RU143463U1

RU143463U1 - SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP UNIT

Info

Publication number: RU143463U1
Application number: RU2013157547/03U
Authority: RU
Inventors: Аркадий Рувимович Эпштейн; Аскар Рифкатович Мавзютов; Олег Вячеславович Башкин
Original assignee: Аскар Рифкатович Мавзютов; Аркадий Рувимович Эпштейн
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2014-07-20

Abstract

Погружной электронасосный агрегат, который объединяет электродвигатель с гидрозащитой, насос и кабельную линию, спускаемые в скважину на подъемных насосно-компрессорных трубах, отличающийся тем, что в местах максимальной кривизны скважины установлены с помощью винтов центраторы с пружинными рессорами плоского сечения, выполненные из коррозионно-стойкой и высоколегированной стали.A submersible electric pump unit, which combines an electric motor with hydraulic protection, a pump and a cable line, lowered into the well on lifting tubing, characterized in that centralizer with spring springs of flat section made of corrosion-resistant are installed with screws in the places of maximum curvature of the well and high alloy steel.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности в частности к добыче нефти из скважин в осложненных геолого-технических условиях.The utility model relates to the oil industry, in particular, to oil production from wells in complicated geological and technical conditions.

На поздних стадиях разработки нефтяных месторождений учащаются случаи преждевременного выхода из строя погружного насосного оборудования в добывающих скважинах по причине коррозии. Встречаются скважины, на которых отказ погружного оборудования развивается в течение нескольких суток после спуска. Наиболее часто разрушаются корпуса погружных электродвигателей (ПЭД) и насосно-компрессорные трубы. Так, отмечалось, что этот вид разрушений составляет 65% всех отказов. Особенно часто повреждаются мощные ПЭД и при высоких отборах лифтируемой жидкости. Большинство фактов коррозионных отказов отмечено на высокообводненных скважинах (больше 80%), т.е. погружное оборудование которых контактирует с высоко коррозионно-агрессивной эмульсией типа «нефть в воде».In the late stages of oil field development, cases of premature failure of submersible pumping equipment in producing wells due to corrosion are becoming more frequent. There are wells where failure of submersible equipment develops within a few days after the descent. Most often, submersible electric motor (PED) bodies and tubing are destroyed. So, it was noted that this type of destruction accounts for 65% of all failures. Powerful PEDs are also especially damaged during high withdrawals of elevated fluid. Most of the facts of corrosion failures were noted in highly watered wells (more than 80%), i.e. submersible equipment which is in contact with a highly corrosive oil-in-water emulsion.

При определенных условиях, (наличие блуждающих токов, перекос фаз, токи утечки в кабеле, появление статических зарядов и т.д.), на корпусе скважинного оборудования возможно появление потенциалов различной полярности от 0,3 до 28 В., что при наличии достаточной скорости потока пластовой жидкости (электролита) может вызвать электрохимическое (анодное) разрушение брони кабельной линии, металлических поверхностностей оборудования, в том числе и эксплуатационной колонны.Under certain conditions (the presence of stray currents, phase imbalance, leakage currents in the cable, the appearance of static charges, etc.), potentials of different polarity from 0.3 to 28 V. may appear on the body of the downhole equipment, which if there is sufficient speed the flow of formation fluid (electrolyte) can cause electrochemical (anode) destruction of the armor of the cable line, the metal surfaces of the equipment, including the production casing.

Известным 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. 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 твердых отложений на защищаемом оборудовании (Патент РФ №2217579) (1) (аналог).A well-known technical solution is the installation of a submersible centrifugal pump, which includes a submersible electric pump unit, which combines an electric motor with hydraulic protection, a pump and a cable line, lowered into the well by lifting tubing; mouth equipment; a control station and a transformer, in the lower part of the installation there is an electrode isolated from the housing, electrically connected to a common point of the motor windings connected to a "star" through a diode assembly, and its "positive" terminal is connected to the electrode. The design allows the electrode to obtain the potential difference relative to the tubing string due to overflows in the three-phase windings of the electric motor during pump operation and to provide cathodic protection of metal equipment from corrosion and to prevent the accumulation of solid deposits on the protected equipment (RF Patent No. 2217579) (1) (analog).

Недостатком устройства является опасность перенапряжения защиты и, тем самым, разрушение изоляционных покрытий насосно-компрессорных труб и коррозионного разрушения корпусных деталей установки.The disadvantage of this device is the danger of overvoltage protection and, thus, the destruction of the insulating coatings of tubing and corrosion destruction of the body parts of the installation.

Наиболее близким техническим решением является установка погружного центробежного насоса, направленная на дренирование статических зарядов и блуждающих токов возникающих в системе «насосный агрегат - обсадная колонна». Устройство включает упругие элементы, выполненные в виде дугообразных рессор круглого сечения, направляющих и фиксирующих втулок, штангу и гаек для силового замыкания конструкции (полезная модель №107274 (2) (прототип).The closest technical solution is the installation of a submersible centrifugal pump, aimed at the drainage of static charges and stray currents arising in the system "pump unit - casing." The device includes elastic elements made in the form of arched springs of circular cross-section, guides and fixing bushings, a rod and nuts for power closure of the structure (utility model No. 107274 (2) (prototype).

