RU83106U1 - SUBMERSIBLE ELECTRIC HYDRO-MECHANICAL DRIVE INSTALLATION - Google Patents

Abstract

Установка погружная электрогидро-механоприводная, содержащая электродвигатель, аксиально-поршневой насос, гидромотор, механический преобразователь и плунжерный насос, отличающаяся тем, что соотношение рабочих объемов гидромотора и аксиально-поршневого насоса прямо пропорционально передаточному отношению установки, регулируемому посредством энергии жидкости, вал механического преобразователя снабжен замкнутой винтовой канавкой, а на внутренней поверхности ползуна расположены поводки для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, при передаче которого плунжерному насосу осуществляется подъем пластовой жидкости.A submersible electrohydro-mechanical drive unit containing an electric motor, an axial piston pump, a hydraulic motor, a mechanical converter and a plunger pump, characterized in that the ratio of the working volumes of the hydraulic motor and the axial piston pump is directly proportional to the gear ratio controlled by the energy of the fluid, the shaft of the mechanical converter is equipped closed helical groove, and on the inner surface of the slider there are leashes for converting rotational motion into ozvratno and forth, the transfer pump plunger which is carried out lifting the reservoir fluid.

Description

Приложение №2 к заявке №2007111906/06Appendix No. 2 to the application No. 2007111906/06

Установка погружная электрогидро-механо приводная.Submersible electrohydro-mechanical drive unit.

Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована в нефтегазодобывающей промышленности для подъема пластовых жидкостей из малодебитных скважин.The utility model relates to electrical engineering and can be used in the oil and gas industry for lifting formation fluids from low-production wells.

Известна погружная винтовая установка для подъема пластовой жидкости ( RU2059112C1, 1996.04.27 )Known submersible screw installation for lifting formation fluid (RU2059112C1, 1996.04.27)

Недостатком данной конструкции является значительное влияние температуры на работоспособность установки вследствие применения резиновой обоймы винта, а также невозможность работы при высоком газовом факторе без дополнительных устройств из-за отсутствия смазки ротора и обоймы.The disadvantage of this design is the significant influence of temperature on the performance of the installation due to the use of a rubber cage of the screw, as well as the inability to work at a high gas factor without additional devices due to the lack of lubrication of the rotor and cage.

Известна установка погружная электрогидро-механо приводная для эксплуатации малодебитных нефтяных скважин, содержащая электродвигатель, аксиально-поршневой насос, гидромотор, механический преобразователь и плунжерный насос. (RU2095628 С1,10.11.1997)A well-known installation of submersible electro-mechanical-drive for the operation of low-oil wells, containing an electric motor, an axial piston pump, a hydraulic motor, a mechanical converter and a plunger pump. (RU2095628 C1.10.11.1997)

Недостатком данной конструкции является применение конической зубчатой передачи для преобразования вращательного движения электродвигателя, что приводит к ограничению по мощности вследствие ограничения в габаритах. Большое количество циклов «всасывание - нагнетание» приводит к быстрому износу всасывающих и нагнетательных клапанов.The disadvantage of this design is the use of a bevel gear for converting the rotational movement of the electric motor, which leads to a limitation in power due to a limited size. A large number of suction-discharge cycles leads to rapid wear of the suction and discharge valves.

Задачей полезной модели является повышение надежности работы установки путем уменьшения «мертвого объема», снижения диаметральных габаритов и количества рабочих циклов «всасывание - нагнетание» при использовании плунжерного насоса для непосредственного подъема пластовой жидкости.The objective of the utility model is to increase the reliability of the installation by reducing the "dead volume", reducing the diametrical dimensions and the number of working cycles "suction - discharge" when using a plunger pump to directly lift the reservoir fluid.

Данная задача решается тем, что в установке погружной электрогидро-механо приводной, содержащей электродвигатель, аксиально-поршневой насос, гидромотор, механический преобразователь и плунжерный насос, согласно изобретению соотношение рабочих объемов гидромотора и аксиально-поршневого насоса прямо пропорционально передаточному отношению установки, регулируемому посредством энергии жидкости, вал механического преобразователя снабжен замкнутой винтовой канавкой, а на внутренней поверхности ползуна расположены поводки для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, при передаче которого плунжерному насосу осуществляется подъем пластовой жидкости.This problem is solved in that in the installation of a submersible electro-mechanical drive containing an electric motor, an axial piston pump, a hydraulic motor, a mechanical converter and a plunger pump, according to the invention, the ratio of the working volumes of the hydraulic motor and the axial piston pump is directly proportional to the gear ratio of the installation, controlled by energy liquid, the shaft of the mechanical converter is equipped with a closed helical groove, and on the inner surface of the slider there are leads for conversion Hovhan rotational motion into reciprocation, the transfer pump plunger which is carried out lifting the reservoir fluid.

На фиг.1, представлена погружная электрогидро-механо приводная установка нижняя часть, на фиг.2- тоже, средняя часть, на фиг.3-верхняя часть.In Fig. 1, a submersible electro-hydro-mechanically driven installation is presented, the lower part, in Fig. 2, the middle part, in Fig. 3, the upper part.

