Установка для подъема воды из пескующих скважин

(51) 04 13/00 (2006.01) 21 43/20 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ насосным установкам для подъма воды, особенно жидкости с механической примесью,из водозаборных скважин. Предложенная установка для подъма воды из пескующих скважин,включающая электроприводный насос и соединнный с насосом посредством переходника гидроциклон,пульпоотсасывающая труба снабжена минигидроэлеватором, работающего за счт напора погружного насоса, и гидроциклон-сгустителем с углом конусности 10-12, расположенного по линии эжектирования поднимаемой массы. В целях обратной подачи отделяемой жидкой фазы транспортируемой пульпы труба сливного патрубка гидроциклон - сгустителя направлена в скважину.(72) Касымбеков Жузбай Кожабаевич Касымбеков Галымжан Жузбаевич(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Предварительный патент РК 10946, 04 13/00, 21 43/20, 21 43/38, 15.11.2011 г., бюл. 11(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДЪЕМА ВОДЫ ИЗ ПЕСКУЮЩИХ СКВАЖИН Изобретение относится к гидромашиностроению,в частности к скважинным насосным установкам для подъема воды, особенно жидкости с механической примесью, из водозаборных скважин. Известна скважинная насосная установка,содержащая центробежный электронасос, на выходе которого размещен гидроэлеватор, и примыкающий к нижней части электронасоса гидроциклон,гидравлически связанный с входом электронасоса, и гидролинией для отвода пульпы и газа подключенной к гидро элеватору А.с. СССР,907306, Скважинная насосная установка, кл. 04 13/00 // Опубл. Б.И., 1982, 7. В ней электронасос помещен в цилиндрический кожух. Наличие такого кожуха,предназначенного для направления очищенной воды в гидроциклоне к всасу насоса,увеличивает габариты и металлоемкость установки. Из-за этого они приемлемы лишь для использования в скважинах, где диаметры на один порядок больше,чем диаметр базового насоса. В усовершенствованном варианте насосной установки по А.с. 956708 надувной пакер был заменен плоской резиновой манжетой круглой формы Опыт применения гидроциклонных установок в народном хозяйстве Казахстана. АлмаАта КазНИИНТИ, 1982. Здесь перекрытие ствола скважины осуществляется за счет упругости материала пакера. Для этого, на оголовок гидроциклона, надевается круглая манжета с наружным диаметром на 1015 см большим, чем внутренний диаметр скважины. Тогда, при спуске установки гибкая манжета (пакер), копируя внутреннюю поверхность скважины,деформируется и,тем самым,перекрывает имеющийся кольцевой зазор. Однако, как показывает анализ работы,устойчивое состояние гибкой манжеты (пакера) в исходном положении зависит от режима работы насосной установки. Когда величина вакуума у всасывающего окна погружного насоса превышает величину вакуума под пакером, консольная часть гибкой манжеты поднимается вверх и образует пристенный зазор, через который к насосу могут попадать механические примеси. Вследствие этого,насос подвергается абразивному износу. Причм,при переполнении устьевой части гидроциклона сгущенной массой за пределы допустимой высоты(1/3 высоты гидроциклона) наблюдается вынос твердой части пульпы через сливной патрубок аппарата и снижение производительности гидроэлеватора по транспортировке наносов. Наиболее близкой к изобретению,по технической сущности и достигаемому результату,является скважинная насосная установка,содержащая центробежный погружной насос, на выходе которого размещен гидроэлеватор, и соединнный с насосом посредством переводника гидроциклон,снабжнный тангенциальными щелевыми отверстиями, сливной горловиной гидравлически связанной с входом насоса,пульпоотсасывающей трубой, подключенной к гидроэлеватору. В нижней конусообразной части указанного гидроциклона предусмотрена камера 2 сгущения,гидравлически связанная с пульпоотсасываюшей трубой, ограниченная сверху перегородкой, имеющей вид воронки, направленной вниз. Установка также снабжена пакерным устройством в виде эластичной плоской манжеты,имеющей прорези Предпатент РК 10946,Скважинная насосная установка, кл. 04 13/00,Е 21 В 43/20// Опубл.Б.