[go: up one dir, main page]

RU2732650C1 - Downhole pumping unit - Google Patents

Downhole pumping unit Download PDF

Info

Publication number
RU2732650C1
RU2732650C1 RU2020108332A RU2020108332A RU2732650C1 RU 2732650 C1 RU2732650 C1 RU 2732650C1 RU 2020108332 A RU2020108332 A RU 2020108332A RU 2020108332 A RU2020108332 A RU 2020108332A RU 2732650 C1 RU2732650 C1 RU 2732650C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
shaft
radial
pumping unit
valve
Prior art date
Application number
RU2020108332A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Иосифовна Логинова
Original Assignee
Ольга Иосифовна Логинова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ольга Иосифовна Логинова filed Critical Ольга Иосифовна Логинова
Priority to RU2020108332A priority Critical patent/RU2732650C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732650C1 publication Critical patent/RU2732650C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: pumps.
SUBSTANCE: technical result in a pump unit comprising a pump, an inlet module, a gas separator and an electric motor with a hydraulic protection, is solved by the fact that the pump is radial-plunger, and the axial channel of its shaft is through, wherein from one shaft end fluid enters the channel through the inlet valve, and from the other one comes out of it through the outlet valve, wherein the valve seats are made in the form of a bushing with conical grooves for the locking elements, and in the conical grooves there are radial holes for liquid passage, besides, the locking elements are made in the form of elastic rings.
EFFECT: invention is aimed at obtaining technical result, which is manifested in improvement of energy efficiency of pumping units.
1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к погружным скважинным насосным установкам и может использоваться для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин.The invention relates to submersible borehole pumping units and can be used to extract oil, water and other liquids from wells.

Известны центробежные, винтовые и др. скважинные насосные установки (см. сайт: www.borets.ru; www.novometgroup.com; www.rimera.com и др.), включающие насос, газосепаратор (сепаратор песка) и электродвигатель с гидрозащитой.Known centrifugal, screw and other borehole pumping units (see site: www.borets.ru; www.novometgroup.com; www.rimera.com and others), including a pump, a gas separator (sand separator) and an electric motor with hydraulic protection.

Основной недостаток этих установок заключается в том, что все они имеют низкий КПД.The main disadvantage of these installations is that they all have low efficiency.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является радиально-плунжерный насос, известный по патенту RU 2610333 С1, МПК6 F04B 1/04, F04B 47/06 от 9.02.2017 г;The closest in technical essence to the invention is a radial plunger pump, known from the patent RU 2610333 C1, IPC 6 F04B 1/04, F04B 47/06 dated 09.02.2017;

Основной недостаток этого изобретения является то, что его невозможно напрямую использовать в составе скважинной насосной установки, так как этот насос не способен откачивать жидкость с газом из-за недопустимого соотношения полезного и вредного объема. Чтобы откачивать скважинную жидкость с газом этим насосом, газ необходимо отсепарировать, т.е. установить газосепаратор. С учетом того, что вход скважинной жидкости в насос и выход из него расположены с одной и той же стороны осевого канала, то использовать газасепаратор при откачке скважинной жидкости не представляется возможным.The main disadvantage of this invention is that it cannot be directly used as part of a downhole pumping unit, since this pump is not capable of pumping liquid with gas due to an unacceptable ratio of useful and harmful volume. To pump well fluid with gas with this pump, the gas must be separated, i.e. install a gas separator. Taking into account the fact that the inlet of the well fluid into the pump and the outlet from it are located on the same side of the axial channel, it is not possible to use a gas separator when pumping out the well fluid.

Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в повышении энергоэффективности скважинных насосных установок.The objective of the invention is to obtain a technical result, expressed in increasing the energy efficiency of downhole pumping units.

