RU101750U1 - SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP FOR OIL PRODUCTION - Google Patents
SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP FOR OIL PRODUCTION Download PDFInfo
- Publication number
- RU101750U1 RU101750U1 RU2010133898/06U RU2010133898U RU101750U1 RU 101750 U1 RU101750 U1 RU 101750U1 RU 2010133898/06 U RU2010133898/06 U RU 2010133898/06U RU 2010133898 U RU2010133898 U RU 2010133898U RU 101750 U1 RU101750 U1 RU 101750U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additional
- section
- cylindrical
- pump
- hydraulic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
1. Погружной электронасос для добычи нефти, содержащий электродвигатель, подключенный через трансмиссию к центробежному насосу, отличающийся тем, что он содержит дополнительную насосную секцию с меньшей чем у центробежного насоса производительностью при нулевом напоре, включающую рабочие органы, расположенные в корпусе и соединенные с валом, при этом гидравлический вход дополнительной насосной секции соединен с гидравлическим выходом электронасоса через первую цилиндрическую муфту, имеющую центральное осесимметричное отверстие, через которое проходит вал дополнительной секции, соединенный через шлицевую муфту с валом электронасоса, при этом первая цилиндрическая муфта со стороны гидравлического входа дополнительной насосной секции имеет две цилиндрические поверхности сопряжения, меньшая из которых через резьбу соединена с корпусом дополнительной секции, а большая цилиндрическая поверхность соединена по посадке с дополнительным цилиндрическим кожухом таким образом, что внутренняя поверхность кожуха и внешняя поверхность корпуса дополнительной секции образуют обводной гидравлический канал, причем этот канал связан с гидравлическим входом дополнительной насосной секции через отверстия, расположенные в корпусе дополнительной секции, при этом гидравлический выход дополнительной насосной секции соединен с переходным фланцем через вторую цилиндрическую муфту, имеющую со стороны гидравлического выхода дополнительной насосной секции две цилиндрические поверхности сопряжения, меньшая из которых через резьбу соединена с корпусом дополнительной секции, а большая цилиндрическая поверхность 1. Submersible electric pump for oil production, containing an electric motor connected via a transmission to a centrifugal pump, characterized in that it contains an additional pump section with a lower capacity than a centrifugal pump with zero pressure, including working bodies located in the housing and connected to the shaft, the hydraulic inlet of the additional pump section is connected to the hydraulic outlet of the electric pump through the first cylindrical sleeve having a central axisymmetric hole, th Without which the additional section shaft passes through a spline coupling with the electric pump shaft, the first cylindrical coupling on the hydraulic inlet side of the additional pump section has two cylindrical mating surfaces, the smaller of which is connected to the housing of the additional section through a thread, and the large cylindrical surface is connected via landing with an additional cylindrical casing so that the inner surface of the casing and the outer surface of the casing of the additional section image there is a hydraulic bypass channel, and this channel is connected to the hydraulic input of the additional pump section through openings located in the housing of the additional section, while the hydraulic output of the additional pump section is connected to the adapter flange through a second cylindrical coupling having two cylindrical ones on the hydraulic output side of the additional pump section mating surfaces, the smallest of which is connected through a thread to the housing of the additional section, and the large cylindrical
Description
Область техники, к которой относится полезная модель.The technical field to which the utility model belongs.
Полезная модель относится к нефтяной промышленности, а именно к погружному оборудованию для нефтедобычи, в частности, к погружным центробежным насосным установкам, используемым для скважин с большими колебаниями притока пластовой жидкости. Уровень техникиThe utility model relates to the oil industry, namely to submersible equipment for oil production, in particular, to submersible centrifugal pumping units used for wells with large fluctuations in the flow of formation fluid. State of the art
В настоящее время для повышения эффективности нефтедобычи все более широко используются различные методы воздействия на нефтяной пласт, например, гидроразрыв. Повышается проницаемость пласта и, как следствие, возрастает приток добывающих скважин.Currently, to increase the efficiency of oil production, various methods of influencing the oil reservoir, for example, hydraulic fracturing, are increasingly used. The permeability of the formation increases and, as a result, the influx of production wells increases.
Вместе с тем, с течением времени, перенос потоком пластовой жидкости механических примесей приводит к снижению проницаемости пласта и продуктивность скважин снижается. Таким образом, имеет место колебание притока скважины, которое может быть весьма значительным, например, от 500 м3/сут до 150 м3/сут.However, over time, the transfer of mechanical impurities by the flow of the formation fluid leads to a decrease in the permeability of the formation and the productivity of the wells decreases. Thus, there is a fluctuation in the inflow of the well, which can be very significant, for example, from 500 m 3 / day to 150 m 3 / day.
