ВХОДНОЙ МОДУЛЬ ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к погружному оборудованию, а именно к входным модулям, ограничивающим попадание частиц породы в электроцентробежные насосы (ЭЦН).
Известен входной модуль погружного ЭЦН, содержащий корпус с подводящими отверстиями, вал и пенометаллический фильтр, размещенный между корпусом и валом (Патент №2261369 РФ, F04D 13/10, 2005).
Известный входной модуль имеет ограниченный ресурс работы, поскольку частицы накапливаются в ячеистых порах пенометаллического фильтра, необратимо снижая его пропускную способность без возможности последующего восстановления в скважине.
Известен входной модуль погружного ЭЦН, состоящий из корпуса с подводящими отверстиями, вала, верхней, нижней и промежуточной опор с осевыми каналами, фильтров из спрессованной проволочной спирали, установленных между опорами, и сборника примесей с отводными каналами (патент №2353813 РФ, F04D 13/10, 2009).
В описанном входном модуле фильтры за счет своих упругих свойств обладают способностью к частичной самоочистке, однако их полная регенерация возможна только на дневной поверхности. Это ограничивает ресурс непрерывной работы входного модуля.
Известен входной модуль ЭЦН, содержащий перфорированный корпус с расположенными на нем секциями щелевого фильтра и наружными кольцами, верхнюю головку с верхним подшипником, вал с дополнительными промежуточными подшипниками, отделенными перфорированными трубками и снабженными отбойниками и элементами подпружинивания отбойников, нижнее основание с разгоночным шнеком и шламоотбойным стаканом (Патент на ПМ №68616 РФ, F04D 13/10, 2007). Данный входной модуль характеризуется повышенным ресурсом работы за счет возможности частичного соскальзывания задержанных крупных частиц с поверхности наружного щелевого фильтра.
Недостатком входного модуля является большое количество деталей, усложняющее его сборку. В частности, вследствие того, что во входном модуле пластовая жидкость течет вдоль вала, он дополнительно укомплектован защитными втулками вала и разгоночным шнеком для предотвращения попадания мелких частиц в нижний подшипник.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является входной модуль погружного ЭЦН, состоящий из головки с выходными каналами и верхним подшипником, основания с нижним подшипником, внутреннего корпуса, выполненного в виде резьбовых патрубков с отверстиями и промежуточными подшипниками, соединяющего головку, корпуса промежуточных подшипников и основание, щелевого фильтроэлемента, размещенного снаружи внутреннего корпуса, и вала, установленного в подшипниках (патент №107295 РФ, F04D 13/10, 2011).
Недостатком принятого за прототип входного модуля является низкая жесткость конструкции вследствие малого диаметра внутреннего корпуса, собираемого путем свинчивания резьбовых патрубков и корпусов промежуточных подшипников.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности входного модуля ЭЦН за счет увеличения его конструкционной жесткости во втором и третьем габарите для применения в скважинах малого диаметра.
Указанный технический результат достигается тем, что во входном модуле погружного электроцентробежного насоса, содержащем головку с верхним подшипником, выходные каналы, основание, нижний подшипник, сборку из чередующихся патрубков с отверстиями и промежуточных подшипников, щелевой фильтроэлемент, размещенный снаружи сборки, и вал, установленный в подшипниках, согласно полезной модели, между сборкой и щелевым фильтром установлен перфорированный корпус, соединяющий головку с основанием, нижний подшипник размещен в перфорированном корпусе, выходные каналы выполнены в конусной втулке, установленной между верхним подшипником и сборкой.
Предлагаемый входной модуль погружного ЭЦН схематично изображен на фиг.
Входной модуль содержит перфорированный корпус 1 с чередующимися на его поверхности щелевыми фильтроэлементами 2 и промежуточными кольцами 3, головку 4 с верхним подшипником 5 и основание 6. В перфорированном корпусе 1 установлена сборка из патрубков 7, нижнего подшипников 9 выполнены осевые проточки 11, соединяющие кольцевые зазоры 12 и обеспечивающие движение пластовой жидкости в осевом направлении после очистки. Вал 10 установлен в верхнем 5, промежуточных 9 и нижнем 8 подшипниках. Патрубки 7 выполнены с отверстиями 14 для смазки подшипников пластовой жидкостью. Головка 4 и основание 6 накручиваются на резьбовые окончания перфорированного корпуса 1. Благодаря корпусу 1, отдельно стоящему от сборки из патрубков и подшипников, обеспечивается повышенная жесткость входного модуля по сравнению с прототипом. Между верхним подшипником 5 и верхним патрубком 7 установлена конусная втулка 13, в стенке которой выполнены выходные каналы 15, а промежуток между основанием 6 и нижним подшипником 8 перекрыт сплошной конусной втулкой 16.
Входной модуль погружного ЭЦН работает следующим образом.
При включении ЭЦН внутри входного модуля создается разряжение. Под действием перепада давления пластовая жидкость, содержащая механические примеси, фильтруется через щелевые фильтроэлементы 2, освобождаясь при этом от частиц размером более ширины щели. Очищенная жидкость движется в радиальном направлении сквозь перфорации корпуса 1 и попадает в кольцевые зазоры 12. В них жидкость меняет направление движения и течет по осевым проточкам 11, соединяющим кольцевые зазоры 12, к верхнему патрубку 7. Затем через выходные каналы 15, выполненные в конусной втулке 13, жидкость поступает в ЭЦН (не показан), где приобретает напор, и подается по НКТ на дневную поверхность.
С течением времени происходит перекрытие щели щелевого фильтроэлемента 2 задержанными частицами, которые удерживаются за счет прижимающего действия потока втекающей жидкости. По мере увеличения толщины осадка возрастает действие на него силы тяжести, что в сочетании с вибрацией от ЭЦН приводит к его разрушению и сползанию задержанных частицы вниз с последующим оседанием в зумпф скважины.