Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6620
(13) U
(46) 2010.10.30
(51) МПК (2009)
F 24B 23/00
E 21B 33/13
(54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА
(21) Номер заявки: u 20100192
(22) 2010.02.26
(71) Заявитель: Совместное закрытое ак-
ционерное общество "ФИДМАШ"
(BY)
(72) Авторы: Груздилович Леонид Михай-
лович; Линевич Александр Владими-
рович; Куканков Геннадий Петрович;
Хлуд Николай Григорьевич; Янович
Максим Иванович (BY)
(73) Патентообладатель: Совместное зак-
рытое акционерное общество "ФИД-
МАШ" (BY)
(57)
1. Многофункциональная насосная установка, содержащая автомобильное шасси, на
платформе которого установлен нагреватель с системой пожаротушения, насос высокого
давления, приводимый от двигателя автомобильного шасси через трансмиссию, включаю-
щую коробку передач шасси, раздаточную коробку, редуктор, причем линия всасывания
насоса связана с внешним источником технологической жидкости, а нагнетательная - с
оборудованием устья скважины, отличающаяся тем, что трансмиссия содержит дополни-
тельную коробку передач, связанную с насосом высокого давления, на платформе допол-
нительно установлены мерная емкость с водоподающим насосом, компрессор и кабина
оператора, при этом мерная емкость расположена в задней части платформы над насосом
высокого давления, а перед мерной емкостью расположен водоподающий насос, привод
которого связан с гидроприводом установки, при этом линия всасывания насоса высокого
давления связана с водоподающим насосом, мерной емкостью и нагревателем обвязкой
трубопроводов низкого давления.
Фиг. 1
BY6620U2010.10.30

2. BY 6620 U 2010.10.30
2
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что кабина оператора размещена по центру
автомобильного шасси и содержит пульт управления установкой, пульт управления
нагревателем, педаль управления сцеплением шасси, рычаг переключения дополнитель-
ной коробки передач, отопитель и кондиционер.
(56)
1. Патент на полезную модель РФ 20127, МПК E 21B 33/14, 2001.
2. Патент на полезную модель РФ 8741, МПК F 04B 23/00, 1998.
Полезная модель относится к области эксплуатации и подземного ремонта нефтяных и
газовых скважин с применением безмуфтовых длинномерных труб и может быть исполь-
зована для нагрева технологических жидкостей и выполнения работ по промывке песча-
ных и парафиновых пробок, изоляции водопритоков, кислотной обработки, освоения
скважин и других работ на скважинах всех типов.
Известна насосная установка, содержащая автомобильное шасси, на раме которого
установлены мерный бак, манифольд, вспомогательный трубопровод, насос высокого
давления с приводом от двигателя шасси автомобиля, водоподающий насос с приводом
[1]. Насос высокого давления приводится в действие от двигателя шасси автомобиля через
привод, состоящий из коробки передач двигателя шасси автомобиля, установленной на
ней коробки отбора мощности, карданного вала.
Недостатком известной установки является то, что в ее состав не входит оборудование
для подогрева технологической жидкости, что ограничивает технологические возможно-
сти установки и требует дополнительных затрат времени на осуществление монтажных
работ по установке дополнительного оборудования для подогрева технологической жид-
кости.
Известна также многофункциональная насосная установка с нагревателем, включаю-
щая транспортную базу с двигателем внутреннего сгорания, на платформе которой смон-
тирован насос высокого давления с приводом от двигателя шасси автомобиля, нагреватель
технологической жидкости с системой пожаротушения [2]. Насос высокого давления име-
ет всасывающую линию, которая через шиберные задвижки и трубопровод соединена с
внешним источником (например, цистерной) рабочей жидкости. Нагнетательная линия
насоса высокого давления сообщена с дополнительным напорным трубопроводом и нагре-
вателем, который трубопроводом, служащим для подачи горячей жидкости в скважину,
связан с оборудованием устья скважины. Работу нагревателя обеспечивают вентилятор и
топливный насос. Для аварийной остановки процесса горения насосная установка содер-
жит систему подачи инертного газа. Насос высокого давления приводится от двигателя
автомобильного шасси через трансмиссию, включающую коробку передач шасси, разда-
точную коробку и редуктор.
Такое выполнение многофункциональной насосной установки с нагревателем обеспе-
чивает расширение технологических возможностей установки за счет подогрева рабочей
жидкости и возможности проведения операции по депарафинизации скважины, а также за
счет обеспечения перекачивания неагрессивной рабочей жидкости при промывочных ра-
ботах тем же насосом, который используется при работе с нагревателем. Однако отсут-
ствие емкости для технологической жидкости и оборудования для контроля по
проведению технологических операций, расположенных на одной монтажной базе, огра-
ничивает возможности насосной установки, т.к. требует дополнительного оборудования
при проведении ремонтных работ на скважине. Кроме того, отсутствие устройства для
продувки трубопроводов после проведения технологических операций снижает надеж-
ность работы насосной установки.

3. BY 6620 U 2010.10.30
3
Задачей полезной модели является создание многофункциональной насосной установ-
ки, включающей комплекс оборудования, необходимого для обеспечения технологиче-
ских операций по промывке скважин, кислотной обработке, депарафинизации и т.п. работ,
расположенного на одной транспортной базе.
