Підвищення надійності і довговічності обойми

Винахід відноситься до області нафтового машинобудування і може бути використане для виготовлення обойми заглибного гвинтового насоса для видобутку нафти. Обойма заглибного гвинтового насоса містить циліндричний металевий корпус 1, всередині якого розташований пружний елемент 2 з робочою камерою для гвинта, сформованої на його внутрішній поверхні. Обойма забезпечена притискними металевими елементами 3, прилягають до внутрішньої поверхні пружного елемента 2 і з'єднаними один з одним по гранях, перпендикулярних осі корпусу. Між сусідніми притискними елементами 3, розташованими в одній горизонтальній площині, утворений поздовжній зазор 5. Поздовжні зазори 5 в сусідніх горизонтальних площинах зміщені відносно один одного по колу. Винахід спрямовано на підвищення надійності і довговічності обойми. 2 іл. У конструкціях заглибних одновинтовых насосів основними робочими органами є обойма і гвинт (ГОСТ 10057-62). Обойма може бути виконана з пружних (наприклад, еластомерів) і непружних твердих матеріалів (наприклад, металів, каменю та ін). Насоси з пружною обоймою менш вимогливі до точності виготовлення, оскільки відхилення в геометрії компенсуються пружністю матеріалу. Ця особливість робить їх більш економічними. Тому вони одержали найбільше поширення. Такі насоси добре себе показали у видобутку при низькій температурі нафти. Однак при експлуатації в умовах підвищених температур, а також при наявності механічних домішок і газового впливу пружний матеріал обойми втрачає свої якості і зазнає зміни, що призводять до відмов насоса.
До достоїнств заглибних насосів з металевою обоймою слід віднести можливість роботи при високих температурах. В цих умовах успішно себе зарекомендували гвинтові насоси з цільної зварної металевою обоймою (SPE 110479 world's First Metal PCP SAGD Field Test Shows Promising Artificial-lift Technology for Heavy-Hot Oil Production: Joslyn Field Case/72007 SPE Annual Technical Conference and Exhibition. Anaheim. California. U. SA, 11-14 November 2007). Виготовлення даних насосів вимагає суворого дотримання всіх елементів геометрії робочої поверхні, що призводить до їх подорожчання. При невеликих відхиленнях у довжині кроку і величиною діаметра від розрахункових, навіть у разі значного початкового зазору і короткої обойми, гвинт важко ввести в обойму, і при роботі така пара буде швидко зношуватися. Для здешевлення металеві обойми виготовляють із завідомо збільшеними зазорами, що знижують ризик «несобираемости» пари. Збільшення зазорів, у свою чергу, веде до збільшення протікання середовища і до зниження напірно-видатковою характеристики насоса. У процесі експлуатації відбувається додаткове збільшення зазору через гідро абразивно го зносу. Найбільш близьким по технічній сутності і досягається результату до заявляється є обойма заглибного гвинтового насоса, що представляє собою порожнистий корпус, всередині якого розташований пружний елемент, виконаний з еластичного матеріалу і утворює на внутрішній поверхні робочу камеру для гвинта (Патент GB № 1067014,1967). Недоліком відомої обойми є низька надійність внаслідок погіршення експлуатаційних характеристик пружного елемента при роботі насоса. Пропонованим винаходом вирішується задача підвищення надійності і довговічності обойми. Для досягнення зазначеного технічного результату обойма заглибного гвинтового насоса, що містить циліндричний металевий корпус, всередині якого розташований пружний елемент з робочою камерою для гвинта, сформованої на його внутрішній поверхні, згідно винаходу містить притискні металеві елементи, що примикають до внутрішньої поверхні пружного елемента і зістиковані один з одним по гранях, перпендикулярних осі корпусу, між сусідніми притискними елементами, розташованими в одній горизонтальній площині, утворений поздовжній зазор, при цьому поздовжні зазори в сусідніх горизонтальних площинах зміщені відносно один одного по колу. Пружний елемент може бути виконаний з металлорезины, спеченої з еластомером. Розміщення притискних металевих елементів на внутрішній поверхні пружного елементу, що служить робочою камерою насоса, оберігає тертьові поверхні гвинта і обойми від швидкого зносу.
Пропоноване винахід ілюструється кресленнями, де на фіг.1 показаний поперечний розріз заявляється обойми, на фіг.2 - поздовжній розріз. Обойма заглибного гвинтового насоса містить циліндричний корпус 1, всередині якого розташований пружний елемент 2, виконаний, наприклад, з металлорезины, спеченої з еластомером. На внутрішній стороні пружного елемента 2, що має форму робочої камери для обертання гвинта (фіг.2) закріплені притискні елементи 3, що повторюють контури робочої камери і утворюють її робочу поверхню. Притискні елементи 3 виконані у вигляді чотиригранних секторів однакової висоти і розташовані поярусно зі стикуванням з горизонтальним гранях 4. У вертикальній площині між сусідніми притискними елементами 3 є поздовжні зазори 5. У сусідніх ярусах поздовжні зазори 5 зміщені відносно один одного. Число елементів в одному ярусі може варіюватися від 2 до 6 залежно від поперечного перерізу обойми. Співвідношення між висотою і шириною притискного елемента вибирається в залежності від кроку гвинта. При складанні насоса притискні елементи 3, притискаючись до гвинта, завдяки пружної деформації пружного елемента 2 утворюють натяг, який під час роботи компенсує знос робочих поверхонь гвинта і обойми, що призводить до збереження мінімального зазору і незмінності експлуатаційних характеристик обойми. Зміщення поздовжніх зазорів 5 по висоті обойми виключає протікання середовища, що транспортується в бік меншого тиску. http://www.promvest.info/