НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДНС

Предложение относится к области машиностроения, более конкретно к центробежным насосным установкам, и предназначено к применению в нефтедобывающей промышленности для перекачки нефти, технической воды, водонефтяной смеси из емкостей в нагнетательный трубопровод для транспортировки на установку по подготовке нефти.
Известна дожимная насосная станция (ДНС), предназначенная для сбора продукции от группы скважин и отделения газа от нефти, состоящая из закрытого помещения, размещенных в нем двух и более горизонтальных центробежных насосов с электродвигателями, трубной обвязкой, задвижками, грузоподъемным механизмом, системой вентиляции и системой контрольно-измерительных приборов состояния воздушной среды внутри насосной станции (Проектно-сметная документация «Реконструкция дожимной насосной станции №5», 1992 г. с насосами ЦНС 180×170, электродвигателями BAO 2-450S-4, грузоподъемным механизмом, системой вентиляции. Копия прилагается на 4-х листах).
Недостатками насосной станции являются:
- значительные капитальные вложения, обусловленные наличием в ее составе закрытого помещения, рабочего и резервного насосов, грузоподъемного механизма, системы вентиляции, системы контрольно-измерительных приборов контроля воздушной среды внутри насосной;
- повышенные эксплуатационные расходы, обусловленные низким коэффициентом загрузки насосов, необходимостью отопления закрытого помещения и более частым обслуживанием насосов.
Известна насосная установка, включающая центробежный насосный нагнетатель, основание, выполненное в виде фланцев, корпус, сальниковое уплотнение с кронбуксой, выкидной патрубок, подшипники качения и
электродвигатель (Нефтепромысловое оборудование. Справочник, издание 2-ое, переработанное и дополненное. Под редакцией Е.И.Бухаленко. М., Недра, 1990 г., стр.526).
Существенными недостатками устройства являются:
- значительные эксплуатационные расходы, обусловленные необходимостью проведения для нормальной эксплуатации установки частых поджатий сальникового уплотнения, периодической смазки подшипников;
- высокая металлоемкость;
- низкий срок службы сальникового уплотнения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является насосная установка с вертикальным приводом для перекачки технической воды из булитов в приемную полость насоса кустовой насосной станции. Установка содержит центробежный нагнетатель в виде одной секции скважинного погружного электронасоса, вал которого соединен через промежуточный вал с валом электродвигателя. Промежуточный вал находится в корпусе, в зазор между ними установлено многорядное сальниковое уплотнение, в которое пресс-масленками постоянно подается густая смазка (патент РФ №42866, МПК 7 F04D 13/06)
Недостатки установки:
- отсутствие универсальности применения, обусловленное тем, что установка применима только для откачки технической воды из емкости;
- большие эксплуатационные затраты с привлечением обслуживающего персонала для частой набивки густой смазки в сальниковый узел.
Технической задачей полезной модели является создание насосной установки для перекачки нефти, технической воды, водонефтяной смеси с узла дожимной насосной станции на пункты подготовки нефти, обладающей низкими капитальными затратами и эксплуатационными расходами.
Указанная задача решается предлагаемой насосной установкой,
включающей обсадную колонну с входным патрубком, расположенную в шурфе, одну секцию скважинного погружного насоса, фланцевые уплотнения, электродвигатель, привод, содержащий соединительную муфту, вал привода, подшипниковый узел, корпус, основание с нагнетательным патрубком, узел герметизации, подшипник скольжения.
Новым является то, что для перекачки нефти, технической воды, водонефтяной смеси с ДНС на пункт подготовки нефти используется верхний электропривод, а в качестве центробежного нагнетателя используется одна секция скважинного погружного насоса в шурфе глубиной, равной длине секции погружного насоса в обсадной колонне, расположенного в непосредственной близости от накопительной емкости, причем подшипниковый узел верхнего электропривода размещен в герметичном неподвижном стакане, заполненном жидким смазочным материалом (например, маслом И-20), а в верхней и нижней крышках герметичного неподвижного стакана в проточках установлены самоуплотняющиеся сальниковые манжеты; в верхней крышке имеется резьбовое отверстие с резьбовой пробкой, а также продольный канал, соединяющий внутреннюю полость верхней части герметичного неподвижного стакана с нижней посредством установленных штуцеров и прозрачной трубки, проходящей с внешней стороны герметичного неподвижного стакана, при этом в нижней крышке герметичного неподвижного стакана имеется резьбовая сливная пробка, а на вал верхнего электропривода, в нижней полости герметичного неподвижного стакана, установлено рабочее колесо маслонасоса.
