Устройство для защиты косинусного конденсатора погружного электродвигателя с повышенным коэффициентом мощности от внешнего внутрипластового давления

Настоящее изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при создании погружных электродвигателей с повышенным коэффициентом мощности, имеющих в конструкции косинусный конденсатор, который присоединяется к нижний части ПЭД. Имеется патент на изобретение RU 2485660 С2. Технический результат состоит в повышении коэффициента мощности. Погружной электродвигатель с повышенным коэффициентом мощности состоит из статора, ротора, узла токоввода, системы гидрозащиты и основания двигателя. Устройство по данному патенту устроено таким образом, что в электродвигателе с повышенным коэффициентом мощности конденсатор находится внутри корпуса электродвигателя, в нижней части (в основании двигателя), зафиксированный резиновой манжетой. Контакты конденсатора и сам косинусный конденсатор находятся в непосредственном соприкосновении с маслом системы гидрозащиты погружного электродвигателя, и, соответственно. конденсатор воспринимает на себя все давление пластовой жидкости. Электрически косинусный конденсатор подключается к обмоткам статора. При эксплуатации погружного электродвигателя косинусный конденсатор генерирует реактивную мощность и отдает ее в обмотки статора, тем самым компенсируя реактивную составляющую мощности и повышая коэффициент мощности погружного электродвигателя.

Известны случаи сдавливания конденсатора под воздействием гидростатического давления, что привело к снижению сопротивления изоляции электродвигателя и, следовательно, к отказу электродвигателя. Так, испытания опытного образца, собранного в соответствии с патентом RU 2485660 и смонтированного на скважине №34043 в нефтегазодобывающем управлении «Джалильнефть» ПАО «Татнефть» дали отрицательный результат. Результаты испытаний приведены в акте расследования причины повторного ремонта УЭЦН от 26 июня 2015 г. (Приложение А).

Устройство по нашему варианту отличается тем, что конденсатор установлен в герметичном корпусе. Данный корпус устанавливается внутри основания погружного электродвигателя, и его подключение осуществляется через герметичный ввод. Конденсатор устанавливается таким образом, чтобы избежать возможности возникновения механических повреждений или вмятин на корпусе. В данном случае конденсатор и контакты конденсатора не контактируют с маслом ПЭД и подключение осуществляется через гермоввод, предотвращающий попадание масла в изолированную полость. Гермовводы устанавливаются в устройстве для защиты косинусного конденсатора, тем самым изолируя данное устройство от масляной полости погружного электродвигателя. Сущность изобретения поясняется чертежом №1 «Устройство для защиты от давления конденсатора ПЭД с ПКМ (с повышенным коэффициентом мощности)», которое включает в себя корпус 1, основание 2, доработанное основание двигателя 3, гермоввод 4, сетку 5, проволку 6. На чертеже схематично показано основание двигателя с установленным внутри него конденсатором в защитном кожухе.

Объектом изобретения является устройство для защиты конденсатора от воздействия высокого пластового давления до 300 атм. (Воздействие давления воздуха, газа или жидкости на корпус конденсатора выше 1, 2 бар запрещается. Любые механические повреждения и вмятины запрещаются. Настоящее изобретение предотвращает воздействие давления.)

Цель изобретения - повышение надежности конструкции и предохранение конденсатора от высокого пластового давления и исключение возможности аварий по причине сдавливания конденсатора, предотвращая тем самым отказ оборудования.

Технической задачей изобретения является создание устройства предохранения конденсатора от воздействия высокого пластового давления.

Промышленная применимость.

Узел защиты конденсатора был изготовлен и испытан повышенным давлением на стенде испытаний. Утечки через резьбовые соединения и отпотевания в корпус не обнаружены, внешний вид конденсатора без изменений. Погружной электродвигатель с повышенным коэффициентом мощности, имеющий в конструкции косинусный конденсатор, установленный в герметичном корпусе и присоединенный к нижний части ПЭД, также был изготовлен и смонтирован на скважину, находится в работе, в отличие от опытного образца, собранного в соответствии с патентом на изобретение RU 2485660 С2, отработавшим менее суток.