ПОГРУЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована для добычи из нефтяных скважин пластовых жидкостей, нефти с большим содержанием механических примесей, газа, а также при предотвращении отложения солей, парафина.
Известен погружной бесштанговый электронасос с дифференциальной приставкой - диспергатором, содержащий модуль-секцию насоса, двигатель с гидрозащитой и дифференциальную приставку - диспергатор, снабженную рабочими ступенями разной производительности. (Патент на полезную модель №58631 от 22.05.2006 г.)
Недостатком данного аналога является ограниченная область применения.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является погружная насосная установка, содержащая кинематически связанные через дополнительный редуктор между собой насосы, соединенные гидравлически последовательно. (Патент на полезную модель №27650 от 10.02.2003 г.)
Недостатком указанной установки является низкая долговечность и нестабильность подачи при перекачивании из нефтяных скважин пластовых жидкостей, нефти с большим содержанием механических примесей, газа, а также при предотвращении отложения солей, парафина.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение долговечности, стабильности подачи, КПД погружной насосной установки в течение срока эксплуатации, расширение области применения и диапазона регулирования ее подачи при добыче из нефтяных скважин пластовых жидкостей, нефти с большим содержанием механических примесей, газа, а также при предотвращении отложения солей, парафина.
Решение задачи для первого варианта исполнения достигается за счет того, что в отличие от известной погружной насосной установки, содержащей кинематически связанные между собой через редуктор насосы, первый из которых выполнен в виде винтового насоса, соединенного со вторым насосом гидравлически последовательно, причем второй насос выполнен в виде центробежного насоса, в варианте выполнения содержит дифференциальную приставку с приемными отверстиями для поступления пластовой жидкости из затрубного пространства скважины с рабочими ступенями разной производительности, кинематически связанную с валом общего приводного двигателя, соединенную с винтовым насосом, причем номинальная подача дифференциальной приставки больше номинальной подачи винтового насоса, а номинальная подача центробежного насоса равна номинальной подаче винтового насоса.
Решение задачи для второго варианта достигается за счет того, что в отличие от известной погружной насосной установки, содержащей кинематически связанные между собой через редуктор насосы, первый из которых выполнен в виде центробежного насоса, соединенного гидравлически последовательно со вторым насосом, выполненным в виде винтового насоса, в варианте выполнения содержит дифференциальную приставку с приемными отверстиями для поступления пластовой жидкости из затрубного пространства скважины с рабочими ступенями разной производительности, кинематически связанную с валом общего приводного двигателя и соединенную с центробежным насосом, причем номинальная подача дифференциальной приставки больше номинальной подачи центробежного насоса.
Номинальная подача насосов пропорциональна частоте вращения приводного двигателя. При увеличении частоты вращения приводного двигателя, увеличивается абсолютная скорость поступления пластовых жидкостей, нефти с большим содержанием механических примесей и газа в дифференциальную приставку с приемными отверстиями и с рабочими ступенями разной производительности, где происходит волновая обработка всего объема пластовой жидкости и создаются упругие колебания, предотвращающие отложения солей, парафина на рабочих органах насосов, тем самым обеспечивается номинальная подача к насосу обработанной пластовой жидкости с необходимым дополнительным напором.
Таким образом, предложенные варианты погружной насосной установки, снабженные дифференциальной приставкой с приемными отверстиями для поступления пластовой жидкости из затрубного пространства скважины с рабочими ступенями разной производительности, позволяют расширить область применения, диапазон регулирования подачи, повысить долговечность, надежность и КПД погружной насосной установки в течение срока эксплуатации при добыче из нефтяных скважин пластовых жидкостей, нефти с большим содержанием механических примесей, газа, а также предотвратить отложение солей, парафина.
На Фиг.1 приведена схема первого варианта исполнения погружной насосной установки.
На Фиг.2 приведена схема второго варианта исполнения погружной насосной установки.
Погружная насосная установка в первом варианте (Фиг.1) содержит приводной двигатель 1, на валу которого закреплена дифференциальная приставка 2 с приемными отверстиями 3, рабочими ступенями 4, присоединенная к винтовому насосу 5 через редуктор 6, соединенному с центробежным насосом 7, образуя последовательную гидравлическую систему и далее напорные насосно-компрессорные трубы (НКТ) 8.
Работает погружная насосная установка в первом варианте (Фиг.1) следующим образом.
Пластовая жидкость поступает из затрубного пространства скважины через приемные отверстия 3 дифференциальной приставки 2 на рабочие ступени 4 разной производительности, увеличивая суммарную подачу дифференциальной приставки 2 по мере поступления пластовой жидкости из каждой предыдущей рабочей ступени в последующую с большей номинальной производительностью. Дифференциальная приставка 2 имеет номинальную подачу больше, чем у винтового насоса 5, и тем самым создает в нем дополнительный напор. Номинальная подача центробежного насоса 7 равна номинальной подаче винтового насоса 5. Далее пластовая жидкость через установленный редуктор 6 поступает в центробежный насос 7, а из него в напорные НКТ 8.
Погружная насосная установка во втором варианте (Фиг.2) содержит приводной двигатель 1, на валу которого закреплена дифференциальная приставка 2 с приемными отверстиями 3, рабочими ступенями 4, присоединенная к центробежному насосу 5 через редуктор 6, соединенному с винтовым насосом 7, образуя последовательную гидравлическую систему и далее напорные НКТ 8.
Работает погружная насосная установка во втором варианте (Фиг.2) следующим образом.
Пластовая жидкость поступает из затрубного пространства скважины через приемные отверстия 3 дифференциальной приставки 2 на рабочие ступени 4 разной производительности, увеличивая суммарную подачу дифференциальной приставки 2 по мере поступления пластовой жидкости из каждой последующей рабочей ступени с большей производительностью. Дифференциальная приставка 2 создает дополнительный напор пластовой жидкости, поступающий в центробежный насос 5. Номинальная подача дифференциальной приставки 2 больше номинальной подачи центробежного насоса 5. Далее пластовая жидкость через редуктор 6 поступает в винтовой насос 7, а из него в напорные НКТ 8.
Таким образом, благодаря применению дифференциальной приставки в вариантах погружных насосных установок, достигается увеличение периода работы, КПД, стабильности подачи и расширяется область применения их при откачке из нефтяной скважины пластовой жидкости, нефти с большим содержанием механических примесей, газа, а также предотвращается отложение солей, парафина.