На фиг.1 изображен общий вид предлагаемой насосной установки в шурфе.
На фиг.2 - общий вид предлагаемой насосной установки в разрезе.
На фиг.3 - подшипниковый узел.
Насосная установка состоит из верхнего электропривода 1 (фиг.1) с нагнетательным патрубком 2, электродвигателя 3, обсадной колонны 4 в
шурфе, в верхней части колонны установлен входной патрубок 5, фланцевое уплотнение 6, одна секция скважинного погружного насоса в качестве центробежного нагнетателя 7.
Верхний электропривод (фиг.2), состоит из корпуса 8, установленного на основание 9 с верхним 10 и нижним 11 приварными фланцами, нижний фланец соединен с переходником 12. Верхний электропривод оснащен приводным валом 18, соединительной муфтой 13, шарикоподшипниковым узлом 14, торцовым уплотнением 15 с дренажным патрубком 16, подшипником скольжения 17 и втулочной муфтой 19. Шарикоподшипниковый узел 14 (фиг.3) выполнен в виде герметичного неподвижного стакана 20 с буртиком по внешнему диаметру (на фигуре не обозначен), закрытого верхней 21 и нижней 22 крышками с болтовым соединением 23, во внутренней полости корпуса герметичного неподвижного стакана 20, на валу привода 18, запрессованы два шарикоподшипника: верхний 24 радиальный и нижний 25 радиально-упорный, между ними - перфорированная распорная втулка 26. В нижней полости герметичного неподвижного стакана установлено рабочее колесо маслонасоса 27, полость «а» заполнена жидким смазочным материалом, в верхней 21 и нижней 22 крышках герметичного неподвижного стакана в проточках установлены самоуплотняющиеся сальниковые манжеты 28, при этом в верхней крышке 21 имеется отверстие с резьбовой пробкой 29, а также продольный канал (на фигуре не указан), соединяющий внутреннюю полость «а» верхней части герметичного неподвижного стакана с нижней посредством установленных штуцеров 30 и 31 и прозрачной трубки 32, проходящей с внешней стороны корпуса герметичного неподвижного стакана 20, в нижней крышке 22 герметичного неподвижного стакана имеется резьбовая сливная пробка 33.
Насосная установка для дожимной насосной станции работает следующим образом.
Насосная установка монтируется в неглубоком, до 4 м, шурфе с обсадной колонной 4, входной патрубок 5 соединен со сливным патрубком
накопительной емкости, нагнетательный патрубок 2 верхнего электропривода 1 соединен с обратным клапаном, нагнетательным трубопроводом в направлении установки подготовки нефти (на фигуре не обозначено). Жидкость из накопительной емкости поступает самотеком во входной патрубок 5 обсадной колонны 4, из обсадной колонны 4 жидкость подается скважинным погружным насосом 7 в нагнетательный патрубок 2, далее через обратный клапан поступает в нагнетательный трубопровод в направлении установки подготовки нефти.
После включения электродвигателя 3 крутящий момент передается на муфту 13, соединяющую вал привода 18, проходящий через шарикоподшипниковый узел 14. Установленное на приводном валу 18 рабочее колесо маслонасоса 27 в шарикоподшипниковом узле 14 создает принудительную циркуляцию масла из нижней части полости «а» через нижний штуцер 31 и прозрачную трубку 32 в верхний штуцер 30, через продольный канал верхней крышки 21 на верхний радиальный шарикоподшипник 24, при этом обеспечивается охлаждение масла, его равномерное поступление ко всем трущимся деталям даже при минимальном его содержании в полости «а», причем прозрачная трубка 32, позволяет визуально оценить качественное состояние и уровень масла в шарикоподшипниковом узле 14.
Предлагаемая насосная установка позволяет:
- снизить эксплуатационные расходы на содержание капитального сооружения (помещения насосной), грузоподъемного механизма, системы отопления, вентиляции, контрольно-измерительных приборов загазованности благодаря тому, что предложенная насосная установка монтируется в шурфе на открытой площадке, а герметичность сальникового узла достигается за счет применения торцового уплотнения;
- снизить металлоемкость путем монтажа насосной установки в непосредственной близости к накопительной емкости;
- значительно увеличить срок службы шарикоподшипников за счет применения в подшипниковом узле жидкого смазочного материала с принудительной циркуляцией;
- визуально наблюдать за состоянием смазочного материала благодаря наличию прозрачной трубки.