МАЛОГАБАРИТНЫЙ ПОГРУЖНОЙ НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ

Полезная модель относится к области нефтяного машиностроения, в частности, к глубинному насосному оборудованию.
Известны установки электроцентробежных насосов габаритов 4, 5, 5А, 6, 6А с поперечным размером 105, 113, 125, 135, 145 мм, широко применяющиеся для добычи нефти из скважин с внутренним диаметром обсадной колонны 112, 122, 130, 143, 154 мм, состоящие из электроцентробежного насоса, газосепаратора, входного модуля, гидрозащиты, асинхронного электродвигателя и кабеля [Каталог продукции ЗАО «Новомет-Пермь» // ].
Недостатками известных установок является невозможность их эксплуатации в боковых стволах, используемых для реанимирования бездействующих скважин, а также в негерметичных скважинах с дополнительной колонной меньшего диаметра или на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является малогабаритный погружной насосный агрегат, состоящий из центробежного насоса с предвключенными устройствами, погружного асинхронного электродвигателя с частотой вращения 3000 об/мин, гидрозащиты и токопроводящего кабеля, выполненный в 3 габарите с поперечным размером 98,3 мм и предназначенный для скважин с внутренним диаметром обсадной колонны не менее 105 мм [Свид-во на ПМ №22205 РФ, МПК F04D 13/10, опубл. 10.03.2002].
Такой насосный агрегат имеет ограниченные функциональные возможности, в частности, не может применяться в горизонтальных скважинах, спуск в которые осуществляется через сильноискривленные участки. Кроме того, для обеспечения высокой подачи и напора при работе этого агрегата требуется значительное увеличение длины центробежного насоса из-за невозможности регулирования в широких пределах частоты вращения асинхронного электродвигателя. Отсутствие в агрегате защиты насоса от механических примесей осложняет его применение в скважинах с большим выносом песка.
Задачей настоящей полезной модели является создание малагабаритного погружного насосного агрегата, обладающего расширенными функциональными возможностями в условиях эксплуатации горизонтальных скважин.
Технический результат достигается тем, что малогабаритный погружной насосный агрегат, состоящий из центробежного насоса с предвключенными устройствами, электродвигателя, гидрозащиты и токоподводящего кабеля, согласно полезной модели, выполнен с поперечным размером, не превышающим 82 мм с учетом габаритов токоподводящего кабеля, укомплектован вентильным электродвигателем с регулируемой частотой вращения и оснащен токопроводящим кабелем с плоскими изолированными жилами, разнесенными по периметру агрегата.
Насосный агрегат может быть снабжен щелевым фильтром, который присоединен через разобщитель к основанию вентильного электродвигателя и выполнен с длиной, обеспечивающей ламинарное течение потока откачиваемой жидкости в щели при заданной подаче центробежного насоса.
На фиг. схематично представлен заявляемый малогабаритный погружной насосный агрегат.
Агрегат состоит из погружного центробежного насоса 1 диаметром, например, 69 мм, с предвключенными устройствами, вентильного электродвигателя 2 диаметром 82 мм, гидрозащиты 3 диаметром 69 мм и токоподводящего кабеля 4 с плоскими изолированными жилами. Применение кабеля с разнесенными по периметру насоса 1 и гидрозащиты 3 жилами позволяет уменьшить поперечный габарит погружного насосного агрегата. К основанию вентильного электродвигателя 2 через разобщитель 5 присоединен щелевой фильтр 6 диаметром 81 мм. Поперечный размер агрегата с учетом толщины кабеля 4 не превышает 82 мм.
Малогабаритный погружной насосный агрегат спускается в скважину, обсаженную колонной с внутренним диаметром 88,9 мм. По токоподводящему кабелю 4 осуществляется подвод питающего напряжения к вентильному электродвигателю 2. Вращение от последнего передается к гидрозащите 3 и далее - к погружному центробежному насосу 1 с предвключенными устройствами. За счет создаваемого погружным насосом 1 градиента давления пластовая жидкость поступает к поверхности щелевого фильтра 6, фильтруется через щель, оставляя песчинки снаружи, и оказывается внутри щелевого фильтра 6. Далее жидкость течет внутри фильтра 6, проходит через разобщитель 5 и попадает на прием погружного насоса 2. Приобретя необходимый напор, жидкость по колонне насосно-компрессорных труб подается на поверхность. Подача погружного насоса 1 регулируется за счет изменения числа оборотов вентильного электродвигателя 2. Применение вентильного электродвигателя позволяет уменьшить количество ступеней в насосе и сократить его длину за счет увеличения числа оборотов. Этим существенно облегчается выполнение спуско-подъемных операций малогабаритного погружного насосного агрегата в сильноискривленных участках скважин.