Гидрозащита плунжерного погружного объемного насоса

Предлагаемое техническое решение касается полезной модели, как объекта промышленной собственности, и относится к защите от пластовой жидкости погружных маслозаполненных электродвигателей для погружных электрогидроприводных насосов для добычи нефти. Гидрозащита плунжерного погружного объемного насоса состоит из корпуса, вала с торцовым уплотнением, узла пяты, головки и основания для соединения с насосом и электродвигателем соответственно, упругих диафрагм, закрепленных на опорах и охватывающих вал в зонах под и над торцовым уплотнением. Ожидаемый технический результат предлагаемой полезной модели состоит в повышении надежности работы установки и сроков ее эксплуатации. Технический результат достигается тем, что диафрагма, расположенная над торцовым уплотнением, выполняет функцию компенсатора объемного расширения масла погружного объемного насоса. В результате чего, торцовое уплотнение работает в комфортных условиях, так как в процессе работы оно разделяет гидравлическое масло и масло электродвигателя и не контактирует с пластовой жидкостью и абразивными частицами.

Полезная модель относится к устройству для защиты от пластовой жидкости погружных маслозаполненных электродвигателей для погружных электрогидроприводных насосов для добычи нефти.

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 недостаточная герметичность от пластовой жидкости, вызванная использованием торцового уплотнения работающего на разделение масла электродвигателя и пластовой жидкости, а также уплотнение вала приводного маслонасоса.

Наиболее близким техническим решением является устройство для гидравлической защиты погружного электродвигателя, которое содержит гидравлический компенсатор и протектор, разделенной диафрагмой и торцовым уплотнением на валу на внутреннюю и внешнюю полости. Вторым уплотнением, герметизирующим внешнюю полость протектора, служит набивной сальник, который в процессе работы быстро выходит из строя, и пластовая жидкость поступает непосредственно к торцовому уплотнению. В результате торцовое уплотнение начинает работать в неблагоприятных условиях пластовой жидкости и абразивных частиц, что сокращает срок службы электродвигателя.

Технической задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является повышение надежности работы плунжерного погружного объемного насоса и сроков его эксплуатации.

Указанная техническая задача решается тем, что гидрозащита плунжерного погружного объемного насоса содержит корпус, вал с торцовым уплотнением, узел пяты, головку и основание для соединения с насосом и электродвигателем соответственно, упругую диафрагму, закрепленную на опорах и охватывающую вал в зоне под торцовым уплотнением, опоры установлены на ниппелях.

Новизной полезной модели является то, что для повышения надежности компенсатор расширения масла плунжерного погружного объемного насоса выполнен в корпусе гидрозащиты. Компенсатор выполнен в виде упругой диафрагмы, закрепленной на опорах и охватывающей вал в зоне над торцовым уплотнением. В результате чего, торцовое уплотнение работает в комфортных условиях, так как в процессе работы оно не контактирует с пластовой жидкостью и механическими примесями.

На чертеже изображена гидрозащита плунжерного погружного объемного насоса (продольный разрез).

Устройство состоит из основания 1, ниппелей 2 и 3, головки 4, корпусов 6 и 9, вала 5 с торцовым уплотнением 14, пяты 11 и опоры 10. Внутри двух корпусов 6 размещены диафрагмы 8, закрепленные на опорах 7. Для опоры вала 5 служат подшипники скольжения 15. В головке 4 установлен обратный клапан 13, а в ниппеле 3 - обратный клапан 12.

Торцовое уплотнение 14 разделяет полости диафрагм 8, верхняя из которых связана с масляным баком погружного объемного насоса, а нижняя - с электродвигателем.

Нижний конец вала 5 соединяется с валом электродвигателя, а верхний - с валом приводного маслонасоса погружного объемного насоса.

Гидрозащита плунжерного погружного объемного насоса работает следующим образом.

Перед работой внутреннюю полость диафрагм 8 заполняют маслом при монтаже двигателя и плунжерного погружного объемного насоса.

После спуска в скважину, пластовая жидкость поступает через каналы головки 4 и ниппеля 3 в полости над диафрагмами 8. Давление масла погружного объемного насоса, масла электродвигателя и пластовое давление выравниваются.

При включении электродвигателя вал 5 начинает передавать крутящий момент на приводной маслонасос погружного объемного насоса.

В процессе работы гидравлическое масло погружного объемного насоса и масло электродвигателя нагреваются и увеличиваются в объемах. Излишки гидравлического масла сбрасываются через обратный клапан 13, а излишки масла электродвигателя - через обратный клапан 12.

Торцовое уплотнение 14 препятствует смешению масла погружного объемного насоса и масла электродвигателя.

Источники информации принятые во внимание при составлении заявки:

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

2. Авторское свидетельство СССР 436415, класс H02K 5/12, 1976.

Гидрозащита плунжерного погружного объемного насоса, содержащая корпус, вал с торцовым уплотнением, узел пяты, головку и основание для соединения с насосом и электродвигателем соответственно, упругую диафрагму, закрепленную на опорах и охватывающую вал в зоне под торцовым уплотнением, опоры установлены на ниппелях, отличающаяся тем, что компенсатор расширения масла погружного объемного насоса выполнен в корпусе гидрозащиты в виде упругой диафрагмы, закрепленной на опорах и охватывающей вал в зоне над торцовым уплотнением.