В таблицах 1 и 2 представлены данные из каталога крупнейшего Российского производителя погружных насосов - завода «АЛНАС», которые показывают, что не существует современных погружных электронасосов насосов для добычи нефти из скважин со значительным колебанием притока скважины, например, от 500 м3/сут до 150 м3/сут.Tables 1 and 2 present data from the catalog of the largest Russian manufacturer of submersible pumps - the ALNAS plant, which show that there are no modern submersible electric pumps for oil production from wells with significant fluctuations in well inflow, for example, from 500 m 3 / day to 150 m 3 / day
Узость рабочей зоны погружных электронасосов обуславливает значительное количество ПРС, связанных заменой типоразмера установки по причине неправильного подбора. Согласно данным диссертационной работы С.А.Шмидта (см. Шмидт С.А. Исследование нестационарной работы системы "пласт-скважина-УЭЦН". Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Самара, 2000 г.), количество таких подъемов установок составляет 15% от общего количества ПРС. Если при подачах меньших левой границы рабочей зоны напорно-расходная характеристика носит монотонно убывающий характер, то при работе электронасоса на однофазной жидкости существует возможность расширения рабочей зоны насоса в левую сторону за счет снижения требований к КПД и ресурсным показателям, что в ряде случаев могло бы иметь экономическую целесообразность.The narrowness of the working area of submersible electric pumps causes a significant number of ORS associated with the replacement of the unit size due to improper selection. According to the data of the dissertation by S.A.Shmidt (see Shmidt S.A. Study of unsteady operation of the "reservoir-well-ESP" system. Thesis for the degree of candidate of technical sciences, Samara, 2000), the number of such plant lifts is 15% of the total number of ORS. If the pressure and flow characteristic is monotonically decreasing when delivering less than the left boundary of the working zone, then when the electric pump is operating on a single-phase liquid, it is possible to expand the pump working zone to the left side by reducing the requirements for efficiency and resource indicators, which in some cases could have economic feasibility.
При работе погружного центробежного насоса на газожидкостной смеси, что имеет место в подавляющем большинстве случаев на промыслах, такое расширение не всегда возможно. Это обусловлено снижением плотности газожидкостной смеси в каналах рабочего колеса центробежного насоса, вызванным относительным движением фаз. Причиной относительного движение фаз является дрейф газовой фазы в направлении противоположном направлению поля массовых сил, т.е. от периферии к центру колеса.When operating a submersible centrifugal pump in a gas-liquid mixture, which occurs in the vast majority of cases in the fields, this expansion is not always possible. This is due to a decrease in the density of the gas-liquid mixture in the channels of the impeller of the centrifugal pump, caused by the relative movement of the phases. The reason for the relative phase motion is the drift of the gas phase in the direction opposite to the direction of the field of mass forces, i.e. from the periphery to the center of the wheel.
Влияние относительного движения фаз на «негативную» деформацию напорно-расходной характеристики насоса, при подачах меньших левой границы рабочей зоны, хорошо иллюстрируется, например, результатами экспериментального исследования, проведенного в диссертационной работе Игревского Л.В., представленными на фиг.1. (См. Игревский Л.В. Повышение эффективности эксплуатации погружных насосно-эжекторных систем для добычи нефти. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва, РГУ Нефти и Газа им. И.М. Губкина, 2002 г). Опыты проводились при различных величинах газосодержания на приеме 22-ступенчатого насоса 2 ВННП5-50.The influence of the relative phase movement on the “negative” deformation of the pressure-discharge characteristic of the pump, at feeds lower than the left boundary of the working zone, is well illustrated, for example, by the results of an experimental study conducted in the dissertation work of L. Igrevsky, presented in figure 1. (See. Igrevsky L.V. Improving the operational efficiency of submersible pump-ejector systems for oil production. The dissertation for the degree of candidate of technical sciences, Moscow, Russian State University of Oil and Gas named after IM Gubkin, 2002). The experiments were carried out at various gas contents at the intake of a 22-speed pump 2 VNNP5-50.
Из Фиг.1 видно, что при работе центробежного насоса на газожидкостной смеси в левой зоне напорно-расходной характеристики образуется «восходящая» ветвь даже для насоса, у которого при работе на однофазной жидкости «горб» на характеристике отсутствует.Figure 1 shows that when the centrifugal pump operates on a gas-liquid mixture in the left zone of the pressure-flow characteristic, an “ascending” branch is formed even for a pump that does not have a “hump” on the characteristic when working on a single-phase fluid.
