насосная установка для перекачки газоводонефтяной смеси

Формула изобретения

Насосная установка для перекачки газоводонефтяной смеси, включающая рабочие камеры, подсоединенные подводящими и нагнетательными патрубками с обратными клапанами к источнику и потребителю перекачиваемой смеси и снабженные датчиками уровня, блок управления и узел откачки и переключения потока рабочей жидкости, отличающаяся тем, что узел откачки и переключения потока рабочей жидкости выполнен в виде подключенных к блоку управления датчиков уровня и двустороннего винтового насоса с реверсивным двигателем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может использоваться в системе внутрипромыслового сбора продукции нефтяных скважин.

Известна установка для перекачивания газожидкостной смеси (авт. св. СССР N 1590687, кл. F 04 F 1/02, 1988), содержащая две емкости, трубопроводы для подвода и отвода перекачиваемой смеси с клапанами, подключенными к емкостям в их верхней части, и трубопровод подачи рабочей жидкости с установленным в нем насосом, подключенным к емкостям в их нижней части с возможностью их сообщения между собой, снабженная размещенными в емкостях вертикальными перфорированными трубами с поплавковыми клапанами в верхней части, четырехходовым краном, установленным в трубопроводе подачи рабочей жидкости с возможностью поочередного сообщения одной из емкостей с входом насоса, а другой - с его выходом и мембранным приводом.

Недостатком этой установки является отсутствие у нее системы управления и регулирования при низкой надежности элементов, обеспечивающих ее работу в автономном режиме.

Известна также насосная установка для перекачивания высоковязкой многокомпонентной смеси (авт. свид. СССР N 1250733, кл. F 04 F 1/04, 1985), содержащая две рабочие камеры, снабженные датчиками уровня, подключенными к блоку управления, связанному с переключателями потока рабочего агента, подводящие нагнетательные трубопроводы, имеющие обратные клапаны, соединенные соответственно с источником перекачиваемой смеси и потребителем, центробежный насос, соединенный с рабочими цилиндрами посредством трубопроводов с переключателями потока, линию, соединяющую центробежный насос с нагнетательным трубопроводом, датчик свойств перекачиваемой смеси, установленный на нагнетательном трубопроводе, блок управления подачи рабочего агента в нагнетательный трубопровод с отсекателем, расходомер и регулятор подачи рабочего агента, при этом регулятор подачи, расходомер и отсекатель размещены на линии, соединяющей центробежный насос с нагнетательным трубопроводом.

Недостатком данной установки является сложность и, как следствие, низкая надежность имеющейся системы управления и регулирования.

Наиболее близкой по технической сущности данному техническому решению является насосная установка (авт. свид. СССР N 1059278, кл. F 04 F 1/02, 1982), содержащая насос замещения с двумя цилиндрическими рабочими камерами, подсоединенными подводящими и нагнетательными патрубками с обратными клапанами к источнику перекачиваемой среды и потребителю, снабженными датчиками уровня, подключенными к блоку управления, и центробежный насос, всасывающий и нагнетательные патрубки которого через запорно-регулирующее устройство подсоединены к рабочим камерам. При этом узел откачки и переключения потока рабочей жидкости выполнен в виде подключенных к блоку управления датчиков уровня, переключателей потока и центробежного насоса, причем каждый из последних элементов имеет индивидуальный привод.

Недостатком установки является ее сложность и низкая надежность, обусловленные присутствием как минимум двух, требующих синхронизации работы, приводов и наличием гидравлических ударов, возникающих при перекрытии сечения трубопровода в процессе изменения положения переключателя потока.

В целях исключения отмеченных недостатков и повышения тем самым надежности работы насосной установки для перекачки газоводонефтяной смеси, включающей рабочие камеры, подсоединенные подводящими и нагнетательными патрубками с обратными клапанами к источнику и потребителю перекачиваемой смеси и снабженные датчиками уровня, блок управления и узел откачки и переключения потока рабочей жидкости, последний выполнен в виде подключенных к блоку управления датчиков уровня и двустороннего винтового насоса с реверсивным двигателем.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема насосной установки. Она состоит из двух рабочих камер 1 и 2, которые подводящими и нагнетательными патрубками, через обратные клапаны 3 - 6, подключены к источнику и потребителю, а также узел откачки и переключения потока рабочей жидкости, включающего в себя двусторонний винтовой насос 9 с реверсивным двигателем 10 и датчики уровня 7, 8, которые подключены к блоку управления 11.

Насосная установка имеет два рабочих положения. При первом положении в камерах 1 и 2 рабочая жидкость находится выше нижних предельных отметок. При этом рабочая жидкость из камеры 1 откачивается насосом 9 в камеру 2. За счет снижения уровня камеры 1 давление оказывается ниже, чем давление в подводящем патрубке, обратный клапан 3 находится в открытом состоянии, и в камеру 1 поступает газоводонефтяная смесь. В камере 2 за счет подъема уровня рабочей жидкости давление поддерживается выше, чем давление в нагнетательном патрубке, обратный клапан 6 также находится в открытом состоянии и из камеры 2 происходит вытеснение газоводонефтяной смеси. Как только уровень рабочей жидкости в камере 1 опустится до предельной нижней отметки, при этом камера 2 будет полностью заполнена рабочей жидкостью, с блока управления 11 по сигналу датчика 7 поступает команда на изменение направления вращения двигателя 10. Во втором положении насосная установка работает аналогично, с той лишь разницей, что насос 9 перекачивает рабочую жидкость из камеры 2 в камеру 1 и камера 2 работает в режиме приема газоводонефтяной смеси, а камера 1 - в режиме приема рабочей жидкости и вытеснения газоводонефтяной смеси. Таким образом, в процессе работы установки циклы приема и вытеснения газоводонефтяной смеси периодически повторяются в аналогичной последовательности.

Исполнение узла откачки и переключения потока рабочей жидкости в виде подключенных к блоку управления датчиков уровня и двустороннего насоса с реверсивным двигателем позволяет производить откачку и переключение потока рабочей жидкости без гидравлических ударов с упрощенным блоком управления, когда отсутствует необходимость в синхронизации работы приводов, что значительно повышает надежность работы, технологичность монтажа, пуска, обслуживания и ремонта установки.

Использование изобретения даст возможность снабдить все мелкие нефтяные месторождения и залежи автономными насосными установками, которые обеспечивают подачу без разделения всей продукции скважин до центрального сборного пункта.