Насосная установка

(51) 04 13/10 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Технический результат - обеспечение широкого диапазона регулирования подачи без применения сменных гильз и коробок скоростей. Для этого в насосной установке, состоящей из основного насоса и установленного последовательно с ним струйного насоса с средствами переключения,струйный насос выполнен в виде блока кругообразно расположенных струйных аппаратов, снабженных трубными отводами с средствами переключения,образующими дополнительный кругообразный трубопровод,расположенный параллельно упомянутому блоку.(76) Латыпов Авис Самигуллинович Шайхымежденов Жанибек Гиноятович Латыпова Юлия Ависовна(56) Предварительный патент РК 19184 А, 2008(57) Изобретение предназначено преимущественно для использования при бурении нефтегазовых скважин. Изобретение предназначено преимущественно для использования при бурении нефтегазовых скважин. Известен поршневой буровой насос(Воздвиженский Б.И., Васильев М.Г. Буровая механика - М. Гостонтехиздат, 1954, с.404-408),включающий механическую и гидравлическую части. Основным недостатком известного насоса является то, что для изменения производительности бурового насоса в соответствии с геологотехническим нарядом бурения скважины приходится производить замену поршневой пары бурового насоса, то есть прерывать процесс бурения. Известен поршневой буровой насос (Справочное руководство мастера геологоразведочного бурения.- М. Недра, 1983, р 37), включающий механическую и гидравлическую части. Одним из недостатков известного насоса является наличие в механической части коробки скоростей для изменения подачи, что, во- первых,усложняет конструкцию, а, во-вторых, при работе насосов с буровыми растворами при большом числе двойных ходов снижается ресурс поршневой пары ввиду абразивного износа, особенно при работе с утяжеленными буровыми растворами. Кроме того,вся подаваемая в скважину жидкость проходит через клапанную систему гидравлической части насоса, увеличивая абразивный износ и снижая КПД насоса. При этом для изменения подачи насоса приходится выключать электродвигатель его, так как обычно на них фрикционных муфт не устанавливают. Известна насосная установка (П/патент РК 19184, Поршневой буровой насос, 04 1/00,опубл.4.03.08, бюл. 3), содержащая основной поршневой насос и последовательно установленный струйный аппарат с возможностью взаимодействия с питающей системой и подачей суммарного потока в напорный трубопровод. Основным недостатком известной насосной установки является узкий диапазон регулирования подачи без замены цилиндро-поршневой пары. Задачей изобретения является разработка насосной установки,обладающей широким диапазоном изменения подачи без остановки основного насоса. Для этого в насосной установке, состоящей из основного насоса и установленного последовательно с ним струйного насоса с средствами переключения струйный насос выполнен в виде блока кругообразно расположенных струйных аппаратов, снабженных трубными отводами с средствами переключения,образующими дополнительный кругообразный трубопровод. В частном случае исполнения средства переключения выполнены в виде перекидных или одинарных задвижек с ручным или дистанционным управлением. Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлен общий вид 2 насосной установки на фиг.2 - в плане кругообразно расположенные струйные аппараты на фиг.3 - конструкция струйного аппарата. Насосная установка состоит из основного насоса 1, например, поршневого типа, напорный трубопровод 2 (в дальнейшем НТ 2) которого соединен с входным патрубком 3 (в дальнейшем ВП 3) (фиг.2) блока 4 кругообразно расположенных струйных аппаратов 5, 6, 7 и 8 с образованием основного кругообразного трубопровода 9 (в дальнейшем ОКТ 9). У струйных аппаратов имеются трубные отводы 10, 11, 12, образующие дополнительный кругообразный трубопровод 13 (в дальнейшем ДКТ 13), который состыкован с выходным участком ОКТ 9. В местах стыковки КТ и ДКТ имеются, например, перекидные задвижки 14, 15, 16 и 17. Напорный трубопровод 2 также имеет перекидную задвижку 18, которая в одном положении предназначена для подачи жидкости в блок 4, а в другом положении для прямой подачи жидкости в технологическую магистраль насосной установки 19 (в дальнейшем МНУ 19). Камера смешения 20 каждого из струйных аппаратов (фиг.3) соединена посредством отводов 21 с питающим узлом 22, с которым может быть соединена всасывающая система основного насоса 1. На верхней части камеры смешения струйного аппарата располагается рабочее сопло 23, против которого расположена диффузорная камера 24, установленная с возможностью перемещения относительно рабочего сопла 23 за счет наличия двух резьбовых соединений 25 и 26, имеющих разное направление нарезки резьбы. Это достигается за счет того, что втулка 27 имеет две резьбы, одна из которых взаимодействует с резьбой корпуса 28, а другая - с резьбой корпуса 29 диффузорной камеры 24. Работа насосной установки происходит следующим образом. Жидкость, нагнетаемая насосом 1 в напорный трубопровод 2, направляется задвижкой 18 во входной патрубок 3 блока 4 струйных аппаратов. В зависимости от задания по увеличению подачи насосной установки жидкость может быть после прохода через струйный аппарат 5 посредством перекидной задвижки 14 направлена в ДКТ 13 и при закрытом положении перекидных задвижек 15, 16 и 17 выйти в МНУ 19. При необходимости соответствующего увеличения подачи жидкости последовательно могут быть подключены струйные аппараты 16, 17 и 18 посредством перепуска потока в ДКТ 13 через перекидные задвижки соответствующего струйного аппарата и закрытом положении перекидных остальных задвижек. При этом в каждом из струйных аппаратов происходит эжектирование в камеры смешения 20 (фиг.3) их через отводы 21 питающего узла 22 дополнительного объема жидкости, то есть на выходе из каждого струйного аппарата получаем подачу-1(1),где- подача рассматриваемого аппарата-1 - подача предыдущего аппарата- коэффициент эжекции. При известной подачеосновного насоса подача любого из струйных аппаратов может быть определена из равенства(-1) 2(-2) 3 При работе в насосной установке по фиг.1 четырех последовательно включенных струйных аппаратов имеем подачу 4(1432 23 4) Каждый из струйных аппаратов (фиг.3) обладает возможностью изменения подачи в широких пределах благодаря возможности ускоренного регулирования взаимного положения торцов рабочих сопел 23 и диффузорных камер 24 за счет вращения втулки 27, имеющей резьбы двух направлений нарезки, взаимодействующих с резьбами корпуса 28 и подвижно установленного корпуса 29 диффузорных камер 24. Поэтому при вращении втулки 27 на один оборот перемещение корпуса 27 происходит на двойной шаг резьбы при наличии одинакового шага резьб втулки 25, а при разных шагах на сумму их. Наименьшая подача жидкости обычно необходима при бурении скважины наименьшего диаметра, но при этом необходимо большее давление. Такой характеристикой должен обладать основной насос 1. Для прямой подачи насоса 1 в МНУ 19 перекидная задвижка 18 (фиг.1) устанавливается в положение подачи жидкости в МНУ 19, а перекидные задвижки 14, 15, 16 и 17 в положение, обеспечивающее разобщение ОКТ 9 и ДКТ 13. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Насосная установка, состоящая из основного насоса и последовательно установленного с ним струйного насоса с средствами переключения,отличающаяся тем, что струйный насос выполнен в виде блока кругообразно расположенных струйных аппаратов, снабженных трубными отводами с средствами переключения,образующими дополнительный кругообразный трубопровод. 2. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что средства переключения струйных аппаратов выполнены в виде перекидных или одинарных задвижек с ручным или дистанционным управлением.