ФИЛЬТР ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
DOWNHOLE ROTARY PUMP FILTER

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к уплотнительным элементам для герметичного отсечения приемной части фильтра и защиты глубинных скважинных электроцентробежных насосов от засорения механическими примесями.
Известен «Фильтр для глубинных насосов» (патент на изобретение RU (11) 2217580 (13) С2 (51) 7 Е21В 43/08, опубл. в 2003.11.27). Фильтр для глубинных насосов содержит корпус с фильтрующими элементами и установленный на корпусе уплотнительный элемент, отделяющий приемную часть фильтра от выпускной. Уплотнительный элемент выполнен в виде шарнирно закрепленного на корпусе фильтра колокола с установленной на нем манжетой, уплотняющая поверхность которой выполнена сферической. Техническим результатом является обеспечение возможности отклонения глубинного насоса с фильтром от оси скважины без возникновения значительных дополнительных нагрузок на уплотнительный элемент.
Недостатки данного фильтра:
- при спуске установки с фильтром возможно повреждение резиновой манжеты на стыках труб эксплуатационной колонны;
- при эксплуатации фильтра резиновая манжета не обеспечивает герметичное отсечение приемной части фильтра от выкидной части вследствие отсутствия центраторов и возможного эксцентричного расположения установки скважины;
- при нахождении нижнего края фильтра выше интервала перфорации будет происходить накопление механических примесей на фильтрующих элементах, а восходящие потоки жидкости не будут давать оседать механическим частицам на забой скважины;
- накопление механических примесей на фильтрующих элементах и отсутствие дополнительных входных отверстий к снижению притока жидкости к приему насоса, что в свою очередь может оказаться причиной перегрева электродвигателя или ускорения износа деталей.
Задачей изобретения является надежное отсечение приемной части фильтра от выкидной части, исключение возможных повреждений резиновой манжеты на стыках труб эксплуатационной колонны при спуске насоса, защита глубинных скважинных электроцентробежных насосов от засорения механическими примесями.
Поставленная задача решается тем, что в фильтре погружного электроцентробежного насоса, включающем корпус с фильтрующим элементом и установленный на корпусе уплотнительный элемент, отделяющий приемную часть фильтра от выкидной, согласно изобретению уплотнительный элемент выполнен в виде «зонта», представляющего собой каркас из металлических спиц, с натянутой между ними нефтестойкой резиной, кроме того, устройство снабжено пружиной, держателем и заряженной батареей, заряд которой рассчитан на спуск на заданную глубину, обеспечивающей нахождение «зонта» в закрытом положении.
Уплотнительный элемент - устройство для герметичного отсечения приемной части фильтра выполнен в виде «зонта», представляющего собой каркас из металлических спиц, закрепленный на корпусе фильтра с натянутой между спицами нефтестойкой резиной. При эксплуатации установки большее давление снизу зонта будет плотно прижимать его к стенкам эксплуатационной колонны. Для герметичного разделения необходимо концентрическое размещение установки внутри эксплуатационной колонны, что обеспечивают центраторы, установленные на корпусе фильтра. Это уменьшает трудозатраты по установке фильтра в скважину. Фильтр спускается вместе с установкой центробежного насоса. Под установкой центробежного насоса можно подвесить груз, что дает возможность испытывать фильтр длинной до 10 м. Герметичность отсечения приемной части фильтра от выпускной части обеспечивается гибкостью спиц «зонта», концентричным расположением установки. Наличие центраторов и сложение положения «зонта» за счет электромагнитного фиксатора с батареей делает невозможным повреждение при спуске установки в скважину резины, натянутой на «зонт». Возможна нормальная работа насосной установки после засорения фильтрующих элементов, которая обеспечивается подпружиненным клапаном. После подъема установки быстрая подготовка фильтра к дальнейшей эксплуатации обеспечивается сменным картриджем фильтрующего элемента. Засоренные картриджи очищаются промывкой чистой водой. Применение данного фильтра позволяет увеличить время работы установки до отказа.
На фиг.1 представлена установка электроцентробежного насоса с предлагаемым устройством в транспортном положении. На фиг.2 представлена схема установки, находящейся в работе. Стрелками показано направление движения жидкости.
Установка состоит из центробежного насоса 1 с приемным модулем, гидрозащиты 2, погружного электродвигателя 3, корпуса фильтра 4, центратора 5, «зонта» 6 с приводом, подвижной втулки 7, электромагнитного фиксатора 8, пружины 9, фильтрующего элемента 10, подпружиненного клапана 11, батареи 12 (заряд батареи рассчитывается из времени спуска установки на заданную глубину).
Установку, состоящую их центробежного насоса 1, гидрозащиты 2, погружного электродвигателя 3 и фильтра, состоящего из корпуса фильтра 4, центраторов 5, «зонта» с приводом 6, подвижной втулки 7, электромагнитного фиксатора 8, пружины 9, фильтрующего элемента 10, подпружиненного клапана 11 и батареи 12 спускают в скважину. При спуске установки в скважину заряженная батарея заставляет электромагнитный фиксатор 8 держать «зонт» 6 в закрытом положении. После спуска насоса на заданную глубину и разряда батареи 12 электромагнитный фиксатор 8 отпускает подвижную втулку 7, которая в свою очередь при помощи пружины 9 раскрывает «зонт» 6, отделяя приемную часть фильтра от выпускной части. Пластовая жидкость, проходя через фильтрующий элемент 10, отделяется от примесей и поступает через фильтр вверх к приему насоса. Примеси оседают на фильтрующем элементе 10. В случае засорения фильтрующего элемента 10 открывается подпружиненный клапан 11 и пластовая жидкость в обход фильтрующего элемента 10 из затрубного пространства по гидравлическому клапану поступает непосредственно к насосу. После подъема установки быстрая подготовка фильтра к дальнейшей эксплуатации обеспечивается сменным картриджем фильтрующего элемента. Засоренные картриджи очищаются промывкой чистой водой.