Установка содержит электродвигатель 1, гидрозащиту 2, аксиально - поршневой насос 3, блок защиты 4, нагнетательный трубопровод 5, гидромотор 6, механический преобразователь 7, плунжерный насос 8, питающий трубопровод 9, бак - компенсатор 10. Блок защиты 4 содержит предохранительный клапан 12, систему фильтрации рабочей жидкости 14 с байпасом 13 и обратный клапан 11 для защиты диафрагмы бака - компенсатора 10 от разрыва при возможном обратном вращении электродвигателя 1. При открытии обратного клапана 11 соединяются полости слива и нагнетания 25, 26 насоса 3, предотвращая подачу рабочей жидкости в гидросистему. Механический преобразователь 7 содержит корпус, в котором на радиально-упорных подшипниках 15 установлен вал 16. На наружной боковой поверхности вала 16 выполнена замкнутая винтовая канавка 17. Ползун 18, имеющий кольцеобразную форму, кинематически связан с валом 16 посредством поводков 19. Для передачи усилия на плунжер насоса 8 к ползуну 18 присоединены тяги 20 и шток 21. Внутренняя полость устройства 7 заполнена маслом и отделена от контакта с окружающей средой уплотнениями 22. Для компенсации изменения внутреннего объема устройства 7 из-за движения штока 21, в нижней части корпуса, в перфорированном кожухе размещена эластичная диафрагма 23. Бак-компенсатор 10 содержит обратный клапан 24 для защиты гидросистемы от тепловых расширений рабочей жидкости и удаления воздуха при заправке установки. The installation comprises an electric motor 1, hydraulic protection 2, an axial piston pump 3, a protection unit 4, a discharge pipe 5, a hydraulic motor 6, a mechanical converter 7, a plunger pump 8, a supply pipe 9, a tank-compensator 10. The protection block 4 contains a safety valve 12, a fluid filtration system 14 with a bypass 13 and a non-return valve 11 to protect the diaphragm of the tank-compensator 10 from rupture with the possible reverse rotation of the electric motor 1. When the non-return valve 11 is opened, the drain and discharge cavities 25, 26 of the pump are connected 3, preventing the flow of hydraulic fluid into the hydraulic system. The mechanical transducer 7 includes a housing in which a shaft 16 is mounted on the angular contact bearings 15. A closed helical groove 17 is made on the outer lateral surface of the shaft 17. The slider 18, having an annular shape, is kinematically connected to the shaft 16 by means of leashes 19. To transmit force to the plunger of the pump 8 to the slider 18 is connected to the rod 20 and the rod 21. The internal cavity of the device 7 is filled with oil and is separated from the environment by seals 22. To compensate for changes in the internal volume of the device 7 due to movement I rod 21, the bottom of the housing, the housing is placed in a perforated elastic diaphragm 23. The tank-compensator 10 includes a check valve 24 for protecting the hydraulic system from the thermal expansions of the working fluid and venting during refueling installation.

Установка погружная электрогидро-механо приводная работает следующим образом.Installation submersible electro-mechanical drive operates as follows.

При включении электродвигателя 1 начинает работать кинематически связанный с ним насос 3, производя нагнетание рабочей жидкости через систему фильтрации 14 блока защиты 4 по нагнетательному трубопроводу 5 к гидромотору 6, где энергия жидкости приводит в движение вал гидромотора, который кинематически связан с валом 16 механического преобразователя 7. Вследствие вращения вала 16 винтовая канавка 17 давит на поводки 19, приводя в движение ползун 18, который в результате возвратно-поступательного движения передает усилие через тяги 20 на шток 21. При движении штока 21 вниз объем внутренней полости устройства 7 уменьшается и диафрагма расширяется, при движении вверх - наоборот. Возвратно-поступательное движение штока 21 передается плунжерному насосу 8, который осуществляет всасывание и нагнетание пластовой жидкости. Гидросистема погружной электрогидро-механо приводной установки работает по замкнутому контуру, а для восполнения возможных утечек масла служит бак - компенсатор 10, связанный с гидросистемой трубопроводом 9.When the electric motor 1 is turned on, the pump 3 kinematically connected to it starts to pump the working fluid through the filtration system 14 of the protection unit 4 through the discharge pipe 5 to the hydraulic motor 6, where the energy of the fluid drives the hydraulic motor shaft, which is kinematically connected to the shaft 16 of the mechanical converter 7 Due to the rotation of the shaft 16, the helical groove 17 presses the leads 19, driving the slider 18, which, as a result of the reciprocating movement, transfers the force through the rods 20 to the rod 21. down movement rod 21 inside cavity volume device 7 decreases and the diaphragm expanding, in moving up - on the contrary. The reciprocating movement of the rod 21 is transmitted to the plunger pump 8, which carries out the suction and injection of formation fluid. The hydraulic system of the submersible electrohydro-mechanical drive unit operates in a closed circuit, and to compensate for possible oil leaks, a compensator tank 10 is used, connected to the hydraulic system by a pipeline 9.

Установка погружная электрогидро-механо приводная имеет малое количество рабочих циклов, малые диаметральные габариты и вследствие большой длины хода механического преобразователя минимальный «мертвый объем».The submersible electrohydro-mechanical drive unit has a small number of operating cycles, small diametrical dimensions and, due to the large stroke length of the mechanical converter, the minimum “dead volume”.

Claims (1)

Установка погружная электрогидро-механоприводная, содержащая электродвигатель, аксиально-поршневой насос, гидромотор, механический преобразователь и плунжерный насос, отличающаяся тем, что соотношение рабочих объемов гидромотора и аксиально-поршневого насоса прямо пропорционально передаточному отношению установки, регулируемому посредством энергии жидкости, вал механического преобразователя снабжен замкнутой винтовой канавкой, а на внутренней поверхности ползуна расположены поводки для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, при передаче которого плунжерному насосу осуществляется подъем пластовой жидкости.

A submersible electrohydro-mechanical drive unit containing an electric motor, an axial piston pump, a hydraulic motor, a mechanical converter and a plunger pump, characterized in that the ratio of the working volumes of the hydraulic motor and the axial piston pump is directly proportional to the gear ratio controlled by the energy of the fluid, the shaft of the mechanical converter is equipped closed helical groove, and on the inner surface of the slider there are leashes for converting rotational motion into ozvratno and forth, the transfer pump plunger which is carried out lifting the reservoir fluid.