ФИЛЬТР БЛОЧНЫЙ ДЛЯ ПОГРУЖНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЭЛЕКТРОНАСОСА
MODULAR FILTER FOR DOWNHOLE RADIAL-FLOW-ELECTRICALLY-DRIVEN PUMP

Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использовано для защиты погружного скважинного центробежного электронасоса (ЭЦН) от попадания на прием насоса механических примесей при добыче пластовой жидкости (нефти) из скважины.
Известен входной модуль ЭЦН ЖНШ-1 (патент РФ №42081, F04D 13/10, опубл. 2004.11.20), с дистругирующими аппаратами, содержащий вал, установленный в подшипниках, основание, которое снабжено многосекционным фильтром, представляющим собой щелевой экран, который крепится на основании модуля опорными кольцами, при этом по всей длине основания расположены отверстия, количество и периодичность расположения которых расчетная.
Известна модульная секция погружного центробежного электронасоса (патент №68616, F04D 13/10, опубл. 2007.11.27), взятая в качестве прототипа, содержащая перфорированный корпус с расположенным на нем многосекционным щелевым фильтроэлементом. Перфорированный корпус и фильтроэлемент стянуты сверху верхней головкой, а снизу нижним основанием. Вал, установленный во внутреннюю полость модульной секции, имеет возможность вращаться в подшипниках: верхнем, расположенном в головке, нижнем, расположенном в концевой части модульной секции, и дополнительных промежуточных, а его нижний торец снабжен шлицевой муфтой.
Недостатками известных входных модулей являются ограниченная пропускная способность модулей из-за неизменной длины модуля, в частности использование единого вала, неудобство транспортирования и хранения модулей из-за значительного габарита (длины), а также невозможности использования модулей в установках УЭЦН, имеющих присоединительные размеры гидрозащиты и насоса ЭЦН, отличные от соответствующих присоединительных размеров модулей.
Задача изобретения - создание фильтра блочного с возможностью изменения его пропускной способности, с улучшенными условиями транспортировки и хранения.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, состоит в повышении пропускной способности фильтра, в удобстве эксплуатации и ремонте, в использовании фильтра в установках УЭЦН разных типоразмеров и разных производителей, имеющих другие присоединительные размеры гидрозащиты и насоса ЭЦН, за счет возможности замены головки и основания фильтра блочного.
Технический результат достигается тем, что в фильтре блочном для погружного центробежного электронасоса, содержащем основание, головку и установленный между ними фильтрующий блок, фильтрующий блок состоит из одной или более фильтрующих секций, выполненных с возможностью их замены, при этом основание и каждая фильтрующая секция содержат корпус, установленный в каждом корпусе с возможностью вращения вал, на одном конце которого установлена шлицевая муфта, а другой конец вала снабжен шлицевыми элементами для соединения с ответными частями шлицевых муфт присоединяемых валов, каждая фильтрующая секция снабжена соединенными с перфорированным корпусом ниппелем и переводником с отверстиями для прохода жидкости и установленным между ниппелем и переводником фильтрующим элементом, при этом переводник и ниппель содержат присоединительные поверхности для соединения фильтрующей секции с основанием или предыдущей фильтрующей секцией и головкой или последующей фильтрующей секцией соответственно.
Наличие указанных признаков позволяет сделать вывод о новизне технического решения.
При сравнении заявленного решения с другими техническими решениями в данной области техники не выявлена совокупность признаков, отличающих заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «изобретательский уровень».
Таким образом, заявленное решение является новым, имеет изобретательский уровень, промышленно применимо.
На чертеже приведен общий вид фильтра блочного для погружного центробежного электронасоса ЭЦН.
Фильтр блочный содержит основание 1, соединенное с фильтрующей секцией 2 (фильтрующих секций может быть одна или несколько, соединенных между собой последовательно), которая соединена с головкой 3. Основание 1 содержит корпус 4 с размещенным в нем с возможностью вращения валом 5, установленным в верхнем и нижнем подшипниках 6 и 7 соответственно. Нижний конец вала 5 снабжен соединительной муфтой 8, а на верхнем конце вала 5 выполнены шлицевые элементы 9 для соединения вала 5 основания 1 с валом 10 фильтрующей секции 2 при помощи соединительной муфты 11, установленной на нижнем конце вала 10 фильтрующей секции 2. Корпус 4 основания 1 снабжен центрирующим пояском 12 и наружной резьбой 13 для центрирования и соединения основания 1 с фильтрующей секцией 2 посредством внутренней резьбы переводника 14 фильтрующей секции. Корпус 4 основания 1 содержит присоединительный фланец 15 с отверстиями 16 для крепежных элементов, позволяющий произвести монтаж фильтра блочного к гидрозащите (не показано).
Фильтрующая секция 2 (далее секция) содержит перфорированный корпус 17 с отверстиями 18 для прохода пластовой жидкости, который соединен с переводником 14 и ниппелем 19, имеющими отверстия 20 и 21 для прохода жидкости. Другой конец ниппеля 19 фильтрующей секции 2 соединен разъемным соединением с корпусом 22 головки 3. В случае последовательного соединения нескольких секций 2 концы переводника 14 и ниппеля 19 средней фильтрующей секции будут соединены разъемным соединением с ниппелем и переводником предыдущей и последующей фильтрующих секций соответственно. На верхнем конце вала 10, установленном в подшипниках 23 и 24 с возможностью вращения в секции 2, выполнены шлицевые элементы для соединения с соединительной муфтой другой фильтрующей секции или с соединительной муфтой насоса ЭЦН или газосепаратора без входной сетки (не показано). Фильтрующий элемент (не показан) секции 2 может быть выполнен разной формы (например, пружинный, размещенный между перфорированным корпусом и валом, или из витой проволоки, экранный и др.) и размещенным как внутри секции, так и снаружи перфорированного корпуса 17.
Устройство работает следующим образом.
Пластовая жидкость проходит через отверстия 18 перфорированного корпуса 17 и фильтрующий элемент внутрь секции 2, отфильтровывается от механических примесей, затем жидкость проходит через пропускные отверстия 21 ниппеля 19, отверстия головки 3 и поступает на прием насоса ЭЦН.
При наличии в составе фильтра нескольких последовательно соединенных секций 2 пластовая жидкость поступает из предыдущей секции в последующую через отверстия 20 переводника 14 последующей секции.
В зависимости от необходимой пропускной способности фильтр блочный может содержать несколько последовательно соединенных фильтрующих секций, которые соединены между собой разъемными соединениями, что позволяет быстро произвести монтаж/демонтаж фильтра блочного в целом. Выполнение фильтра блочного многосекционным повышает удобство эксплуатации, ремонтопригодность, а также условия транспортировки и хранения изделия.
Проведенные испытания фильтра блочного ФБР-5 на стенд-скважине ОАО «Удмуртнефть» показали, что конструкция фильтра блочного позволяет проводить комплектацию с установками УЭЦН различных типоразмеров, при этом рекомендовано проведение промышленных испытаний фильтров блочных ФБР-5 на месторождениях ОАО «Удмуртнефть» при комплектовании фильтра блочного:
3
- двумя фильтрующими секциями для типоразмеров погружного центробежного насоса до ЭЦН5-45 (производительность 45 м/сутки);
- тремя фильтрующими секциями для типоразмеров до ЭЦН5-80;
- четырьмя фильтрующими секциями для типоразмеров до ЭЦН-160.