И., 2001, 11. Однако, обратное попадание улавливаемых механических примесей в гидроциклоне в гидроэлеватор, расположенный после насоса, и смешивание очищенной воды с песком усложняет подачу в резервуары чистой воды и тем самым распределение ее по водоводам. В данном случае осаждение мехпримесей в резервуаре требует периодически дополнительной промывки. Это особенно усложняется при повышении концентрации извлекаемой воды из скважины или при е профилактической очистке. Задачей изобретений является создание установки,характеризующейся улучшением эксплуатационных показателей и обеспечением раздельной подачи очищенной воды потребителям и выброса улавливамых частиц в отвал. Это достигается тем, что в установке для подьма воды из пескующих скважин, включающей электроприводный насос и соединенный с насосом посредством переходника гидроциклон,снабжнный тангенциальными щелевыми отверстиями, сливной горловиной гидравлически связанной с входом насоса, пульпоотсасывающая труба снабжена минигидроэлеватором,работающего за счет напора погружного насоса, и гидроциклон-сгустителем с углом конусности 1012, последовательно расположенного по линии эжектирование поднимаемой массы, причем труба сливного патрубка гидроциклон - сгустителя направлена в скважину для обратной подачи отделяемой жидкой фазы транспортируемой пульпы в межтрубное пространство водозаборного сооружения. Наличие дополнительного гидроциклон-сгустителя позволяет снизить потери жидкой фазы сбрасываемой сгущенной массы в отвал, а минигидроэлеватора-обеспечивает подачу очищенной воды в резервуар чистой воды по отдельной трубе. Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг.1 показан общий вид установки для подьема воды из пескующих скважин. Установка состоит из центробежного электроприводного насоса 1, гидроциклона 2,снабжнный тангенциальными щелевыми отверстиями, сливной горловиной, гидравлически связанной с входом насоса, пульпоотсасывающей трубы 3, подключенной к минигидроэлеватору 4, и водоподъемных труб 5. На оголовке гидроциклона смонтировано пакерное устройство 6 в виде эластичной манжеты, имеющей прорези. На выходе из гидроэлеватора, на поверхности земли,предусмотрен гидроциклон-сгуститель 7 для сгущения пульпы, выносимой на поверхность и обратной подачи очищенной воды из пульпоотсасывающей трубы в скважину 8.Установка монтируется в обсадной колонне скважины, имеющий фильтр. Принцип работы установки заключается в следующем. При пуске насоса 1 в работу жидкость с механическими примесями поступает через тангенциальные щелевые отверстия в гидроциклон 2, т. к. ствол скважины 8 перекрыт пакерным устройством 6. В гидроциклоне, всасываемая жидкость, за счет сильного вращательного движения, делится на жидкую и твердую фазы. Твердые частицы отбрасываются к вершине конуса и скапливаются в его устьевой части, а осветленная часть, через сливную горловину гидроциклона,отсасывается погружным насосом 1 и подается на поверхность потребителю. При этом,незначительная часть воды, просачиваясь через прорези гибкой манжеты, сохраняет е в уравновешенном состоянии. Накопившаяся масса из устьевой части эжектируется по пульпоотсасывающей трубе 3 минигидроэлеватором 4 на поверхность, минуя насос. Энергия струи, вылетающей из нижнего прямоточного насадка, облегчает всасывание и транспортирование массы. Е поднимаемая часть в гидроциклон-сгустителе 7 повторно подвергается очистке и очищенная вода обратно подается в скважину, а твердые примеси сбрасывается в отвал. Все элементы насосной установки съемные и не требуют конструктивного изменения базового насоса типа ЭЦВ. Степень сгущения пульпы в гидроциклон сгустителе, при угле конусности аппарата в пределах 10-12, повышается до 2,20-2,35 г/м 3. Предлагаемую конструкцию насосной установки можно использовать, также, для предварительной очистки пескующих скважин с использованием базового погружного насоса типа ЭЦВ. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Установка для подьма воды из пескующих скважин, содержащая электроприводный насос и соединнный с насосом посредством переходника гидроциклон,снабжнный тангенциальными щелевыми отверстиями, сливной горловиной гидравлически связанной с входом насоса,пульпоотсасывающей трубой отличающаяся тем,что пульпоотсасывающая труба установки снабжена минигидроэлеватором, работающего за счет напора погружного насоса, и гидроциклон -сгустителем с углом конусности 10-12, расположенного по линии эжектирования поднимаемой массы, причм, в целях обратной подачи отделяемой жидкой фазы транспортируемой пульпы в межтрубное пространство труба сливного патрубка гидроциклон