Файл: Одним из новых и перспективных способов добычи нефти в настоящее время является эксплуатация скважин установками струйных насосов.docx

На фигуре 1 представлена схема струйного насоса.

На фигуре 2 представлена схема камеры смешения заявляемого струйного насоса.

На фигуре 3 представлена схема дополнительного диффузора, используемого в составе камеры смешения, где на конической поверхности дополнительного диффузора выполнены цилиндрические проточки.

Струйный насос по фигурам 1-3 содержит сопло 1, камеру смешения переменного по длине проходного сечения с входным коническим сужающимся участком 2, входным каналом 3, с последующими цилиндрическими участками 4, 5, соединенными между собой последовательно, с обеспечением увеличения площади сечения на выходе 6 камеры смешения. Струйный насос содержит диффузор 7, присоединенный к выходу 6 из камеры смешения. Камера смешения содержит в своем составе, по крайней мере, один дополнительный участок, выполненный в виде дополнительного диффузора 8, обеспечивающего плавное увеличение проходного сечения по направлению к выходу 6 из камеры смешения 2.

Струйный насос может иметь исполнение, когда в камере смешения 2 на конической поверхности 9 дополнительного диффузора 8 выполнены цилиндрические проточки 10.

Струйный насос работает следующим образом.

Перекачиваемая среда подается в проточную часть струйного насоса через входной канал 3. Рабочую жидкость подают в сопло 1, где потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию и формируется струя рабочей жидкости, направленная в камеру смешения. Поскольку составная камера смешения (позиции 2, 4, 8, 5) заполнена перекачиваемой средой (это может быть жидкость, газ или газожидкостная смесь), на границе струи рабочей жидкости формируется пограничный слой, где происходит перемешивание рабочей жидкости с перекачиваемой средой. Таким образом, за счет перемешивания осуществляется силовое воздействие на перекачиваемую среду, и часть энергии передается от рабочей жидкости к перекачиваемой среде. Передача энергии осуществляется с участием сил трения, по этой причине струйные насосы и были отнесены к группе динамических насосов, насосов трения. Перекачиваемая среда подводится к струе рабочей жидкости, проходя через входной конический сужающийся участок 2. Смешанный поток далее проходит через камеру смешения переменного по длине проходного сечения с последующими цилиндрическими участками 4, 5, соединенными между собой последовательно, с обеспечением увеличения площади сечения на выходе 6 камеры смешения. Струйный насос содержит диффузор 7, присоединенный к выходу 6 из камеры смешения, в диффузоре 7 снижается скорость течения и кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию, что сопровождается ростом статической составляющей давления. Камера смешения содержит в своем составе, по крайней мере, один дополнительный участок, выполненный в виде дополнительного диффузора 8, обеспечивающего плавное увеличение проходного сечения по направлению к выходу 6 из камеры смешения. При перекачке газожидкостных смесей дополнительный диффузор 8 обеспечивает

---

более устойчивую работу струйного насоса, без срыва перекачки и без значительных пульсаций давления в камере смешения, что значительно расширяет область применения струйного насоса. Для каждого конкретного значения газосодержания (в перекачиваемой среде) может быть подобрана оптимальная форма дополнительного диффузора 8 и оптимальная форма камеры смешения в целом. В конструкцию камеры смешения можно также включить два или более дополнительных диффузоров 8. При использовании заявляемого технического решения струйный насос способен устойчиво работать при росте давления на выходе диффузора 7, что также расширяет область применения такого струйного насоса.

Струйный насос может иметь исполнение, когда в камере смешения на конической поверхности 9 дополнительного диффузора 8 выполнены цилиндрические проточки 10. За счет чередования конических расширяющихся каналов с цилиндрическими каналами различной длины удается подобрать оптимальную форму камеры смешения для различных значений газосодержания перекачиваемой среды. Такое исполнение диффузора 8 может быть весьма технологичным при изготовлении малогабаритных струйных насосов, где производство конических деталей обычно оказывается экономически невыгодным и где обычно переходят на применение цилиндрических камер смешения, которые более дешевые в производстве, но не столь эффективны при эксплуатации. Таким образом, область применения заявляемого технического решения может быть существенно расширена за счет применения такого технического решения при производстве малогабаритных струйных насосов.

RU 143832 «Струйный насос». Авторы: Сазонов Ю.А., Туманян Х.А.