Известна установка (см. Шенгур Н.В., Куликов А.Т. ПОГРУЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА. Патент РФ RU 2211379, опубликован 28.08.2003), которая содержит кинематически связанные между собой насосы. Первый из насосов выполнен в виде центробежного насоса, кинематически связан с валом общего приводного двигателя и соединен всасывающим патрубком с затрубным пространством скважины, а нагнетательным - с всасывающим патрубком второго одновинтового насоса. Одновинтовой насос соединен нагнетательным патрубком с напорным трубопроводом. Насосы соединены трубопроводом гидравлически последовательно. Номинальная подача центробежного насоса превышает номинальную подачу одновинтового насоса, по меньшей мере, на величину протечек в последнем. Существенным недостатком аналогам является то, что при значительном различии номинальных подач одновинтового и центробежного насосов одновинтовой насос становится дросселем для центробежного.A known installation (see Shengur N.V., Kulikov A.T. SUBMERSIBLE PUMPING INSTALLATION. Patent of the Russian Federation RU 2211379, published 08/28/2003), which contains kinematically connected pumps. The first of the pumps is made in the form of a centrifugal pump, kinematically connected to the shaft of a common drive motor and connected by a suction pipe to the annulus of the well, and a discharge pipe to the suction pipe of a second single-screw pump. A single screw pump is connected by a discharge pipe to a pressure pipe. The pumps are hydraulically connected in a pipeline. The nominal feed of the centrifugal pump exceeds the nominal feed of the single-screw pump by at least the amount of leakage in the latter. A significant drawback of analogues is that with a significant difference in the nominal flow rates of single-screw and centrifugal pumps, a single-screw pump becomes a throttle for a centrifugal pump.
В качестве прототипа выбрано техническое решение (Кудряшов С.И., Здольник С.Е., Сахно Н.В., Маркелов Д.В., Ивановский В.Н, Иванов А.А., Оводков О.А. Об эффективности применения интеллектуальных погружных высокооборотных установок с регулируемым электроприводом// Нефть России. - 2006. - №1. Стр. 62-64) погружная насосная установка для добычи нефти, содержащая последовательно соединенные на одной трансмиссии электродвигатель, подключенный через погружную кабельную линию к наземной станции управления с преобразователем частоты, гидрозащиту, входной модуль и центробежный насос. Такая установка имеет восходящую ветвь напорно-расходной характеристики центробежного насоса при подачах меньших левой границы рабочей зоны насоса, что препятствует эффективной работе насоса в скважинах с большими колебаниями притока пластовой жидкости.The technical solution was selected as a prototype (Kudryashov S.I., Zdolnik S.E., Sakhno N.V., Markelov D.V., Ivanovsky V.N., Ivanov A.A., Ovodkov O.A. intelligent submersible high-speed installations with a controlled electric drive // Oil of Russia. - 2006. - No. 1, pp. 62-64) submersible pumping unit for oil production, containing an electric motor connected in series on a single transmission connected through a cable cable to a ground control station with frequency converter, water protection, input m modulus and a centrifugal pump. Such an installation has an ascending branch of the pressure-flow characteristic of a centrifugal pump at feeds lower than the left boundary of the pump working zone, which prevents the pump from working effectively in wells with large fluctuations in the flow of formation fluid.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
Как показано выше, зачастую, ограничение левой границы рабочей области центробежного насоса обусловлено тем, что в области малых подач напорно-расходная характеристика насоса имеет восходящую ветвь. Это обстоятельство делает работу насоса неустойчивой в этом диапазоне подач. Кроме того, при работе центробежного насоса на газожидкостной смеси в левой зоне напорно-расходной характеристики образуется «восходящая» ветвь даже для насоса, у которого при работе на однофазной жидкости «горб» на характеристике отсутствует.As shown above, often, the restriction of the left boundary of the working area of a centrifugal pump is due to the fact that in the low-flow area the pressure-flow characteristic of the pump has an ascending branch. This circumstance makes the pump operation unstable in this feed range. In addition, when a centrifugal pump operates on a gas-liquid mixture in the left zone of the discharge flow characteristic, an “ascending” branch is formed even for a pump that does not have a “hump” on the characteristic when working on a single-phase fluid.
Предлагаемая полезная модель решает следующую задачу-обеспечение устойчивой работы центробежного насоса и повышения его КПД в области восходящей ветви напорно-расходной характеристики. Решение задачи осуществляется за счет того, что в соответствующей области подач, напор, развиваемый центробежным насосом, дополняется напором, развиваемым дополнительной насосной секцией, путем последовательного соединения дополнительной секции и центробежным насосом. В правой области рабочей зоны центробежного насоса, где дополнительная секция становится дросселем (напор дополнительной секции принимает отрицательное значение), дополнительная насосная секция не воздействует на поток рабочей среды, для чего расход рабочей среды после центробежного насоса осуществляется по каналу, обводящему дополнительную насосную секцию.The proposed utility model solves the following problem — ensuring the stable operation of a centrifugal pump and increasing its efficiency in the region of the ascending branch of the pressure-flow rate characteristic. The solution to the problem is due to the fact that in the corresponding supply area, the pressure developed by the centrifugal pump is supplemented by the pressure developed by the additional pump section by connecting the additional section and the centrifugal pump in series. In the right area of the working area of the centrifugal pump, where the additional section becomes a throttle (the pressure of the additional section takes a negative value), the additional pump section does not affect the flow of the working medium, for which the flow of the working medium after the centrifugal pump is carried out through the channel encircling the additional pump section.