Указанная задача в насосной установке, содержащей насос, входной модуль, газосепаратор и электродвигатель с гидрозащитой, решается тем, что насос выполнен радиально-плунжерным, а осевой канал его вала выполнен сквозным, причем с одного конца вала жидкость поступает в канал через впускной клапан, а с другого выходит из него через выпускной клапан, причем седла клапанов, выполнены в виде втулки с коническими проточками под запорные элементы, а в конических проточках выполнены радиальные отверстия для прохода жидкости, причем запорные элементы выполнены в виде эластичных колец.The specified task in a pumping unit containing a pump, an inlet module, a gas separator and an electric motor with hydraulic protection is solved by the fact that the pump is radial-plunger, and the axial channel of its shaft is made through, and from one end of the shaft, the liquid enters the channel through the inlet valve, and from the other, it leaves it through the outlet valve, and the valve seats are made in the form of a sleeve with conical grooves for locking elements, and radial holes are made in the conical grooves for fluid passage, and the locking elements are made in the form of elastic rings.

Проведенный научно-технический анализ предложения и уровня техники свидетельствует о том, что предлагаемое техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники, при этом признаки изложенной совокупности взаимосвязаны, находятся в причинно-следственной связи с ожидаемым результатом и являются необходимыми и достаточными для его получения.The conducted scientific and technical analysis of the proposal and the state of the art indicates that the proposed technical solution for a specialist does not follow explicitly from the state of the art, while the features of the set forth are interrelated, are in causal relationship with the expected result and are necessary and sufficient for it. receiving.

Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 изображен фронтальный вид насосной установки с радиально-плунжерным насосом в разрезе;in fig. 1 shows a frontal view of a pumping unit with a radial plunger pump in section;

на фиг. 2 и фиг. 3 изображены увеличенные фрагменты радиально-плунжерного насоса в разрезе;in fig. 2 and FIG. 3 shows an enlarged sectional view of a radial plunger pump;

на фиг. 4 и фиг. 5 изображены поперечные разрезы радиально-плунжерного насоса при начальном положении вала;in fig. 4 and FIG. 5 shows cross-sections of a radial plunger pump at the initial position of the shaft;

на фиг. 6 и фиг. 7 изображены поперечные разрезы радиально-плунжерного насоса при повороте вала на 45°.in fig. 6 and FIG. 7 shows cross-sections of a radial plunger pump when the shaft is rotated by 45 °.

Скважинная насосная установка (см. фиг. 1) состоит из радиально-плунжерного насос 1, газосепаратора 2 (входного модуля) и электродвигателя с гидрозащитой 3. Радиально-плунжерный насос (см. фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6) содержит корпус 4 с кулачковой гильзой 5, внутри которой установлен вал 6 со сквозным осевым каналом 7 для подвода и отвода перекачиваемой жидкости к плунжерам 8. Плунжеры 8 установлены в цилиндрах 9 с возможностью осевого перемещения в них. Цилиндры 9 запрессованы в радиальных отверстиях вала 6. Со стороны входа в осевой канал 7 вала 6 установлен впускной клапан 10, а со стороны выхода - установлен выпускной клапан 11. Седла клапанов 10 и 11 выполнены в виде втулки с коническими проточками под запорные элементы 12. В конических проточках выполнены радиальные отверстия 13 для прохода жидкости, а запорные элементы 12 выполнены в виде эластичных колец. С одного конца плунжеры 8 снабжены роликами 14, которые создают возвратно-поступательное движение плунжерам 8 в цилиндрах 9 за счет перекатывания по внутренней поверхности кулачковой гильзы 5 при вращении вала 6. С другого конца плунжеры 8 снабжены грязесъемниками (не показаны).The downhole pumping unit (see Fig. 1) consists of a radial plunger pump 1, a gas separator 2 (input module) and an electric motor with hydraulic protection 3. A radial plunger pump (see Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6) contains a housing 4 with a cam sleeve 5, inside of which there is a shaft 6 with a through axial channel 7 for supplying and discharging the pumped liquid to the plungers 8. The plungers 8 are installed in cylinders 9 with the possibility of axial movement in them. The cylinders 9 are pressed into the radial holes of the shaft 6. On the side of the entrance to the axial channel 7 of the shaft 6, an inlet valve 10 is installed, and on the outlet side, an outlet valve 11 is installed. Valve seats 10 and 11 are made in the form of a sleeve with conical grooves for locking elements 12. Radial holes 13 are made in the conical grooves for fluid passage, and the shut-off elements 12 are made in the form of elastic rings. At one end, the plungers 8 are equipped with rollers 14, which create a reciprocating movement of the plungers 8 in the cylinders 9 by rolling over the inner surface of the cam sleeve 5 when the shaft 6 rotates. At the other end, the plungers 8 are equipped with wipers (not shown).