Рис.2. 2 Струйный насос: 1-корпу сопла, 2-камера смешения, 3-диффузор, 4-износостойкая проточная вставка, 5,6-разъемные части, 7-плоскость разъема, 8-ось симметрии, 9-корпус струйного насоса, 10-входной патрубок, 11-входной канал, 12-выходной канал.
Реферат:

Полезная модель относится к насосостроению, в частности, к струйным насосам, и может быть использована в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности для добычи из скважин жидкостей, газов и газожидкостных смесей, в том числе может быть использована при создании технологий и техники для систем сбора и подготовки нефти и газа, и для водогазового воздействия на нефтяные пласты. Задачей, на решение которой направлено настоящее техническое решение, является повышение технологичности и расширение области применения струйных насосов, в особенности, при добыче нефти. Технический результат достигается тем, что струйный насос, содержит корпус сопла, камеру смешения, диффузор и износостойкую проточную вставку, размещенную в корпусе сопла. Износостойкая проточная вставка выполнена разъемной и состоит, по крайней мере, из двух частей, контактирующих друг с другом по плоскости разъема. При этом плоскость разъема проходит через продольную ось износостойкой проточной вставки. Струйный насос может иметь исполнение, когда и камера смешения выполнена разъемной и состоит, по крайней мере, из двух частей, контактирующих друг с другом по плоскости разъема. Техническим результатом является создание более технологичной конструкции сопла и проточной части струйного насоса, что позволит широко использовать известные эффективные технологии упрочнения деталей, в том числе и технологии упрочнения наружных поверхностей деталей.

---

На фигуре 1 представлена схема струйного насоса, с продольным разрезом.

На фигуре 2 в изометрии представлен корпус сопла и износостойкая проточная вставка, которая выполнена разъемной и состоит из двух частей, контактирующих друг с другом по плоскости разъема. Для удобства описания конструкции две части износостойкой проточной вставки смещены вдоль продольной оси и раздвинуты друг относительно друга.

Струйный насос, по фигурам 1-2, содержит корпус сопла 1, камеру смешения 2, диффузор 3 и износостойкую проточную вставку 4, размещенную в корпусе сопла 1. Износостойкая проточная вставка 4 выполнена разъемной и состоит, по крайней мере, из двух частей 5 и 6, контактирующих друг с другом по плоскости разъема 7. При этом плоскость разъема 7 проходит через продольную ось 8 износостойкой проточной вставки 4.

Камера смешения 2 и диффузор 3 выполнены в корпусе 9 струйного насоса. Входной патрубок 10 по фигуре 1 фиксирует износостойкую проточную вставку 4, размещенную в корпусе сопла 1. Входной канал 11 для перекачиваемой среды сообщается с камерой смешения 2, и далее через диффузор 3 сообщается с выходным каналом 12.

Струйный насос также может иметь исполнение, когда и камера смешения 2 выполнена разъемной и состоит, по крайней мере, из двух частей, контактирующих друг с другом по плоскости разъема (на фигурах не показано).

Струйный насос работает следующим образом.

Перекачиваемая среда подается в проточную часть струйного насоса через входной канал 11. Рабочую жидкость подают через входной патрубок 10 в износостойкую проточную вставку 4, размещенную в корпусе сопла 1. В сужающейся части износостойкой проточной вставки 4 потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию и формируется струя рабочей жидкости, направленная в камеру смешения 2. Поскольку камера смешения 2 заполнена перекачиваемой средой (это может быть жидкость, газ или газожидкостная смесь), на границе струи рабочей жидкости формируется пограничный слой, где происходит перемешивание рабочей жидкости с перекачиваемой средой. Таким образом, за счет перемешивания осуществляется силовое воздействие на перекачиваемую среду, и часть энергии передается от рабочей жидкости к перекачиваемой среде. Передача энергии осуществляется с участием сил трения, по этой причине струйные насосы и были отнесены к группе динамических насосов, насосов трения. Перекачиваемая среда подводится к струе рабочей жидкости, проходя через входной канал 11. Смешанный поток далее проходит через камеру смешения 2. Струйный насос содержит диффузор 3, присоединенный к выходу из камеры смешения 2, в диффузоре 3 снижается скорость течения и кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию, что сопровождается ростом статической составляющей давления. Из диффузора 3 смесь рабочей жидкости и перекачиваемой среды поступает в выходной канал 12.

