Плунжерный погружной объемный насос

Предлагаемое техническое решение касается полезной модели, как объекта промышленной собственности и относится к насосостроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта. Установка плунжерного погружного объемного насоса состоит из электродвигателя, протектора (гидрозащиты), приводного насоса, масляного бака, элементов гидроавтоматики, гидродвигателя, рабочего насоса плунжерного (поршневого) типа. Ожидаемый технический результат предлагаемой полезной модели состоит в повышении производительности и КПД установки. Технический результат достигается тем, что рабочий насос состоит из двух плунжеров, жестко связанных с поршнями гидродвигателя, соединенных общим штоком. В процессе работы плунжеры рабочего насоса, совершая возвратно-поступательные движения, попеременно обеспечивают подачу перекачиваемой жидкости, обеспечивая непрерывность подачи и отсутствие холостого обратного хода.

Полезная модель относится к насосостроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного

пласта.

Известен скважинный электрогидроприводной насосный агрегат, который содержит кинематически связанные друг с другом погружной электродвигатель и приводной насос, а также гидродвигатель и рабочий насос, выполненные каждый в виде цилиндра и плунжера со штоком. Полости цилиндра гидродвигателя связаны через гидрораспределитель с входом и выходом приводного насоса. Компенсатор объема размещен над приводным насосом и соединен с его входом. Валы электродвигателя и приводного насоса сочленены через вал протектора гидрозащиты (Патент РФ 2116512, 27.07.98).

Недостатком известной конструкции является неравномерность подачи, обусловленная наличием обратного хода плунжера рабочего насоса, при котором подача выкачиваемой жидкости не осуществляется. В результате производительность и КПД насосного агрегата снижается.

Технической задачей, решаемой предлагаемым плунжерным погружным объемным насосом, является повышение производительности и КПД насоса.

Указанная техническая задача решается тем, что плунжерный погружной объемный насос содержит погружной электродвигатель, приводной маслонасос, плунжерный рабочий насос с всасывающим и нагнетательным клапанами, масляный бак с фильтрами тонкой очистки масла, компенсатор объемного расширения масла и гидродвигатель, подпоршневые полости которого подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного маслонасоса, причем на последней установлен предохранительный клапан, а поршень гидродвигателя соединен с плунжером рабочего насоса, при этом электродвигатель снабжен протектором, через вал которого вал электродвигателя кинематически связан с валом приводного маслонасоса.

Новизной полезной модели является то, что для повышения производительности и КПД насоса рабочий насос состоит из двух плунжеров, жестко связанных с поршнями гидродвигателя, соединенных общим штоком. В процессе работы плунжеры рабочего насоса, совершая возвратно-поступательные движения, попеременно обеспечивают подачу перекачиваемой жидкости, обеспечивая непрерывность подачи и отсутствие холостого обратного хода.

На чертеже изображен плунжерный погружной объемный насос и продольный разрез.

Плунжерный погружной объемный насос включает следующие основные элементы: электродвигатель, приводной насос, гидродвигатель, рабочий насос плунжерного (поршневого) типа. Вспомогательное оборудование: масляный бак, фильтр и элементы гидроавтоматики, протекторы (гидрозащита). Устройство крепится к колонне стандартных насосно-компрессорных труб (НКТ).

Погружной маслозаполненный электродвигатель (ПЭД) 1 через протектор 2 соединен с приводным насосом 8. Под приводным насосом размещена диафрагма 3, служащая компенсатором объема. Масляным баком служит корпус 7. На входе в приводной насос установлен фильтр 5. Выход насоса соединен через фильтр тонкой очистки 9 и предохранительный клапан 8 с автоматическим реверсивным клапаном 10.

Автоматический реверсивный клапан 10 соединен посредством трубопроводов 23 и 24 с подпоршневыми полостями гидродвигателя, разделенными разделителем 11. Поршни 16 и 19 гидродвигателя, соединенные штоком 12 с каналом 13, жестко связаны с плунжерами 15 и 20 рабочего насоса. Обратные клапаны 14, 17, 21 и 22 обеспечивают вход и выход перекачиваемой жидкости в полостях рабочего насоса. Трубопровод 18 служит для подачи перекачиваемой жидкости из нижней полости рабочего насоса в НКТ.

Плунжерный погружной объемный насос работает следующим образом.

Перед погружением насоса в скважину полости электродвигателя 1 с протектором 2 и система гидропривода заполняются очищенным маслом соответствующим рабочему температурному режиму.

При погружении насоса в нефтяной пласт добываемая жидкость втекает в полости рабочего насоса, соответственно через всасывающие клапаны 17 и 22. Под действием гидростатического давления нагнетательные клапаны 14, 21 открываются, и жидкость заполняет трубопровод 18 и колонну НКТ до уровня пласта.

При включении электродвигателя 1 начинает работать приводной насос 8, который через автоматический реверсивный клапан 10 подает масло в одну из полостей гидродвигателя. Если масло по трубопроводу 24 подается под поршень 19, плунжер 20 перемещается вверх и выталкивает добываемую жидкость через клапан 21 в колонну НКТ. Одновременно с этим идет слив масла по трубопроводу 23 из-под поршня 16, плунжер 15 поднимается вверх и заполняет добываемой жидкостью полость рабочего насоса через клапан 17. При достижении плунжером 20 крайнего положения, давление под поршнем 19 возрастает и автоматический реверсивный клапан 10 переключает нагнетательную и сливную линии. Рабочий насос совершает обратный ход, выталкивая плунжером 15 через клапан 14 по трубопроводу 18 добываемую жидкость в колонну НКТ. Плунжер 20, двигаясь вниз, заполняет через клапан 22 полость рабочего насоса добываемой жидкостью.

Масло в надпоршневых полостях гидродвигателя при работе перетекает по каналу 13 в штоке 12.

Источники информации принятые во внимание при составлении заявки:

1. Патент РФ на изобретение 2116512, класс F04B 47/08, 1998

Плунжерный погружной объемный насос, содержащий погружной электродвигатель с протектором, кинематически связанный с приводным насосом, плунжерный рабочий насос, масляный бак, компенсатор объемного расширения масла и гидродвигатель, подпоршневые полости которого подключены через автоматический реверсивный клапан к всасывающей и нагнетательной линиям приводного насоса, а поршни гидродвигателя соединены с плунжерами рабочего насоса, отличающийся тем, что рабочий насос состоит из двух плунжеров, жестко связанных с поршнями гидродвигателя, соединенных общим штоком.