КОМПОНОВКА ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В ГЕРМЕТИЧНОМ КОЖУХЕ С КАПИЛЛЯРНОЙ ТРУБКОЙ ДЛЯ ЗАКАЧКИ РЕАГЕНТОВ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована в установках погружных электроцентробежных насосов с погружными электродвигателями в кожухе для откачки пластовой жидкости из скважин и закачки реагентов. Обеспечивает повышение эффективности и надежности доставки реагента в поток пластовой жидкости ниже электроцентробежного насоса, с целью перемешивания его с пластовой жидкостью на раннем этапе и тем самым повышения эффективности работы реагента для предотвращения коррозии, отложения солей и парафинов на глубинно-насосном оборудовании, насосно - компрессорных трубах, эксплуатационной колонне, эффективное охлаждение погружного электродвигателя.
Известен способ химической защиты скважинного оборудования от коррозии, парафиноотложения, солеотложения и сульфатвосстанавливающих бактерий, (аналог) (1), патент RU №2260677 СТ, дата подачи заявки 17.05.2004, опубликовано 20.09.2005, при котором регулируемую дозированную подачу различных типов химических реагентов осуществляют одновременно или последовательно на различные заданные глубины в зависимости от технологических и технических особенностей эксплуатации скважины через капиллярный шланг, состоящий из капиллярных трубок, защитной подушки и брони, причем регулировку расхода реагентов осуществляют на устье скважины установкой дозировочной электронасосной. Недостатками являются то, что капиллярный шланг при существующих габаритных размерах оборудования не проходит между погружным электродвигателем и обсадной колонной и подача реагентов возможна только на прием насоса, погружной электродвигатель не попадает в зону действия реагента, невозможно доставить реагент в заданный интервал скважины.
Известен способ равномерной подачи жидкого реагента в скважину, (аналог) (2), патент РФ №2398098, дата подача заявки 03.06.2009, опубликовано 27.08.2010. Способ включает подачу энергии на насос-дозатор и перекачку реагента из емкости хранения через дозатор в скважину. Подачу энергии на насос-дозатор осуществляют либо от автономного источника, размещенного ниже или внутри погружного электродвигателя, либо посредством отбора мощности с вала погружного электродвигателя или с дополнительно установленной в статоре погружного электродвигателя катушки, либо с поверхности по кабелю. Емкость для хранения реагента и насос-дозатор закрепляют на установке электроцентробежного насоса ниже погружного электродвигателя, при этом емкость для хранения реагента выполняют, по меньшей мере, с двумя отверстиями, одно из которых предназначено для подачи реагента в скважину, другое - для закачки пластовой жидкости внутрь емкости, а жидкий реагент подают на вход установки электроцентробежного насоса. Недостатками являются ограниченный объем реагента, наличие либо кабеля питания, либо погружного электродвигателя с двухсторонним валом и дополнительной гидрозащитой, либо требуется доработка погружного электродвигателя. Известен способ подачи реагента в скважину, (прототип) (3), патент RU №2302513 С2, дата подачи патента 17.05.2004, опубликовано 10.07.2007. Согласно изобретению подачу химического реагента осуществляют по капиллярному каналу специального кабеля питания УЭЦН, причем подачу осуществляют либо в интервал перфорации скважины, либо на прием скважинного насоса. При подаче химического реагента в интервал перфорации на конец капиллярной трубки кабеля присоединяется полиэтиленовая капиллярная трубка расчетной длины с помощью соединительного ниппеля с грузом-форсункой. Недостатками являются применение специального кабеля, не исключено непрохождение капиллярной трубки с грузом - форсункой в заданный интервал, не обеспечивается достаточное охлаждение погружного электродвигателя, нагрев которого вызывает увеличение объема газожидкостной смеси, особенно в скважинах с большим газовым фактором. Технической задачей решаемой полезной моделью является создание компоновки погружного электродвигателя в герметичном кожухе, либо кожухе охлаждения, с входным модулем и капиллярной трубкой для закачки реагентов в поток пластовой жидкости ниже электроцентробежного насоса, с целью перемешивания его с пластовой жидкостью на раннем этапе и тем самым повышения эффективности работы реагента для предотвращения коррозии, отложения солей и парафинов на глубинно-насосном оборудовании, насосно - компрессорных трубах, эксплуатационной колонне. Технический результат, достигаемый полезной моделью, решается компоновкой погружного электродвигателя в герметичном кожухе  с капиллярной трубкой для закачки реагентов, при котором погружной электродвигатель с гидрозащитой, охлаждаемый перекачиваемой