Работает насосная установка следующим образом: при повороте вала 6, как показано на фиг. 6 и фиг. 7, плунжеры 8 под действием центробежной силы вытягиваются из цилиндров 9. При этом в канале 7 создается разрежение (см. фиг. 2 и фиг. 3) и перекачиваемая жидкость (показана стрелками) из газосепаратора 2 (входного модуля) поступает в канал 7 через отверстия 13 во втулке клапана 10, отжимая от конических проточек запорные элементы 12. При дальнейшем повороте вала 6, как показано на фиг. 4 и фиг. 5, под действием кулачковой гильзы 5 плунжеры 8 вталкиваются в цилиндры 9 и вытесняют из них перекачиваемую жидкость (показана стрелками) через канал 7 (см. фиг. 2 и фиг. 3) и через отверстия 13 во втулке выпускного клапан 11, отжимая запорные элементы 12 от конических проточек. Далее жидкость поступает в насосно-компрессорную компрессорную трубу (не показана), При дальнейшем повороте вала 6 цикл повторяется. Известно, что КПД плунжерных насосов значительно выше, чем всех остальных типов насосов. Из этого следует, что предлагаемая насосная установка решает поставленную задачу - повышения энергоэффективности добычи нефти.The pumping unit works as follows: when turning the shaft 6, as shown in Fig. 6 and FIG. 7, the plungers 8 under the action of centrifugal force are pulled out of the cylinders 9. In this case, a vacuum is created in the channel 7 (see Fig. 2 and Fig. 3) and the pumped liquid (shown by arrows) from the gas separator 2 (inlet module) enters the channel 7 through holes 13 in the valve sleeve 10, pressing the locking elements 12 away from the tapered bores. With further rotation of the shaft 6, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, under the action of the cam sleeve 5, the plungers 8 are pushed into the cylinders 9 and displace the pumped liquid (shown by arrows) from them through the channel 7 (see Fig. 2 and Fig. 3) and through the holes 13 in the bushing of the outlet valve 11, pressing the locking elements 12 from the tapered grooves. Further, the liquid enters the tubing (not shown). With further rotation of the shaft 6, the cycle is repeated. It is known that the efficiency of plunger pumps is much higher than that of all other types of pumps. It follows from this that the proposed pumping unit solves the set task - increasing the energy efficiency of oil production.

Таким образом, изобретение позволяет получить технический результат, выражающийся в повышении энергоэффективности скважинных насосных установок.Thus, the invention makes it possible to obtain a technical result, expressed in increasing the energy efficiency of downhole pumping units.

Claims (2)

1. Скважинная насосная установка, содержащая насос, входной модуль, газосепаратор и электродвигатель с гидрозащитой, отличающаяся тем, что насос выполнен радиально-плунжерным, а осевой канал его вала выполнен сквозным, причем с одного конца вала жидкость поступает в канал через впускной клапан, а с другого выходит из него через выпускной клапан.1. A downhole pumping unit containing a pump, an inlet module, a gas separator and an electric motor with hydraulic protection, characterized in that the pump is radial-plunger, and the axial channel of its shaft is made through, and from one end of the shaft, liquid enters the channel through the inlet valve, and the other leaves it through the outlet valve. 2. Скважинная насосная установка по п. 1 отличается тем, что седла клапанов выполнены в виде втулки с коническими проточками под запорные элементы, причем в конических проточках выполнены радиальные отверстия для прохода жидкости, а запорные элементы выполнены в виде эластичных колец.2. The downhole pumping unit according to claim 1 differs in that the valve seats are made in the form of a sleeve with conical grooves for shut-off elements, and in the conical grooves there are radial holes for fluid passage, and the shut-off elements are made in the form of elastic rings.
RU2020108332A 2020-02-26 2020-02-26 Downhole pumping unit RU2732650C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108332A RU2732650C1 (en) 2020-02-26 2020-02-26 Downhole pumping unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108332A RU2732650C1 (en) 2020-02-26 2020-02-26 Downhole pumping unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732650C1 true RU2732650C1 (en) 2020-09-21

