1.4 Конструкция диафрагменного насоса

Диафрагменные насосы являются насосами объемного типа. Основным рабочим элементом насоса является диафрагма, которая отделяет откачиваемую жидкость от контакта с другими элементами насоса. Скважинный диафрагменный насос приводится в действие погружным электродвигателем. Установка состоит из наземного и погружного оборудования. Наземное оборудование аналогично таковому для эксплуатации скважин винтовыми насосами. Погружной агрегат спускается в скважину на колонне НКТ, а питание электродвигателя осуществляется по кабелю, закрепляемому на колонну НКТ. Схема погружного агрегата представлена на рис. 4. Глубинный насос состоит из двух частей: верхней, в которой размещена круглая диафрагма 5, делящая эту часть на наддиафрагменную полость и являющаяся, по существу, насосом с нагнетательным клапаном 3 и всасывающим клапаном 4, и нижней поддиафрагменной полости А, которая заполнена маслом. Полость А образована диафрагмой 5, а также парой " цилиндр 8 - поршень 9", которые размещены в корпусе 10, в верхней части которого имеется осевой канал 6, сообщающийся с камерой А. Сверху поршень подпружинен винтовой пружиной 7. Между погружным электродвигателем 15 и поршнем 9 имеется камера Б , также заполненная маслом. В нижней части поршень 9 контактирует с эксцентриком 11, закрепленным на оси в опоре 12. На этой же оси закреплено зубчатое колесо 13. Второе зубчатое колесо 14 закреплено на выходном валу погружного электродвигателя 15. Зубчатые колеса 13 и 14 образуют главную зубчатую передачу.

В нижней части погружного электродвигателя имеется компенсационная диафрагма 16. Электродвигатель камеры А и Б заполнены одним и тем же маслом. Камеры А и Б могут сообщаться через специальный клапанный узел 18, расположенный в корпусе 10. Камеры А имеет строго определенный объем, а следовательно, и объем масла в ней. Утечки масла из камеры А через зазор " цилиндр-поршень " в камеру Б приводят к открытию клапанного узла 18 и восполнению масла в камере А. Излишки масла в камере А также сбрасываются в камеру Б клапанным узлом 18. Электрическое питание погружному электродвигателю подается по кабелю 17. Насос работает следующим образом. Вращения вала двигателя приводит в действие угловую зубчатую передачу. Вместе с вращением зубчатого колеса 13 вращается эксцентрик 11, приводя возвратно - поступательное движение поршень 9, прижатый к эксцентрику пружиной 7. На схеме рис. 4 показано нижнее положения поршня. Так как объем камеры А постоянен, пространство, освобожденное поршнем в цилиндре, заполняется маслом и диафрагма занимает нижнее положение, показанное на рис. 4. За время движения поршня вниз давление в наддиафрагменной полости снижается, нагнетательный клапан закрывается, открывается всасывающий клапан, и продукция скважины поступает в наддиафрагменную полость. При ходе поршня вверх давление в камере А повышается, приводя к перемещению вверх и диафрагмы. Давление в наддиафрагменной полости повышается, всасывающий клапан 4 закрывается, а нагнетательный клапан 3 открывается, жидкость из наддиафрагменной полости вытесняется в колонну НКТ. Изменение объема камеры Б при движении поршня изменяет и объем масла в ней. Эти изменения компенсируются компенсационной диафрагммой 16.

Диафрагменные насосные установки предназначены для эксплуатации скважин с агрессивной продукцией, а также содержащей механические примеси. это связано с тем, что откачиваемая продукция не контактирует с подвижными деталями погружного агрегата, будучи отделенной от них диафрагмой. Установка проста в монтаже и в обслуживании.

К недостаткам можно отнести невысокую подачу до 20 м /сут и очень узкую область применения по подачам и напорам. При подаче 4 м/сут напор насоса составляет 2000 м, а при подаче 20 м/сут - всего 600 м.

1 – колонна НКТ; 2 – сливной клапан;

3 – нагнетательный клапан;

4 – всасывающий клапан;

5 – дифрагма; 6 – осевой канал;

7 – винтовая пружина;

8 – цилиндр;

9 – поршень;

10 – корпус;

11 – эксцентрик;

12 – опора;

13, 14 – зубчатые калеса;

15 – погружной электродвигатель;

16 – компенсационная диафрагмма;

17 – электрический кабель;

18 – специальный клапанный узел;

Рисунок – 5 схема диафрагменного насоса