Поставленная задача достигается тем, что в многофункциональной насосной установ-
ке, содержащей автомобильное шасси, на платформе которого установлен нагреватель
технологической жидкости с системой пожаротушения, насос высокого давления, приво-
димый от двигателя автомобильного шасси через трансмиссию, включающую коробку пе-
редач шасси, раздаточную коробку и редуктор, причем всасывающая линия насоса
сообщена с внешним источником технологической жидкости, а нагнетательная - с обору-
дованием устья скважины, трансмиссия содержит дополнительную коробку передач, свя-
занную с насосом высокого давления, а на платформе дополнительно установлены мерная
емкость с водоподающим насосом, компрессор и кабина оператора, при этом мерная ем-
кость расположена в задней части платформы над насосом высокого давления, а перед
мерной емкостью расположен водоподающий насос, привод которого связан с гидропри-
водом установки, линия всасывания насоса высокого давления связана с водоподающим
насосом, мерной емкостью и нагревателем обвязкой трубопроводов низкого давления.
Кабина оператора размещена по центру автомобильного шасси и содержит пульт
управления установкой, пульт управления нагревателем, педаль управления сцеплением
шасси, рычаг переключения дополнительной коробки передач, отопитель и кондиционер.
Указанная совокупность признаков позволяет обеспечить размещение всего комплек-
са технологического оборудования, обвязанного системой трубопроводов, на одной
транспортной базе. Взаимное расположение оборудования с наличием связи обеспечивает
равномерное распределение масс по осям автошасси, повышает надежность, безопасность
и эксплуатационные качества установки.
На фиг. 1 - показан общий вид многофункциональной насосной установки.
На фиг. 2 - вид сверху многофункциональной насосной установки.
Многофункциональная насосная установка содержит автомобильное шасси 1, на раме
которого смонтирована платформа 2, на которой за кабиной водителя установлены нагре-
ватель 3 технологической жидкости, компрессор 4, гидробак гидросистемы 5, кабина опера-
тора 6, водоподающий насос 7, насос высокого давления 8 и мерная емкость 9, распо-
ложенная над насосом высокого давления 8. Нагреватель 3, водоподащий насос 7, насос
высокого давления 8 и мерная емкость 9 связаны между собой обвязкой трубопроводов
низкого 10 и высокого давления 11.
Привод установки осуществляется от двигателя автомобиля через сцепление, коробку
передач и раздаточную коробку (на чертежах не показаны), вращение от которой через
редуктор 12 и дополнительную коробку передач 13, связанными между собой карданными
валами 14, передается на приводной вал насоса высокого давления 8. На редукторе 12
установлен гидронасос для привода компрессора 4 и водоподающего насоса 7. Для работы
при низких температурах окружающей среды на шасси установлена система подогрева
двигателя, а также предусмотрена система подогрева топлива в топливных баках 15, масла
во всех гидробаках и в поддоне компрессора 4.
Нагреватель 3 технологической жидкости представляет собой металлический короб, в
котором расположены змеевик для технологической жидкости и горелка, работающая на
дизельном топливе. Топливная система нагревателя 3 соединена с топливными баками
шасси 15 и состоит из топливного насоса, насоса ручной подкачки, фильтров очистки. Для
выхода выхлопных газов сверху нагревателя 3 установлена крышка, открывающаяся с по-
мощью пневмоцилиндра. Для безопасной эксплуатации нагревателя 3 установлена систе-
ма пожаротушения 16. Управление нагревателем 3 осуществляют из кабины оператора 6.
За нагревателем 3 на платформе 2 расположен компрессор 4, предназначенный для
продувки трубопроводов после завершения работ с технологическими жидкостями и

4. BY 6620 U 2010.10.30
4
представляющий собой двухступенчатый компрессор с водяным охлаждением. Вывод от
компрессора 6 для подсоединения трубопроводов расположен в задней части установки.
За компрессором 4 расположен гидробак гидросистемы 5, соединенный со всеми элемен-
тами гидросистемы. По центру платформы 2 размещена кабина оператора 6, в которой
расположены пульт управления установкой 17, пульт управления нагревателем, педаль
управления сцеплением и рычаг переключения дополнительной коробки передач, отопи-
тель и кондиционер 18. Для доступа в кабину оператора 6 установлена лестница с перила-
ми 19.
В задней части платформы 2 установлен насос высокого давления 8, который пред-
ставляет собой трехплунжерный насос. Над насосом высокого давления 8 расположена
мерная емкость 9 объемом 4 м, разделенная на две равные части с указателями уровня
жидкости. Расположение мерной емкости 9 над насосом высокого давления 8 позволяет
уменьшить габариты платформы. Для удобства контроля уровня жидкости в мерной емко-
сти 9 и переключения шиберных заслонок перед насосом высокого давления 8 за кабиной
оператора 6 смонтирована площадка 20, которая одновременно служит для хранения запас-
ных частей и инструмента. За кабиной оператора 6 перед мерной емкостью 9 расположен
водоподающий насос 7, который обеспечивает заполнение мерной емкости 9 технологи-
ческой жидкостью, забор технологической жидкости из мерной емкости 9 или из отдельно
стоящей емкости, а также прокачку жидкости через нагреватель 3 и подачу ее к насосу
высокого давления 8. Водоподающий насос 7 имеет гидропривод, запитываемый от гидро-
системы установки, давление рабочего тела в которой создается насосами гидросистемы,
установленными на редукторе 12 и коробке передач шасси, приводимыми посредством
отбора мощности от двигателя внутреннего сгорания привода шасси.
