Установка погружного центробежного насоса
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в условиях повышенного содержания механических примесей в виде песка, проппанта, обломков горной породы и нерастворимых солей из призабойной зоны пласта и зумпфа скважины. Установка погружного центробежного насоса состоящая из погружного насосного агрегата, включающего; центробежнный насос, двигатель (электродвигатель с гидрозащитой), кабель в сборе, спускаемый в скважину на колонне насосно-компрессорных труб, наземного электрооборудования - трансформаторной комплексной подстанции, в крышке торцевой части корпуса электродвигателя через сальниковое уплотнительное устройство наружно размещен электрод, электрически изолированный от корпуса электродвигателя, и через диодную сборку электрически соединен с общей точкой обмоток электродвигателя соединенных в «звезду», причем, «положительная» клемма подключается к встроенному электроду, а «отрицательная» - к общей точке статорных обмоток электродвигателя, отличающаяся тем, причем, в нижней части электрода установлен фильтр, представляющий собой, пакет из дисковых элементов, активная часть которых выполнена из диэлектрического материала, например, нейлона.
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в условиях повышенного выноса механических примесей в виде песка, проппанта, обломков горной породы и нерастворимых солей из призабойной зоны пласта и зумпфа скважины.
Известен скважинный насос, представляющий собой вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами; спускаемыми в скважину на колонне насосно-компрессорных труб и насосных штанг (1). Нефтепромысловое оборудование: Справочник / Под ред. Е.И.Бухаленко 2-е изд., переработанное и дополненное М.: Недра, 1990. - 559 с.: ил. - аналог.
Недостатком скважинного насоса является применимость только в малодебитных скважинах и необходимость использования сложного металлоемкого наземного оборудования (станок-качалка), а также, его ограниченная применимость при большом газовом факторе и большой кривизне скважин и наличии мехпримесей - условиях, характерных для кустового бурения.
Наиболее близким техническим решением является установка погружного центробежного насоса, в которую входит погружной электронасосный агрегат, который объединяет электродвигатель с гидрозащитой, насос и кабельную линию, спускаемые в скважину на подъемных насосно-компрессорных трубах, оборудование устья; станцию управления и трансформатор, в нижней части установки размещается изолированный от корпуса электрод, электрически связанный с общей точкой обмоток электродвигателя соединенных в "звезду" через диодную сборку, причем ее «положительная» клемма подключена к электроду.
Данная конструкция позволяет на электроде получить разность потенциалов относительно колонны НКТ вследствие перетоков в трехфазных обмотках электродвигателя при работе насоса и обеспечить катодную защиту металлического оборудования от коррозии и предупреждение накопление отложений солей на защищаемом оборудовании (Патент РФ 
2217579) (2).
Однако недостатком устройства является сложность эксплуатации в условиях значительного количества мех. примесей и песка, поступающих из призабойной зоны пласта и образования растворимых и нерастворимых солей в процессе использования реагентных обработок.
Целью полезной модели является повышение эффективности лифтирования при интенсивном выносе мехпримесей, более 10 мг/л в лифтируемой жидкости.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая установка содержит металлический изолированный от корпуса электрод, размещенный в нижней торцевой части корпуса электродвигателя и через диодную сборку, размещаемую в маслонаполненном корпусе электродвигателя и соединенную с электродом, в нижней части которого установлен фильтр, представляющий собой, пакет из дисковых фильтров, активная часть которых (фильтроэлемент) выполнена из диэлектрического материала, например, нейлона. Предлагаемая конструкция позволит обеспечить демпфирование поперечных колебаний установки в эксплуатационной колонне, снизить попадание механических частиц в проточную часть насоса, уменьшить вибрацию установки, что в конечном итоге повысит межремонтный период работы скважин.
На фиг. схематически изображено заявляемое устройство.
Установка погружного центробежного насоса состоит из погружного насосного агрегата, состоящего из погружного центробежного насоса 1 и двигателя 2 (электродвигатель с гидрозащитой), кабеля в сборе Запускаемого в скважину на колонне насосно-компрессорных труб 4, наземного электрооборудования - трансформаторной комплексной подстанции 5, кабеля, обеспечивающего подвод энергии к электродвигателю, который крепится к гидрозащите, насосу и насосно-компрессорным трубам металлическими поясами 6, входящими в состав насоса. В крышке 7 торцевой части корпуса электродвигателя через сальниковое уплотнительное устройство 8 наружно размещен электрод 9, электрически изолированный от корпуса электродвигателя 2 и снабженный фильтром 10. Электрод 9 через диодную сборку 11 электрически соединен с общей точкой обмоток электродвигателя соединенных в «звезду», причем, «положительная» клемма подключается к встроенному электроду 9, а «отрицательная» - к общей точке статорных обмоток электродвигателя, дополнительно в нижней части электрода 9 установлен фильтр, представляющий собой, пакет из дисковых элементов, активная часть которых (фильтроэлемент) выполнена из диэлектрического материала, например, нейлона.
Устройство работает следующим образом. Ниже погружного центробежного насоса под действием электрического поля вода эмульгированная в нефти и содержащая растворы солей, вследствие вторичных электрических реакций разлагается на молекулы водорода Н2 из атомов Н на катоде и молекулы кислорода О2 из радикалов ОН на аноде. Под действием внешнего источника тока (образовавшегося вследствие перекоса фаз связанного с их несимметричностью из-за разности сопротивлений обмоток) создаются условия разгазирования воды, эмульгированной в нефти, вследствие ее электролитического разложения, с образованием газовой фазы, препятствующей отложению гидратов и солей на поверхности колонн и образованию высокодисперсной газожидкостной смеси пониженной плотности. На «жертвенном» электроде 9, подключенном к аноду будут происходить реакции окисления и коррозия будет происходить именно на этом электроде, обеспечивая эффект катодной защиты. Установленный на электроде 9 фильтр 10, предотвратит попадание мехпримесей (песка проппанта, обломков горной породы и солей) в проточную часть насосной установки.
Предлагаемая конструкция позволит обеспечить демпфирование поперечных колебаний установки в эксплуатационной колонне, снизить попадание механических частиц в проточную часть насоса, уменьшить вибрацию установки, обеспечит гомогенизацию газожидкостной смеси, что в конечном итоге повысит межремонтный период работы скважин.
Обратная промывка скважины (через затрубное пространство) позволит обеспечить очистку фильтра, не меняя компоновку в скважине.
Источники информации:
1. Нефтепромысловое оборудование: Справочник. / Под ред. Е.И.Бухаленко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 559 с.: ил, стр.53-58.
2. Патент на изобретение 2217579; МПК 7 Е21В 43/00, F04, D 13/10. Установка погружного центробежного насоса - 2002108810/03; Заявл. 05.04.2002; Опубл. 27.11 2003; Бюл. 33.
Установка погружного центробежного насоса, состоящая из погружного насосного агрегата, включающего центробежный насос, двигатель - электродвигатель с гидрозащитой, кабель в сборе, для спуска в скважину на колонне насосно-компрессорных труб, наземного электрооборудования - трансформаторной комплексной подстанции, в крышке торцевой части корпуса электродвигателя через сальниковое уплотнительное устройство наружно размещен электрод, электрически изолированный от корпуса электродвигателя, и через диодную сборку электрически соединен с общей точкой обмоток электродвигателя, соединенных в «звезду», причем «положительная» клемма подключена к встроенному электроду, а «отрицательная» - к общей точке статорных обмоток электродвигателя, отличающаяся тем, что дополнительно в нижней части электрода установлен фильтр, представляющий собой пакет из дисковых элементов, активная часть которых выполнена из диэлектрического материала, например нейлона.