Недостатком устройства является сложность конструкции, недостаточная площадь контакта рессор с эксплуатационной колонной, малый ресурс в сероводородных флюидах, а также низкая эффективность защиты от коррозии колонны НКТ и брони кабельной линии.The disadvantage of this device is the design complexity, insufficient contact area of the springs with the production string, a small resource in hydrogen sulfide fluids, and low corrosion protection of the tubing string and cable line armor.

Целью изобретения является предупреждение коррозионного разрушения скважинного оборудования вызванного наличием блуждающих токов, перекоса фаз, токов утечки в кабеле, появлением статических зарядов на корпусных элементах, броне кабельной линии и колонне НКТ в процессе добычи, путем стекания наведенного потенциала на эксплуатационной колонну скважины.The aim of the invention is the prevention of corrosion damage to downhole equipment caused by the presence of stray currents, phase imbalance, leakage currents in the cable, the appearance of static charges on the housing elements, the armor of the cable line and the tubing string during production, by draining the induced potential to the production casing of the well.

Поставленная цель достигается тем, что погружной электронасосный агрегат, который объединяет электродвигатель с гидрозащитой, насос и кабельную линию, спускаемых в скважину на подъемных насосно-компрессорных трубах, отличается тем, что на броне кабельной линии и колонне НКТ, в местах максимальной кривизны скважины, определяемых методами инклинометрии, установлены с помощью винтов, центраторы с пружинными рессорами плоского сечения, выполненные из коррозионностойкой, высоколегированной стали.This goal is achieved in that the submersible electric pump unit, which combines the electric motor with hydraulic protection, the pump and the cable line, lowered into the well on the lifting tubing, differs in that on the armor of the cable line and the tubing string, in places of maximum curvature of the well, determined inclinometry methods installed with screws, centralizers with spring springs of flat section, made of corrosion-resistant, high alloy steel.

На фиг.1 схематически изображено заявляемое устройство.Figure 1 schematically depicts the inventive device.

На колонну НКТ поз.1 с помощью винтов поз.2, устанавливаются центраторы поз.3 с пружинными рессорами плоского сечения поз.4, выполненные из коррозионностойкой и высоколегированной стали, крепление кабельной линии поз.5, к колонне НКТ поз.1 производится хомутами поз 6, пропущенных внутри пружинных рессор 4.On the tubing string pos. 1 using screws pos. 2, centralizers pos. 3 are installed with spring springs of flat section pos. 4 made of corrosion-resistant and high alloy steel, the cable line pos. 5 is attached to the tubing string pos. 1 6, missing inside the spring springs 4.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

За счет упругих деформаций эластичных элементов (пружинных рессор плоского сечения) поз.4 выполненных из коррозионностойкой, высоколегированной стали, обеспечивается электрический (гальванический) контакт труб НКТ поз.1. с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны (на фиг. не показана), обеспечивая стекание наведенных зарядов на эксплуатационную колонну и, тем самым, обеспечивая дренажную защиту скважинного оборудования на нескольких участках колонны НКТ. Одновременно, обеспечивается центрирование и демпфирование спускаемого оборудования в эксплуатационной колонне.Due to the elastic deformations of elastic elements (spring springs of flat section) pos. 4 made of corrosion-resistant, high alloy steel, electrical (galvanic) contact of tubing pipes pos. 1 is ensured. with the inner surface of the production casing (not shown in FIG.), ensuring the drainage of induced charges on the production casing and, thereby, providing drainage protection of downhole equipment in several sections of the tubing string. At the same time, centering and damping of the descent equipment in the production casing is ensured.

Конструкция устройства, благодаря эластичности упругих элементов (пружинных рессор поз.4), не повреждает внутреннюю поверхность эксплуатационной колонны во время спуска насосной установки, одновременно демпфируя вибрации и удары и, тем самым, предотвращая разрушение цементного кольца за эксплуатационной колонной. Также исключается образование и накопление продуктов коррозии, и обеспечивается более высокая наработка подземного оборудования на отказ.The design of the device, due to the elasticity of the elastic elements (spring springs pos. 4), does not damage the inner surface of the production string during the descent of the pump unit, while damping vibrations and impacts, and thereby preventing the destruction of the cement ring behind the production string. It also eliminates the formation and accumulation of corrosion products, and provides a higher MTBF.

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ №22175791. RF patent №2217579

2. Полезная модель №107274.2. Utility model No. 107274.

Claims

A submersible electric pump unit, which combines an electric motor with hydraulic protection, a pump and a cable line, lowered into the well on lifting tubing, characterized in that centralizer with spring springs of flat section made of corrosion-resistant are installed with screws in the places of maximum curvature of the well and high alloy steel.