---

Предлагаемое техническое решение позволяет использовать известные эффективные технологии упрочнения деталей (например, технологии наплавки износостойких материалов), в том числе и технологии упрочнения наружных поверхностей деталей, поскольку износостойкая проточная вставка 4 выполнена разъемной и состоит, по крайней мере, из двух частей 5 и 6, контактирующих друг с другом по плоскости разъема 7. При этом плоскость разъема 7 проходит через продольную ось 8 износостойкой проточной вставки 4. С использованием разборной конструкции появляется возможность для упрочнения внутренней поверхности износостойкой проточной вставки 4 путем применения технологии упрочнения, рассчитанных для наружных поверхностей деталей, такая цель достигается при раздельной обработке деталей 5 и 6. Таким образом, решается сложная технологическая задача обработки и контроля качества внутренних поверхностей и каналов малого диаметра, что характерно для производства струйных насосов. Таким образом, решается задача повышения технологичности и расширения области применения струйных насосов, в том числе и при добыче нефти. При этом снижаются расходы на стадии изготовления и на стадии эксплуатации струйных насосов.

RU 2152103 «Струйная насосная установка». Авторы: Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Шмидт А.П., Юдин И.С.


Рис.2. 3 Струйная насосная установка: 1-рабочая камера, 2-приемный канал, 3-сопло, 4-гидравлический канал, 5-силовой насос, 6-диафрагма, 7,8-радиальные кольцевые каналы, 9,10-трубопровод, 11-выходная линия, 12,13-запорные регулирующие клапаны, 14-винтовая пара.
Реферат:

Изобретение относится к области насосостроения. Струйная насосная установка содержит рабочую камеру, сопло, установленное с возможностью осевого перемещения и гидравлически связанное с силовым насосом, и диафрагму, размещенную между соплом и рабочей камерой соосно с ними с образованием двух радиальных кольцевых каналов, один из которых между рабочей камерой и диафрагмой сообщен с приемным каналом перекачиваемой среды. Второй радиальный кольцевой канал между диафрагмой и соплом гидравлически связан через запорные клапаны с силовым насосом и выходной линией рабочей камеры. В результате достигается повышение надежности работы установки и упрощение ее конструкции.

Задачей изобретения является упрощение конструкции насосной установки и повышение надежности ее работы при переменных режимах.

---

Поставленная задача достигается тем, что в струйной насосной установке, содержащей рабочую камеру, сопло, установленное с возможностью осевого перемещения и гидравлически связанное с силовым насосом, и диафрагму, размещенную между соплом и рабочей камерой соосно с ними с образованием двух радиальных кольцевых каналов, один из которых между рабочей камерой и диафрагмой сообщен с приемным каналом перекачиваемой среды, согласно изобретению, второй радиальный кольцевой канал между диафрагмой и соплом гидравлически связан через запорные регулирующие клапаны с силовым насосом и выходной линией рабочей камеры.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена предлагаемая струйная насосная установка.

Струйная насосная установка содержит рабочую камеру 1, приемный канал перекачиваемой среды 2, сопло 3, связанное гидравлическим каналом 4 с силовым насосом 5. Между соплом 3 и рабочей камерой 1 соосно с ними размещена диафрагма 6 с образованием двух радиальных кольцевых каналов 7 и 8. Канал 7 сообщается с приемным каналом 2. Радиальный кольцевой канал 8 между диафрагмой 6 и соплом 3 через один трубопровод 9 гидравлически связан с силовым насосом 5, а через другой трубопровод 10 гидравлически связан с выходной линией 11 рабочей камеры 1. Каждый из двух названных трубопроводов 9, 10 оснащен запорными регулирующими клапанами соответственно 12, 13. Предварительная регулировка установки возможна за счет осевого перемещения сопла 3 с помощью винтовой пары 14.

Струйная установка работает следующим образом.

Силовой насос 5 обеспечивает подачу рабочей среды через канал 4 в сопло 3. Сформированная в сопле рабочая струя через отверстие диафрагмы 6 попадает в рабочую камеру 1, обеспечивая снижение давления в кольцевом радиальном канале 7 и приемном канале 2, из которого перекачиваемая среда направляется также в рабочую камеру 1. В рабочей камере 1 осуществляется перемешивание рабочей и перекачиваемой сред, снижение скорости течения и повышение давления в диффузорной части рабочей камеры 1. Смесь рабочей и перекачиваемой сред отводится в выходную линию 11. Рабочей и перекачиваемой средой может быть жидкость или газ, или газожидкостная смесь с различными соотношениями входящих компонентов.

Управление работой установки может осуществляться в двух режимах: ручном и автоматическом.

---