жидкостью, снабжен герметичным наружным кожухом, либо кожухом охлаждения, который закреплен на входном модуле электроцентробежного насоса и гидравлически соединен с полостью колонны труб хвостовика. Герметичность разъемного электрического соединения кабельной линии питания погружного электродвигателя во входном модуле обеспечена применением стандартных муфт. Погружной электродвигатель в нижней части снабжен демпферным центратором гашения колебаний при работе погружного электродвигателя. В корпусе входного модуля выполнен герметичный гидравлический канал с резьбой для герметичного присоединения капиллярной трубки, идущей внутри герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, и резьбой для штуцера соединения с капиллярной трубкой, проведенной от устья скважины. При прохождении капиллярной трубки внутри герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, ее соединения осуществлены при помощи муфт и гаек. Из герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, капиллярная трубка выведена внутри переводника в нижней части кожуха в патрубок с прорезью для вывода капиллярной трубки наружу с целью присоединения ее посредством гайки и штуцера к капиллярной трубке, идущей вниз вдоль подвески хвостовика из насосно - компрессорных труб в заданный интервал. На нижнюю часть патрубка с прорезью навернут переводник - центратор для присоединения подвески хвостовика из насосно - компрессорных труб. В нижней части хвостовика на насосно - компрессорных трубах установлен центратор для защиты капиллярной трубки от механических повреждений. Сущность полезной модели заключается в том, что при использовании компоновки погружного электродвигателя в герметичном кожухе с  капиллярной трубкой для закачки реагентов, погружной электродвигатель с гидрозащитой, охлаждаемый перекачиваемой жидкостью, снабжен герметичным наружным кожухом, либо кожухом охлаждения, закрепленным на входном модуле электроцентробежного насоса, содержащем корпус, основание с валом и шпильки для присоединения к электроцентробежному насосу. Герметичный кожух, либо кожух охлаждения, гидравлически соединен с полостью колонны труб хвостовика. Герметичность разъемного электрического соединения кабельной линии питания погружного электродвигателя во входном модуле обеспечена применением стандартных муфт. Согласно полезной модели, герметичный кожух, либо кожух охлаждения, соединен при помощи конической резьбы с переводником, который закреплен винтами на корпусе входного модуля электроцентробежного насоса и загерметизирован уплотнительным элементом на корпусе входного модуля, при этом в корпусе входного модуля выполнен герметичный гидравлический канал с резьбой для присоединения капиллярной трубки, идущей внутри герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, и резьбой для штуцера соединения с капиллярной трубкой, проведенной от устья скважины. Выход кабельной линии питания погружного электродвигателя из герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, герметично уплотнен в зазоре между ним и входным модулем при помощи резиновой вставки со скобой, поджатой винтами. При прохождении капиллярной трубки внутри герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, ее соединения осуществлены при помощи муфт и гаек. Погружной электродвигатель в нижней части снабжен демпферным центратором гашения колебаний при работе погружного электродвигателя, состоящим из перфорированной трубы и резинового демпфера, закрепленного на перфорированной трубе. Из герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, капиллярная трубка выведена внутри переводника в нижней части кожуха в патрубок с прорезью для вывода капиллярной трубки наружу с целью присоединения ее посредством гайки и штуцера к капиллярной трубке, идущей вниз вдоль подвески хвостовика из насосно - компрессорных труб в заданный интервал. На нижнюю часть патрубка с прорезью навернут переводник-центратор для присоединения подвески хвостовика из насосно - компрессорных труб. В заданном интервале на конце насосно - компрессорных труб завернут центратор для защиты капиллярной трубки от механических повреждений. Предлагаемая полезная модель компоновки погружного электродвигателя в герметичном кожухе с капиллярной трубкой для закачки реагентов обеспечивает повышение эффективности и надежности доставки реагента в поток пластовой жидкости ниже электроцентробежного насоса, с целью перемешивания его с пластовой жидкостью на раннем этапе и тем самым повышения эффективности работы реагента для предотвращения коррозии, отложения солей и парафинов на глубинно-насосном оборудовании, насосно - компрессорных трубах, эксплуатационной колонне, эффективное охлаждение погружного электродвигателя.