Основным техническим результатом является расширение рабочей области центробежного насоса на диапазон, в котором его напорно-расходная характеристика имеет восходящую ветвь без снижения напорно-расходной характеристики в рабочей области центробежного насоса.The main technical result is the expansion of the working area of the centrifugal pump to a range in which its pressure-flow characteristic has an ascending branch without reducing the pressure-flow characteristic in the working region of the centrifugal pump.
Технический результат достигается тем, что погружной электронасос, содержащий электродвигатель, подключенный через трансмиссию к центробежному насосу, согласно полезной модели, содержит дополнительную насосную секцию, с меньшей, чем у центробежного насоса, производительностью при нулевом напоре. Дополнительная насосная секция включает рабочие органы, расположенные в корпусе и соединенные с валом. Гидравлический вход дополнительной насосной секции соединен с гидравлическим выходом центробежного насоса через первую цилиндрическую муфту, имеющую центральное осесимметричное отверстие, через которое проходит вал дополнительной секции, соединенный через шлицевую муфту с валом электронасоса, при этом первая цилиндрическая муфта со стороны гидравлического входа дополнительной насосной секции имеет две цилиндрические поверхности сопряжения, меньшая из которых через резьбу соединена с корпусом дополнительной секции, а большая цилиндрическая поверхность соединена по посадке с дополнительным цилиндрическим кожухом, таким образом, что внутренняя поверхность кожуха и внешняя поверхность корпуса дополнительной секции образуют обводной гидравлический канал, причем этот канал связан с гидравлическим входом дополнительной насосной секции через отверстия, расположенные в корпусе дополнительной секции, при этом гидравлический выход дополнительной насосной секции соединен с переходным фланцем через вторую цилиндрическую муфту, имеющую со стороны гидравлического выхода дополнительной насосной секции две цилиндрические поверхности сопряжения, меньшая из которых через резьбу соединена с корпусом дополнительной секции, а большая цилиндрическая поверхность второй муфты соединена по посадке с дополнительным цилиндрическим кожухом, при этом внутри второй муфты со стороны переходного фланца выполнено цилиндрическое углубление с осью симметрии, совпадающей с осью симметрии муфты, которое гидравлически связано с обводным каналом через отверстия во второй муфте, проточку на меньшей поверхности сопряжения второй муфты и отверстия в корпусе дополнительной секции, при этом в цилиндрическое углубление по резьбе устанавливается обратный клапан, таким образом, что гидравлическая связь между цилиндрическим углублением во второй муфте и обводным гидравлическим каналом не нарушается, а между торцами второй муфты есть гидравлические каналы, выполненные при помощи сквозных отверстий таким образом, что данные отверстия не пересекаются с отверстиями, обеспечивающими гидравлическую связь углубления с обводным каналом.The technical result is achieved in that a submersible electric pump containing an electric motor connected via a transmission to a centrifugal pump, according to a utility model, contains an additional pump section, with a lower productivity than a centrifugal pump with zero head. The additional pump section includes working bodies located in the housing and connected to the shaft. The hydraulic inlet of the auxiliary pump section is connected to the hydraulic outlet of the centrifugal pump through a first cylindrical coupling having a central axisymmetric hole through which the additional section shaft is connected through the spline coupling with the electric pump shaft, while the first cylindrical coupling on the hydraulic inlet side of the additional pump section has two cylindrical mating surfaces, the smallest of which is connected through a thread to the body of the additional section, and the larger cylinder the core surface is connected by landing with an additional cylindrical casing, so that the inner surface of the casing and the outer surface of the casing of the additional section form a hydraulic bypass channel, and this channel is connected to the hydraulic inlet of the additional pump section through openings located in the casing of the additional section, while the hydraulic the output of the additional pump section is connected to the adapter flange through a second cylindrical sleeve having, on the hydraulic side, the stroke of the additional pump section, two cylindrical mating surfaces, the smaller of which is connected through a thread to the housing of the additional section, and the large cylindrical surface of the second coupling is connected by landing with the additional cylindrical casing, while inside the second coupling from the side of the transitional flange there is a cylindrical recess with an axis of symmetry, coinciding with the axis of symmetry of the coupling, which is hydraulically connected to the bypass channel through the holes in the second coupling, a groove on the smaller surface of the coupling the second coupling and the holes in the housing of the additional section, while a check valve is installed in the cylindrical recess through the thread, so that the hydraulic connection between the cylindrical recess in the second coupling and the hydraulic bypass channel is not broken, and there are hydraulic channels made between the ends of the second coupling with through holes so that these holes do not intersect with holes that provide a hydraulic connection between the recess and the bypass channel.
Осевая фиксация дополнительного цилиндрического кожуха осуществляется корпусом первой цилиндрической муфты и корпусом переходного фланца.The axial fixation of the additional cylindrical casing is carried out by the housing of the first cylindrical coupling and the housing of the adapter flange.