Линия всасывания насоса высокого давления 8 связана с водоподающим насосом 7,
мерной емкостью 9 и нагревателем 3 обвязкой трубопроводов низкого давления 10. В ли-
нии установлены шаровые краны для слива остатков жидкости, шиберные заслонки для
регулирования потоков жидкости и вывод с резьбой для возможности подсоединения
внешнего резервуара с жидкостью (например, цистерны или желобной емкости). Нагнета-
тельная линия насоса высокого давления 8 состоит из обвязки трубопроводов высокого
давления 11, включающей шаровой кран и обратный клапан с одной стороны, шаровой
кран и предохранительный клапан с другой, а также датчик давления. Привод насоса вы-
сокого давления 8 осуществляется от двигателя шасси через раздаточную коробку, кар-
данные валы 14 и дополнительную коробку передач 13, размещенную под кабиной
оператора 6, что позволяет управлять оборотами на входном валу насоса высокого давле-
ния 8 из кабины оператора 6. В качестве дополнительной коробки передач 13 используется
механическая четырехступенчатая передача с ручным переключением. Смазка плунжеров
насоса высокого давления 8 обеспечивается подачей сжатого воздуха в пневмопривод
насоса подачи масла. Смазка приводной части насоса 8 обеспечивается гидравлическим
насосом, приводимым от коробки отбора мощности, расположенной на дополнительной
коробке передач 13.
Работа установки осуществляется следующим образом. Перед началом работ произво-
дят подсоединение к линии всасывания внешней емкости с технологической жидкостью, а
к нагнетательной линии - колтюбинговой установки с помощью трубопроводов высокого
давления. Для проведения работ с небольшим количеством технологической жидкости
(например, кислотная обработка) используют установленную на платформе 2 мерную ем-
кость 9. После запуска двигателя шасси включают сцепление и раздаточную коробку,
вследствие чего гидронасосы, расположенные на редукторе 12, на коробках отбора мощ-
ности начинают работать. При использовании установки для депарафинизации скважины
производят нагрев технологической жидкости. Закрывают все краны, расположенные на
трубопроводах низкого давления, а шиберные заслонки устанавливают в таком положе-
нии, чтобы жидкость циркулировала из внешней емкости через водоподающий насос 7,

5. BY 6620 U 2010.10.30
5
нагреватель 3 и обратно в емкость. Затем из кабины оператора 6 включают привод водо-
подающего насоса 7 и нагревателя 3, а для воспламенения топлива в камере сгорания на
пульте управления нагревателем в кабине оператора 6 нажимают кнопку запуска. После
нагрева технологической жидкости до заданной температуры производят отключение го-
релки, привода водоподающего насоса 7 и нагревателя 9. Шиберные заслонки переводят в
положение, чтобы жидкость циркулировала из внешней емкости через водоподающий
насос 7 к насосу высокого давления 8. Затем из кабины оператора 6 включают привод во-
доподающего насоса 7, а после отключения сцепления устанавливают необходимую для
работы передачу в дополнительной коробке передач 13 и включают сцепление. Таким об-
разом, крутящий момент от двигателя шасси 1 передается к входному валу насоса высоко-
го давления 8, который начинает перекачивать разогретую технологическую жидкость из
внешней емкости или из мерной емкости 9 через нагнетательную линию и далее через
колтюбинговую установку в насосно-компрессорную колонну. Нагретая жидкость обес-
печивает депарафинизацию внутрискважинного оборудования и выходит через верхний
конец насосно-компрессорной колонны и боковые задвижки на поверхность, где отводит-
ся в специальную емкость. После завершения работ с технологическими жидкостями от-
ключают привод водоподающего насоса 7 и переводят рычаг дополнительной коробки
передач 13 в нейтральное положение. После этого с помощью трубопровода к линии
нагнетания подсоединяется линия подачи воздуха от компрессора 4. В кабине оператора 6
включают привод компрессора 4 и работают до полного удаления остатков жидкости в
трубопроводах.
Таким образом, создание многофункциональной насосной установки направлено
прежде всего на выполнение работ по депарафинизации скважин, кислотной обработке,
перекачке технологических жидкостей и других ремонтных работ на скважинах с давле-
нием до 700 атмосфер с применением небольшого количества технологической жидкости.
Установка предназначена для совместной работы с колтюбинговой установкой для ремон-
та скважин, и, таким образом, расположение оборудования на насосной установке выпол-
нено с учетом удобства ее эксплуатации при подсоединении трубопровода высокого
давления к барабану намотки рукавов высокого давления колтюбинговой установки.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.