На чертеже изображена компоновка погружного электродвигателя в герметичном кожухе, с   капиллярной трубкой для закачки реагентов.
Погружной электродвигатель 29 с гидрозащитой 21, снабжен герметичным наружным кожухом, состоящим из трех частей 28,13,14, соединенным при помощи конической резьбы с переводником 3, который закреплен винтами 15 и загерметизирован уплотнительным элементом 17 на корпусе 2 входного модуля электроцентробежного насоса (на чертеже не показано), содержащего корпус 2, основание 18 с валом и шпильки 1 для присоединения к электроцентробежному насосу (на чертеже не показано), соединенного с гидрозащитой 21, погружным электродвигателем 29, блоком телеметрии 27. Герметичность разъемного электрического соединения кабельной линии питания погружного электродвигателя во входном модуле обеспечена применением стандартных муфт (на чертеже не показано). В корпусе 2 входного модуля выполнен герметичный гидравлический канал 6 с резьбой для присоединения капиллярной трубки 10 внутри герметичного кожуха, и резьбой для штуцера 8 соединения капиллярной трубки, проведенной от устья скважины (на чертеже не показано). Выход кабельной линии питания погружного электродвигателя 29 из герметичного кожуха 28 уплотнен в зазоре между ним и входным модулем 2 при помощи резиновой вставки 19 со скобой 20, поджатой винтами 22. При прохождении капиллярной трубки 10 внутри герметичного кожуха 28, 13, 14, ее соединения осуществлены при помощи муфт Пи гаек 9. Погружной электродвигатель 29 в нижней части снабжен демпферным центратором 23 гашения колебаний при работе погружного электродвигателя 29, состоящим из перфорированной трубы 26 и резинового демпфера 25, закрепленного на перфорированной трубе 26. Из герметичного кожуха 28, 13, 14 капиллярная трубка 10 выведена внутри переводника 4 в нижней части герметичного кожуха 28, 13, 14. В переводник 4 завернут патрубок 5 с прорезью для вывода капиллярной трубки 10 наружу с целью присоединения ее посредством гайки 9 и штуцера 12 к капиллярной трубке 30, идущей вдоль подвески хвостовика из насосно - компрессорных труб 24 в заданный интервал. На нижнюю часть патрубка с прорезью 5 навернут переводник-центратор 7 для присоединения подвески хвостовика из насосно - компрессорных труб 24. В заданном интервале на конце насосно -компрессорных труб 24 завернут центратор 16 для защиты капиллярной трубки 30 от механических повреждений.
При использовании компоновки погружного электродвигателя в герметичном кожухе с капиллярной трубкой для закачки реагентов, в скважинах, оборудованных электроцентробежными насосами с погружными электродвигателями в кожухе, работу производят следующим образом. Спускают подвеску хвостовика из насосно - компрессорных труб 24, соответствующую заданному интервалу эксплуатационной колонны, с центратором 16 и капиллярной трубкой 30. Далее на подвеску насосно-компрессорных труб 24 наворачивают переводник-центратор 7, в который заворачивают патрубок с прорезью 5, на патрубок с прорезью 5 наворачивают переводник 4 кожуха, поэтапно со спуском заворачивают части 14, 13, 28 герметичного кожуха с переводником 3 и закрепляют на устье скважины. Герметичный кожух 14,13,28  гидравлически соединен с полостью колонны труб хвостовика 24 посредством переводников  4 и 7 и патрубка 5. Собирают последовательно компоновку, состоящую из демпферного центратора 23, блока телеметрии 27, погружного электродвигателя 29, гидрозащиты 21, входного модуля 2 с предварительно завернутыми в герметичный гидравлический канал 6 коротким отрезком капиллярной трубки 10 и штуцером 8. В процессе сборки соединяют отрезки капиллярной трубки 10 при помощи муфт Пи гаек 9 и закрепляют на компоновке, при этом нижний конец капиллярной трубки 10 выпускают за пределы компоновки с таким расчетом, чтобы при сборке в герметичный кожух 14, 13, 28 он оказался на уровне прорези патрубка 5, а также присоединяют муфту кабельной линии питания погружного электродвигателя (на чертеже не показано) к погружному электродвигателю 29. Для герметизации кабельной линии питания погружного электродвигателя на корпусе 2 входного модуля устанавливают резиновую вставку 19 со скобой 20, поджатой винтами 22. Далее собранную компоновку опускают в герметичный кожух 14, 13, 28 и закрепляют на корпусе 2 входного модуля с установленным уплотнительным элементом 17 винтами 15. Приподнимают компоновку до выхода патрубка с прорезью 5, через прорезь достают капиллярную трубку 10 и соединяют с капиллярной трубкой 30 при помощи штуцера 12 и гайки 9. Опускают компоновку до уровня устья скважины, присоединяют при помощи шпилек 1 к фланцу погружного насоса (на чертеже не показано), присоединяют к штуцеру 8 капиллярную трубку, идущую вдоль колонны насосно - компрессорных труб. Далее осуществляют стандартный спуск компоновки в заданный интервал на колонне насосно - компрессорных труб.