С целью снижения протечек в соединениях первая и вторая цилиндрические муфты соединяются с корпусом дополнительной насосной секции, дополнительным цилиндрическим кожухом и переходным фланцем через резиновые уплотнения, расположенные в цилиндрических канавках. Краткое описание чертежейIn order to reduce leakage in the joints, the first and second cylindrical couplings are connected to the housing of the additional pump section, the additional cylindrical casing and the adapter flange through rubber seals located in the cylindrical grooves. Brief Description of the Drawings
Фиг 1. Иллюстрирует известный в насосном погружном оборудовании эффект появления "горба" на НРХ (напорно-расходной характеристике) на примере серийного насоса 2 ВННП5-50.Fig 1. Illustrates the well-known in pumping immersion equipment the effect of the appearance of a "hump" on the NRH (pressure-flow characteristic) on the example of a serial pump 2 VNNP5-50.
Фиг.2. Представлена схема соединения центробежного насоса с дополнительной насосной секцией.Figure 2. The connection diagram of a centrifugal pump with an additional pump section is presented.
Фиг.3. Представлена условная схема гидравлических (а) и механических (б) соединений.Figure 3. The conditional diagram of hydraulic (a) and mechanical (b) connections is presented.
Фиг.4. Представлен эскиз первой цилиндрической муфты.Figure 4. A sketch of the first cylindrical coupling is presented.
Фиг.5. Представлен эскиз второй цилиндрической муфты.Figure 5. A sketch of a second cylindrical coupling is presented.
Фиг.6. Иллюстрирует достижение основного технического результата - расширения рабочей области центробежного насоса на диапазон, в котором его напорно-расходная характеристика имеет восходящую ветвь без6. It illustrates the achievement of the main technical result - the expansion of the working area of a centrifugal pump by a range in which its pressure-flow characteristic has an ascending branch without
снижения напорно-расходной характеристики в рабочей области центробежного насоса.reduce pressure and flow characteristics in the working area of a centrifugal pump.
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Конструкция полезной модели иллюстрируется фигурами 2-5. Вращающий момент, создаваемый электродвигателем 33, через трансмиссию 32, передается на вал 30 электронасоса 28, а затем через шлицевую муфту 31 на вал 22 дополнительной насосной секции, которая включает рабочие органы 15, соединенные с валом 22 и расположенные в корпусе 16 и имеет гидравлический вход 17 и гидравлический выход 14. Гидравлический вход 17 дополнительной насосной секции соединен с гидравлическим выходом 29 центробежного насоса 28 через первую цилиндрическую муфту 20, имеющую центральное осесимметричное отверстие 18, через которое проходит вал дополнительной секции 22, соединенный через шлицевую муфту 31 с валом 30 центробежного насоса 28, при этом первая цилиндрическая муфта 20 со стороны гидравлического входа 17 дополнительной насосной секции имеет две цилиндрические поверхности сопряжения 19 и 21, меньшая из которых 19 через резьбу соединена с корпусом дополнительной секции 16, а большая цилиндрическая поверхность 21 соединена по посадке с дополнительным цилиндрическим кожухом 7, таким образом, что внутренняя поверхность кожуха 7 и внешняя поверхность корпуса дополнительной секции 16 образуют обводной гидравлический канал 8, причем этот канал связан с гидравлическим входом дополнительной насосной секции 17 через отверстия 9, расположенные в корпусе дополнительной секции 17, при этом гидравлический выход дополнительной насосной секции 14 соединен с переходным фланцем 1 через вторую цилиндрическую муфту 3, имеющую со стороны гидравлического выхода дополнительной насосной секции 14 две цилиндрические поверхности сопряжения 2 и 4, меньшая из которых 4 через резьбу соединена с корпусом дополнительной секции 16, а большая цилиндрическая поверхность 2 второй муфты 3 соединена по посадке с дополнительным цилиндрическим кожухом 7, при этом внутри второй муфты 3 со стороны переходного фланца 1 выполнено цилиндрическое углубление 11 с осью симметрии, совпадающей с осью симметрии муфты 3, которое гидравлически связано с обводным каналом 8 через отверстия 12 во второй муфте 3, проточку 6 на меньшей поверхности сопряжения 4 второй муфты 3 и отверстием 5 в корпусе дополнительной секции 16, при этом в цилиндрическое углубление 11 по резьбе устанавливается обратный клапан 10, таким образом, что гидравлическая связь между цилиндрическим