Электромагнитный скважинный насос
Патент 909290
Авторы
Электромагнитный скважинный насос
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е („)909290
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.04.80 (21) 2902527/25-.06 с присоединением заявки № 2902528/25-06 (23) Приоритет— (51) М. Кл.
F 04 В 43/04//
F 04 В 17/04
Государственный комитет по делам изобретений и открытий
Опубликовано 28.02.82. Бюллетень № 8
Дата опубликования описания 05.03.82 (53) УДК 621.651 (088.8) 3 " " . . . ь.
М. Н. Александров, Н. В. Александров, А. П Островскии, HI:Т Джрфаров, Я. Я. Лиелпетер, В. М. Фолифоров, А 1Я Вилй1лис,:А . Тинт, М. В. Пукис и А. А (72) Авторы зобретения
/ тидрддинамик сФИТуг-ч на
Специальное конструкторское бюро м
Института физики АН Латвийской С
АН Латвийской CCP (71) Заявители (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СКВАЖИННЫЙ НАСОС
Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к электромагнитным скважинным насосам, и может быть ис-пользовано для добычи нефти из глубоких скважин.
Известен электромагнитный скважинный насос для откачки нефти, содержащий корпус, установленный в нем рабочий орган с изменяющимся объемом, сливную полость, всасывающую и нагнетательную линии с системой клапанов, индуктор бегущего магнитного поля, охваченный обечайкой, и расположенный в зоне действия индуктора жидкометаллический поршень, объем рабочей. части которого, расположенной в зоне действия индуктора, меньше изменяющегося объема рабочего органа (1) .
Недостаток известного электромагнитного скважинного насоса состоит в низкой эффективности его работы.
Цель изобретения — повышение эффективности насоса в работе.
Указанная цель достигается тем, что в насосе сливная полость снабжена размещенной в ней камерой с изменяющимся объемом, превышающим объем рабочей части жидкометаллического поршня, распо2 ложенной в зоне действия индуктора, а жидкометаллический поршень заключен в кожух, при этом камера установлена со стороны одного из торцов кожуха соосно с поршнем.
При этом рабочий орган и камера с изменяющимися объемами выполнены в виде сильфонов, причем рабочий орган расположен соосно с поршнем со стороны противоположного камере торца кожуха, а камера сообщена со всасываюшей и нагнетательной линиями.
Кроме того, камера с изменяющимся объемом выполнена герметичной, заполнена газом с избыточным давлением и охвачена жесткой оболочкой, связанной с жидкометаллическим поршнем.
15 На фиг. 1 схематично представлен электромагнитный скважинный насос, общий вид; на фиг. 2 — то же, вариант его исполнения.
Электромагнитный скважинный насос включает корпус 1, установленный в нем рабочий орган 2 с изменяющимся объемом, сливную полость 3, всасывающую 4 и нагнетательную 5 линии с системой входных и выходных клапанов соответственно 6 и 7, индуктор 8 бегущего магнитного поля, ох909290
l тательную линию 5 и далее — в общую выдачную трубу 17. При переключении индуктора 8 на реверс жидкий металл из камеры 11, выполненной в виде сильфона 18, перекачивается в рабочий орган. 2. Объем камеры 11 уменьшается, входной клапан 6 на входе в камеру !1 открывается и жидкость из скважины заполняет сливную полость 3. В это время объем рабочего органа 2 увеличивается по мере заполнения его жидким металлом, входной клапан 6 на входе в нее закрывается и пластовая жидкость по нагнетательной линии 5 поступает в общую выдачную трубу 17.
Выполнение по торцам кожуха 12 рабочего органа 2 и камеры 11 с изменяющимися объемами в виде сильфонов 18, обеспечива1з ет нормальный теплоотвод из рабочей зоны индуктора 8 благодаря многократной смене металла в этой зоне. Поскольку объем У, камер 2 и 11 приблизительно в два раза превышает объем V жидкометаллического поршня 10 в рабочей зоне и пока про10 исходит перекачка металла из одной камеры в другую по тракту с меньшим объемом, увеличивается релаксационный период для нормального открытия и закрытия входных 6 и выходных 7 клапанов.
Электромагнитный насос (фиг. 2) устанавливается в обсадной колонне скважины и работает также как и насос по фиг. 1 только по принципу действия насоса одинарного действия. При этом на жидкий металл жидкометаллического поршня 10 оказывает воздействие избыточное давление газа аргона в камере 11, охваченной жесткой оболочкой 19,.связанной с жидкометаллическим поршнем 10. Поскольку на вытесняемую пластовую жидкость действует суммарное давление (давление сжатого газа в камере и давление, развиваемое в жидком металле поршня), пластовую жидкость можно поднять на большую высоту. Таким образом, выполнение жидкометаллического поршня 10 с рабочим органом 2 и камерой 11 по торцам, а также размещение в камере 11 с изменяющимся объемом силь эона 18, заполненного газом с избыточным давлением, позволяет увеличить напор жидкости, предотвратить .возможный разрыв жидкого металла поршня в момент вытеснения жидкости и устранить накопление газа, выделяющегося из откачиваемой жидкости.
