ПОГРУЖНОЙ ПЛАСТИНЧАТЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к нефтяному машиностроению и может быть использована для добычи нефти из скважин.
Известен пластинчатый насос двухкратного действия, состоящий из статора с внутренней поверхностью фасонной формы, окнами всасывания, ротора с пазами, с размещенными в них пластинами [Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. - М.: Машиностроение, 1971. - с.209-210]. При вращении ротора, пластины копирую форму статора дважды увеличивают за один оборот объем камеры и дважды его уменьшают. При увеличении рабочей камеры в ней создается расширение пластовой жидкости, а при уменьшении - ее сжатие.
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является то, что заполнение рабочей камеры происходит за счет создаваемой разницы давлений на входе в насос и рабочей камеры, что ограничивает область применения по вязкости пластовой жидкости, содержанию газа на приеме насоса и частоте вращения ротора.
Наиболее близким к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков к предлагаемому является пластинчатый нефтяной насос, принятый за прототип, содержащий корпус, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными отверстиями, с установленным в ней ротором с радиальными пазами, в которых расположены рабочие пластины, постоянно находящиеся в контакте с внутренней поверхностью полости во
время вращения ротора и между которыми образованы камеры перекачивания, полость корпуса выполнена в виде цилиндрической поверхности, образованной двумя парами симметрично расположенных дуг двух различных радиусов и плавными дугообразными переходами от дуг большого радиуса к дугам малого радиуса, при этом дуги одинаковых радиусов расположены напротив друг друга, а ротор имеет цилиндрическую поверхность, образованную окружностью с радиусом меньшим чем малый радиус полости корпуса, причем величина зазора между ротором и поверхностью полости δ>0, при этом рабочие пластины числом не менее восьми подпружинены в пазах с возможностью радиального перемещения [Патент №2191926, МПК 7, F04C 2/344, опубл. 2002].
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата является то, что заполнение рабочей камеры происходит за счет создаваемой разницы давлений на входе в насос и рабочей камеры, что ограничивает область применения по вязкости пластовой жидкости, содержанию газа на приеме насоса и частоте вращения ротора.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является, обеспечение возможности использования погружных насосов при работе с высоковязкой и загазированной пластовой жидкостью.
Технический результат, который достигается при осуществлении полезной модели, заключается в обеспечении возможности добычи высоковязкой нефти и нефти с высоким содержанием газа.
Технический результат достигается тем, что погружной пластинчатый насос, содержит полый корпус с нагнетательными каналами, подшипниковые опоры, статор, ротор с пазами, в которых расположены пластины, при этом в корпусе и статоре противоположно друг другу выполнены проемы, высота которых соответствует высоте указанных пластин и шириной, равной длине дуги, описываемой пластиной с момента начала и до конца выхода из паза ротора, причем выступающие из паза концы пластин, между циклами нагнетания, расположены непосредственно в окружающей погружной пластинчатый насос пластовой жидкости, а выход пластин из паза при прохождении проемов ограничен буртиками.
Для добычи нефти в качестве погружного насоса используют пластинчатый насос, который осуществляет отбор пластовой жидкости без создания областей пониженного давления на входе в насос, за счет расположения выступающих из паза концов пластин непосредственно в окружающей погружной пластинчатый насос пластовой жидкости, что исключит расширение пластовой жидкости на входе в погружной пластинчатый насос, а так же ее разгазирование и возникновение кавитации. Так как работа погружного пластинчатого насоса сводится к перемещению пластовой жидкости из окружающего погружной пластинчатый насос пространства с последующим ее сжатием, то и при отборе, в том числе, высоковязкой пластовой жидкости нет необходимости в заполнении рабочих камер за счет создаваемой разницы давлений перед входом в погружной насос и в камере, что предотвратит срыв подачи насоса.
На фиг.1 представлена общая схема оборудования для добычи нефти, на фиг.2 представлен поперечный разрез погружного пластинчатого насоса, на фиг.3 - разрез по сечению А-А на фиг.2.
Схема оборудования для добычи нефти включает использование колонны насосно-компрессорных труб 1 (фиг.1), подвешенного на них погружного пластинчатого насоса 2, погружного электродвигателя 3 и устьевого оборудования 4.
Погружной пластинчатый насос 2 содержит полый корпус 5, с нагнетательными каналами 6, статор 7 с внутренней полость А и окнами 8, ротор 9, с выполненными в нем радиальными пазами 10, рабочие пластины 11, подшипники скольжения 12, верхнюю крышку 13, головку 14. Рабочие пластины 11 размещены в радиальных пазах 10 ротора 9 с возможностью обеспечения радиального возвратно-поступательного перемещения.
В корпусе 5 и статоре 7 противоположно друг другу выполнены проемы 15 высотой, соответствующей высоте пластины 11, и шириной, равной длине дуги описываемой пластиной 11 с момента начала и до конца выхода ее из паза 10 ротора 9. От проворота статор 7 закреплен шпонками 16. В верхней части ротора 9 выполнен несквозной осевой канал 17, сообщающий пространство над насосом с радиальными пазами 10 ротора 9, посредством радиальных отверстий 18.
Опорами ротора 9 служат подшипники скольжения 12, размещенные в нижней части корпуса 5 и верхней крышке 13, которая поджимается головкой
14. Выход пластин 11 из радиальных пазов 10 ротора 9, при прохождение проемов 15 ограничен буртиками 19, выполненными в корпусе 5. Погружной пластинчатый насос работает следующим образом.
Погружной пластинчатый насос 2, погружной электродвигатель 3 спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб 1.
Погружной электродвигатель 3 вращает ротор 9 с пластинами 11. Пластины 11 перемещают окружающую погружной насос пластовую жидкость во внутреннюю полость А статора 7, сжимают ее и нагнетают через окна 8 и нагнетательные каналы 6 в насосно-компрессорные трубы 1. При этом расширения пластовой жидкости на входе в погружной пластинчатый насос 2 не происходит.
Пластины 11 постоянно поджаты к стенкам статора 7 и к буртикам 19, за счет центробежной силы и силы гидростатического давления пластовой жидкости, через несквозной осевой канал 17 и радиальные отверстия 18.
За счет того, что всасывающие камеры между пластинами 11 отсутствуют, работа погружного пластинчатого насоса сводится только к процессу нагнетания, что позволит расширить область применения по вязкости и газосодержанию пластовой жидкости, так как в отличии от всех существующих объемных и центробежных погружных насосов отсутствует процесс всасывания, при котором создается перепад давлений на входе и внутри насоса.