Новым является то, что при использовании предлагаемой компоновки погружного электродвигателя в герметичном кожухе с капиллярной трубкой для закачки реагентов, герметичный кожух, либо кожух охлаждения, соединен при помощи конической резьбы с переводником, который закреплен винтами на корпусе входного модуля электроцентробежного насоса и загерметизирован уплотнительным элементом на корпусе входного модуля, при этом в корпусе входного модуля выполнен герметичный гидравлический канал с резьбой для присоединения капиллярной трубки, идущей внутри герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, и резьбой для штуцера соединения с капиллярной трубкой, проведенной от устья скважины. Выход кабельной линии питания погружного электродвигателя из герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, герметично уплотнен в зазоре между ним и входным модулем при помощи резиновой вставки со скобой, поджатой винтами. При прохождении капиллярной трубки внутри герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, ее соединения осуществлены при помощи муфт и гаек. Погружной электродвигатель в нижней части снабжен демпферным центратором гашения колебаний при работе погружного электродвигателя, состоящим из перфорированной трубы и резинового демпфера, закрепленного на перфорированной трубе. Из герметичного кожуха, либо кожуха охлаждения, капиллярная трубка выведена внутри переводника в нижней части кожуха в патрубок с прорезью для вывода капиллярной трубки наружу с целью присоединения ее посредством гайки и штуцера к капиллярной трубке, идущей вниз вдоль подвески хвостовика из насосно - компрессорных труб в заданный интервал. На нижнюю часть патрубка с прорезью навернут переводник - центратор для присоединения подвески хвостовика из насосно - компрессорных труб. В заданном интервале на конце насосно - компрессорных труб завернут центратор для защиты капиллярной трубки от механических повреждений.
Технологический и технический результаты при использовании полезной модели компоновки погружного электродвигателя в герметичном кожухе с  капиллярной трубкой для закачки реагентов достигаются повышением эффективности и надежности доставки реагента в поток пластовой жидкости ниже электроцентробежного насоса, с целью перемешивания его с пластовой жидкостью на раннем этапе и тем самым повышения эффективности работы реагента для предотвращения коррозии, отложения солей и парафинов на глубинно-насосном оборудовании, насосно - компрессорных трубах, эксплуатационной колонне. За счет прохождения капиллярной трубки внутри входного модуля и герметичного кожуха , так как капиллярная трубка при существующих габаритных размерах оборудования не проходит между погружным электродвигателем и обсадной колонной, неограниченного объема закачиваемого реагента, исключения применения специального кабеля с капиллярной трубкой, обеспечения достаточного охлаждения погружного электродвигателя
Экономический эффект от использования изобретения может достигаться за счет увеличения наработки на отказ, продления срока службы насосной установки и уменьшения времени на проведение дополнительных видов работ.
Использованная литература.
1. Патент RU №2260677 С1, дата подачи заявки 17.05.2004, опубликовано 20.09.2005.
2. Патент РФ №2398098, дата подача заявки 03.06.2009, опубликовано 27.08.2010.
3. Патент RU №2302513 С2, дата подачи патента 17.05.2004, опубликовано 10.07.2007.