Формула изобретения.
3. ваченный обечайкой 9, и расположенный в зоне действия индуктора 8 жидкометаллический поршень 10, объем V, рабочей части которого, расположенной в зоне действия пндуктора 8, меньше изменяющегося объема V2 рабочего органа 2. Сливная полость 3 снабжена размещенной в ней камерой 11 с изменяющимся объемом Vg, превышающим объем V рабочей части жидкометаллического поршня, расположенной в зоне действия индуктора 8, а жидкометаллический поршень 10 заключен в, кожух 12. Индуктор 8 бегущего магнитного поля снабжен обмоткой 13, которая посредством кабеля 14 подсоединена к источнику питания (не показан).
Кожух 12 в зоне действия индуктора 8 выполнен в виде винтовой спирали 15 (фиг. 1).
Для усиления магнитного поля коаксиально индуктору 8 установлен дополнительный магнитопровод 16, охватывающий винтовую спираль 15 индуктора. Нагнетательная линия 5 выведена в общую выдачную трубу 17.
Рабочий орган 2 и камера 11 с изменяющимися объемами выполнены в виде сильфонов 18, причем рабочий орган 2 расположен соосно с поршнем 10 со стороны противоположного камере 11 торца кожуха 12, а камера 11 сообщена со всасывающей 4 и нагне ь тательной 5 линиями.
В варианте конструкции электромагнитного скважинного насоса (фиг. 2) камера 11 с изменяющимся объемом, расположенная на выходе из насоса, выполнена герметичной, заполнена газом. с избыточным давлением и охвачена жесткой оболочкой 19, с вязан ной с жидко металлически м поршнем 10.
Электромагнитный насос двойного действия (фиг. 1) устанавливается в обсадной И колонне скважины (не обозначена) и работает следующим образом.
При подаче напряжения на обмотку 13 индуктора 8 жидкий металл, находящийся в полости рабочего органа 2 и частично в винтовой спирали 15 жидкометаллического поршня 10, под действием бегущего магнитного поля поднимается по спирали и заполняет камеру 11, являющуюся также рабочим органом. В это время в рабочем органе 2 создается разрежение и под дейст- as вием стенок сильфона 18, в виде которого выполнен рабочий орган 2, объем полости последнего уменьшается. В полости же корпуса 1, в месте установки рабочего органа 2, выполненного в виде сильфона 18, также создается разрежение и под .. давлением столба жидкости в скважине открывается расположенный на входе в рабочий орган 2 входной клапан 6, а жидкость заполняет освободившееся пространство указанной полости. При этом входной клапан 6 у со стороны камеры 11 закрывается, а пластовая жидкость из полости между корпусом 1 насоса и камерой 11 поступает в нагне1. Электромагнитный скважинный насос для откачки нефти, содержащий корпус, установленный в нем рабочий орган с изменяющимся объемом, сливную полость, всасывающую и нагнетательную линии с системой клапанов, индуктор бегущего магнитного поля, охваченный обечайкой и расположенный в зоне действия индуктора жидкометаллический поршень, объем рабочей час909290
11
18
19
13
1а
12
Рцг. г (Рог. 1
ВНИИПИ. Заказ 850 52 Тираж 67l Подписное
Филиал ППП «Патент»,. r. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 ти которого, расположенной в зоне действия индуктора, меньше изменяющегося объема рабочего органа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, сливная полость снабжена размещенной в ней камерой с изменяющимся объемом, превышающим объем рабочей части жидкометаллического поршня, расположенной, в зоне действия индуктора, а жидкометаллический поршень заключен в кожух, при этом камера установлена со стороны одного из торцов кожуха соосно с поршнем. ы
2. Насос по п. 1, отличающийсятем, что рабочий орган и камера с изменяющимися объемами выполнена в виде .сильфонов, 6 причем рабочий орган расположен соосно с поршнем со стороны противоположного камере торца кожуха, а камера сообщена со всасывающей и нагнетательной линиями.
3. Насос по п. 1, отличающийся тем, что камера с изменяющимся объемом выполнена герметичной, заполнена газом с избыточным давлением и охвачена жесткой оболочкой, связанной с жидкометаллическим поршнем.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР № 61926, кл. F 04 В !7/00, 1940.