Family

ID=72922258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020108332A RU2732650C1 (en) 2020-02-26 2020-02-26 Downhole pumping unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732650C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766241C1 (en) * 2021-06-03 2022-02-10 Виктор Федорович Логинов Downhole pumping unit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4605359A (en) * 1984-02-28 1986-08-12 Nippondenso Co., Ltd. Radial plunger pump
US4627793A (en) * 1984-06-13 1986-12-09 Nippondenso Co., Ltd. Motor-driven radial plunger pump
RU64696U1 (en) * 2007-02-12 2007-07-10 Владимир Валерьевич Комгорт COMGORT PISTON MACHINE
RU2610333C1 (en) * 2015-10-07 2017-02-09 Ольга Иосифовна Логинова Radial plunger pumps

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4605359A (en) * 1984-02-28 1986-08-12 Nippondenso Co., Ltd. Radial plunger pump
US4627793A (en) * 1984-06-13 1986-12-09 Nippondenso Co., Ltd. Motor-driven radial plunger pump
RU64696U1 (en) * 2007-02-12 2007-07-10 Владимир Валерьевич Комгорт COMGORT PISTON MACHINE
RU2610333C1 (en) * 2015-10-07 2017-02-09 Ольга Иосифовна Логинова Radial plunger pumps

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766241C1 (en) * 2021-06-03 2022-02-10 Виктор Федорович Логинов Downhole pumping unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2709090C (en) Electrical submersible pump and gas compressor
US20090151928A1 (en) Electrical submersible pump and gas compressor
US20150071795A1 (en) Fluid displacement system using gerotor pump
CN108474246B (en) Preset flow to an electric submersible pump
RU2732650C1 (en) Downhole pumping unit
US20170184089A1 (en) Rotary Hydraulic Pump with ESP Motor
RU2766241C1 (en) Downhole pumping unit
RU2691221C1 (en) Method for gas separation of submersible electric centrifugal pump with submersible electric motor in casing
US11022109B2 (en) Double acting linear electrical submersible pump and method for its operation
RU2610333C1 (en) Radial plunger pumps
US3299823A (en) Pumps
RU2530747C1 (en) Centrifugal gas separator
RU2739932C1 (en) Multi-stage well trochoid pump
CN107917063B (en) Power device and oil extraction system
US20170146013A1 (en) Pump assembly with charge pump rotor, inversion pump rotor and scavenge pump rotor
RU2099602C1 (en) Multistage pump
RU159692U1 (en) SUBMERSIBLE BARBED ELECTRIC PUMP FOR PUMPING A CARBONED LIQUID FROM A WELL
RU2564961C2 (en) Vane-type pump
RU2775052C1 (en) Multistage trochoid pump and pump stage
RU2586801C1 (en) Submersible multi-phase pump blade
RU2292454C1 (en) Well gas separator with bearing support
RU2296211C1 (en) Oil production method and device
RU2310771C1 (en) Method of pumping formation fluid out of welle of wells and submersible pumping unit for impelementing the method
CN204851570U (en) Rigs in oilfield is with radial plunger slush pump
RU2774343C1 (en) Method for producing reservoir fluid containing gas and abrasive particles and a submersible unit with a pump and a gas separator for its implementation