углублением 11 во второй муфте 3 и обводным гидравлическим каналом 8 не нарушается, а между торцами второй муфты 3 есть гидравлические каналы, выполненные при помощи сквозных отверстий 13, таким образом, что данные отверстия 13 не пересекаются с отверстиями 12 и проточкой 6, обеспечивающими гидравлическую связь углубления 11 с обводным каналом 8. С целью снижения протечек в соединениях, и тем самым повышением КПД насоса, первая 20 и вторая 3 цилиндрические муфты соединяются с корпусом дополнительной насосной секции 16, дополнительным цилиндрическим кожухом 7 и переходным фланцем 1 через резиновые уплотнения, расположенные в цилиндрических канавках 23, 24, 25, 26, 27.The design of the utility model is illustrated by figures 2-5. The torque created by the electric motor 33 is transmitted through the transmission 32 to the shaft 30 of the electric pump 28, and then through the spline coupling 31 to the shaft 22 of the additional pump section, which includes working bodies 15 connected to the shaft 22 and located in the housing 16 and has a hydraulic input 17 and the hydraulic outlet 14. The hydraulic inlet 17 of the additional pump section is connected to the hydraulic outlet 29 of the centrifugal pump 28 through a first cylindrical sleeve 20 having a central axisymmetric hole 18 through which passes the shaft of the additional section 22, connected through a spline coupling 31 with the shaft 30 of the centrifugal pump 28, while the first cylindrical coupling 20 from the side of the hydraulic inlet 17 of the additional pump section has two cylindrical mating surfaces 19 and 21, the smaller of which 19 is connected via a thread to the housing of the additional section 16, and a large cylindrical surface 21 is connected by landing with an additional cylindrical casing 7, so that the inner surface of the casing 7 and the outer surface of the housing for additional sec AI 16 form a bypass hydraulic channel 8, and this channel is connected to the hydraulic inlet of the additional pump section 17 through openings 9 located in the housing of the additional section 17, while the hydraulic output of the additional pump section 14 is connected to the adapter flange 1 through a second cylindrical sleeve 3 having from the hydraulic outlet side of the additional pump section 14, two cylindrical mating surfaces 2 and 4, the smaller of which 4 is connected through a thread to the housing of the additional section 16, and the large the cylindrical surface 2 of the second sleeve 3 is connected by landing with an additional cylindrical casing 7, while inside the second sleeve 3 from the side of the adapter flange 1 there is a cylindrical recess 11 with an axis of symmetry coinciding with the axis of symmetry of the sleeve 3, which is hydraulically connected to the bypass channel 8 through holes 12 in the second sleeve 3, the groove 6 on the smaller mating surface 4 of the second sleeve 3 and the hole 5 in the housing of the additional section 16, while a check valve 10, t Thus, the hydraulic connection between the cylindrical recess 11 in the second sleeve 3 and the bypass hydraulic channel 8 is not broken, and between the ends of the second sleeve 3 there are hydraulic channels made using through holes 13, so that these holes 13 do not intersect with the holes 12 and a groove 6, providing hydraulic connection of the recess 11 with the bypass channel 8. In order to reduce leakage in the joints, and thereby increase the efficiency of the pump, the first 20 and second 3 cylindrical couplings are connected to the housing lining pump section 16, an additional cylindrical casing 7 and the adapter flange 1 through rubber seals located in the cylindrical grooves 23, 24, 25, 26, 27.
Опишем работу электронасоса и покажем, что конструкция электронасоса насоса, выполненная согласно полезной модели, позволяет достигнуть основного технический результата - расширение рабочей области центробежного насоса на диапазон, в котором его напорно-расходная характеристика имеет восходящую ветвь без снижения напорно-расходной характеристики в рабочей области центробежного насоса.We describe the operation of the electric pump and show that the design of the pump electric pump, made according to the utility model, allows to achieve the main technical result - expanding the working area of the centrifugal pump to a range in which its pressure-flow characteristic has an ascending branch without reducing the pressure-flow characteristic in the working region of the centrifugal pump pump.
Рассмотрим случай, когда подача на выходе центробежного насоса 29 меньше подачи дополнительной секции 15 при нулевом напоре, т.е. дополнительная секция 15 создает напор. Рабочая среда из гидравлического выхода центробежного насоса 29 по каналу 18, выполненному в виде центрального осесимметричного отверстия в первой муфте 20, поступает на гидравлический вход дополнительной насосной секции 17 с давлением равным давлению, развиваемому центробежным насосом 28. После прохождения через рабочие органы 15 дополнительной насосной секции давление рабочей среды на гидравлическом выходе дополнительной насосной секции 14 увеличивается, поскольку дополнительная секция создает напор. С этим давлением рабочая среда поступает в переходной фланец 1 через гидравлические каналы 13, выполненные в виде сквозных отверстий между торцами второй муфты 3. Давление рабочей среды в цилиндрическом углублении 11, выполненном внутри второй муфты 3 со стороны переходного фланца 1, равно давлению рабочей среды на гидравлическом входе дополнительной насосной секции 17, поскольку они гидравлически связаны через отверстия 9 в корпусе дополнительной секции 16, обводной канал 8, отверстия 5 в корпусе дополнительной секции 16, проточку 6 и отверстия 12 во второй муфте 3. Таким образом, давление на обратный клапан 10 со стороны переходного фланца 1 выше, чем давление со стороны цилиндрического углубления 11 и, следовательно, он находится в закрытом состоянии. Другими словами, при данной подаче на выходе центробежного насоса 29 (меньшей подачи дополнительной секции при нулевом напоре) имеет место последовательная гидравлическая схема соединения центробежного 28 насоса и дополнительной насосной секции. При такой схеме соединения напоры, развиваемые центробежным насосом 28 и дополнительной секцией, складываются.Consider the case where the feed at the outlet of the centrifugal pump 29 is less than the feed of the additional section 15 at zero pressure, i.e. an additional section 15 creates a pressure. The working medium from the hydraulic outlet of the centrifugal pump 29 through the channel 18, made in the form of a central axisymmetric hole in the first coupling 20, enters the hydraulic inlet of the additional pump section 17 with a pressure equal to the pressure developed by the centrifugal pump 28. After passing through the working bodies 15 of the additional pump section the pressure of the working medium at the hydraulic outlet of the additional pump section 14 increases, since the additional section creates a pressure. With this pressure, the working fluid enters the adapter flange 1 through hydraulic channels 13, made in the form of through holes between the ends of the second sleeve 3. The pressure of the working medium in the cylindrical recess 11, made inside the second sleeve 3 from the side of the adapter flange 1, is equal to the pressure of the working medium hydraulic inlet of the additional pump section 17, since they are hydraulically connected through holes 9 in the housing of the additional section 16, the bypass channel 8, holes 5 in the housing of the additional section 16, the groove 6 and the holes 12 in the second sleeve 3. Thus, the pressure on the check valve 10 from the side of the transitional flange 1 is higher than the pressure from the side of the cylindrical recess 11 and, therefore, it is in the closed state. In other words, at a given supply, the centrifugal pump 29 (less than the additional section at zero pressure) exits a sequential hydraulic circuit for connecting the centrifugal pump 28 to the additional pump section. With this connection scheme, the pressures developed by the centrifugal pump 28 and the additional section are added.
Увеличение подачи на гидравлическом выходе центробежного насоса 29 до подачи дополнительной секции, развиваемой при нулевом напоре, приводит к равенству давлений в переходном фланце 1 цилиндрическом углублении 11. Открывается обратный клапан 10. После открытия обратного клапана 10 имеет место параллельное соединение двух гидравлических каналов 18-17-15-14-13-1 и 18-9-8-5-6-12-11-10-1, первый из которых включает дополнительную секцию. Расход через каждый канал обратно пропорционален гидравлическому сопротивлению каналов.An increase in the supply at the hydraulic outlet of the centrifugal pump 29 to the supply of an additional section developed at zero pressure leads to equal pressures in the transition flange 1 of the cylindrical recess 11. The check valve 10 opens. After opening the check valve 10, two hydraulic channels 18-17 are connected in parallel. -15-14-13-1 and 18-9-8-5-6-12-11-10-1, the first of which includes an additional section. The flow rate through each channel is inversely proportional to the hydraulic resistance of the channels.
Поскольку гидравлическое сопротивления дополнительной секции 15 значительно больше гидравлического сопротивления канала 18-9-8-5-6-12-11-10-1, дальнейшее увеличение подачи на гидравлическом выходе центробежного насоса 29 приводит к тому, что напорно-расходная характеристика сборки «центробежный насос - дополнительная секция», выполненной согласно полезной модели, совпадает с напорно-расходной характеристикой центробежного насоса, поскольку расход рабочей среды после центробежного насоса осуществляется в основном по каналу 18-9-8-5-6-12-11-10-1, обводящему дополнительную насосную секцию и дополнительная насосная секция практически не воздействует на поток рабочей среды.Since the hydraulic resistance of the additional section 15 is much greater than the hydraulic resistance of the channel 18-9-8-5-6-12-11-11-10-1, a further increase in the supply at the hydraulic output of the centrifugal pump 29 leads to the fact that the pressure-flow characteristic of the assembly is “centrifugal” pump - additional section ”, made according to the utility model, coincides with the discharge flow characteristic of the centrifugal pump, since the flow of the working medium after the centrifugal pump is carried out mainly along the channel 18-9-8-5-6-12-11-10-1, general yaschemu additional pumping section and additional pumping section practically does not affect the fluid flow.
Фиг.6 иллюстрирует приведенные выше рассуждения, подтверждающие возможность получения при осуществлении полезной модели основного технического результата - расширения рабочей области центробежного насоса на диапазон, в котором его напорно-расходная характеристика имеет восходящую ветвь без снижения напорно-расходной характеристики в рабочей области центробежного насоса.6 illustrates the above reasoning, confirming the possibility of obtaining in the implementation of a useful model the main technical result - expanding the working area of a centrifugal pump to a range in which its pressure-discharge characteristic has an upward branch without reducing the pressure-discharge characteristic in the working region of a centrifugal pump.
На графике, показанном на фигуре, по оси ординат отложен напор (Н), а по оси абсцисс подача (Q). Точка Од, 0 подача (производительность) дополнительной секции при нулевом напоре. Точка Оцн,0 подача (производительность) центробежного насоса при нулевом напоре. Линия (2-4-Qцн,0) - напорно-расходная характеристика центробежного насоса, имеющая восходящую ветвь (2-4). Работа центробежного насоса в области (2-4) неустойчива, что обуславливает левую границу рабочей области насоса. Линия (3-Од,0) - напорно-расходная характеристика дополнительной секции. Как показано выше, при осуществлении полезной модели, в диапазоне подач (0-Од,0) напорно-расходные характеристики центробежного насоса и дополнительной секции складываются, поскольку имеет место их последовательное соединение, а в диапазоне подач (Qд,0-Оцн,0) напорно-расходная характеристика сборки «центробежный насос -дополнительная секция» совпадает с характеристикой центробежного насоса. Таким образом, при осуществлении полезной модели, на напорно-расходной характеристике насоса отсутствует восходящая ветвь (линия 1-4-Qцн,0) и, следовательно, насос может устойчиво работать в более широком диапазоне подач чем рабочая область центробежного насоса.In the graph shown in the figure, the pressure (H) is plotted along the ordinate, and the flow (Q) is plotted along the abscissa. Point Od, 0 feed (productivity) of the additional section at zero pressure. Point Otsn, 0 submission (productivity) of the centrifugal pump at a zero pressure. Line (2-4-Qtsn, 0) - pressure-flow characteristic of a centrifugal pump having an ascending branch (2-4). The operation of the centrifugal pump in the region (2-4) is unstable, which causes the left boundary of the working area of the pump. Line (3-Od, 0) - pressure-flow characteristic of the additional section. As shown above, in the implementation of the utility model, in the supply range (0-Au, 0), the pressure-flow characteristics of the centrifugal pump and the additional section are added, since they are connected in series, and in the supply range (Qд, 0-Оцн, 0) pressure-flow characteristic of the assembly “centrifugal pump - additional section” coincides with the characteristic of the centrifugal pump. Thus, when implementing the utility model, there is no ascending branch (line 1-4-Qtsn, 0) on the pressure-flow characteristic of the pump and, therefore, the pump can stably operate in a wider supply range than the working area of the centrifugal pump.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010133898/06U RU101750U1 (en) | 2010-08-16 | 2010-08-16 | SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP FOR OIL PRODUCTION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010133898/06U RU101750U1 (en) | 2010-08-16 | 2010-08-16 | SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP FOR OIL PRODUCTION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU101750U1 true RU101750U1 (en) | 2011-01-27 |
Family
ID=46308769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010133898/06U RU101750U1 (en) | 2010-08-16 | 2010-08-16 | SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP FOR OIL PRODUCTION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU101750U1 (en) |
-
2010
- 2010-08-16 RU RU2010133898/06U patent/RU101750U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA026131B1 (en) | Pump | |
| AU2014240308B2 (en) | Eccentric screw pump and use of an eccentric screw pump | |
| US6135723A (en) | Efficient Multistage pump | |
| EP3685009A1 (en) | Electric submersible pump configuration | |
| RU101750U1 (en) | SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP FOR OIL PRODUCTION | |
| CN106460484B (en) | Check valve with inertial mass for a screw pump | |
| CN203641181U (en) | Hydraulic power conversion control device | |
| RU184655U1 (en) | LIQUID INJECTION INSTALLATION | |
| CN203783972U (en) | Water pump capable of reducing outlet water lift and power of multistage water pump | |
| CN113700695B (en) | Power transmission device for different mediums and use method | |
| RU165532U1 (en) | CENTRIFUGAL PUMP TWO-TAP | |
| CN209875142U (en) | Oil-water separation system under pumping and production-injection integrated pump well | |
| CN209494553U (en) | A kind of borehole fluid lifting device | |
| CN103758761B (en) | Twin-stage is without stopping up sewage pump | |
| RU2429382C1 (en) | Downhole pump plant | |
| CN2603846Y (en) | Superpressure hydraulic control reversing slide valve | |
| CN205064291U (en) | Digital frequency conversion engine water pump assembly intelligent control device | |
| CN212838668U (en) | Double-pump unloading valve group | |
| CN220434715U (en) | Hollow rod Relay type load-shedding deep drawing device | |
| CN206753835U (en) | A kind of manual pump high/low pressure conversion device | |
| CN203717360U (en) | Two-stage non-blockage sewage pump | |
| CN204126880U (en) | The oil pump plunger piston of oil field plunger oil-well pump with twin-stage motive sealing | |
| RU163399U1 (en) | VIBRATION REDUCED PUMP PUMP UNIT | |
| RU2429383C1 (en) | Downhole oil extraction plant with operating range | |
| RU91103U1 (en) | COUPLING WITH BYPASS VALVE SUBMERSIBLE PUMP INSTALLATION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110518 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110817 |