Свердловинна насосна установка

Реферат: Свердловинна насосна установка, яка містить занурну частину, включає в себе розташовані в єдиному корпусі плунжерний насос, забезпечений нагнітальними клапанами, гравітаційним газосепаратором, над яким розташований блок зворотних клапанів, що містить приєднувальну муфту для кріплення свердловинної насосної установки до колони насосно-компресорних труб. Установлений під плунжерним насосом занурний лінійний електродвигун, що включає в себе нерухому частину у вигляді статора з трифазною обмоткою та установленими датчиками температури та розташовану у розточці статора рухому частину у вигляді слайдера, виконаного з можливістю зворотно-поступального руху слайдера відносно статора. Порожнина статора заповнена діелектричною рідиною, порожнина слайдера заповнена консистентним та твердим мастилами, слайдер міцно з’єднаний із подовжувачем. Для підвищення надійності та покращення енергетичних показників установка містить демпфер верхньої крайньої точки ходу слайдера, установлений під плунжерним насосом із нагнітальними клапанами, демпфер нижньої крайньої точки ходу слайдера, установлений у нижній частині основи занурного лінійного електродвигуна. А також, керуючий наземний блок керування, установлений під занурним лінійним електродвигуном блок телеметрії, що включає в себе датчики тиску та температури свердловинної рідини, датчик вібрації, інклінометр, блок вимірювання, зв’язаний із датчиками температури, установленими в лінійному електродвигуні, та зв’язаний із керуючим наземним блоком керування через нульову точку обмоток занурного лінійного електродвигуна, UA 115401 C2 (12) UA 115401 C2 з’єднаних зіркою. При цьому керуючий наземний блок керування виконаний у вигляді трифазного високочастотного інвертора-регулятора та вихідного трансформатора, з’єднаного із занурним лінійним електродвигуном за допомогою ізольованого трипровідного кабелю. UA 115401 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується нафтовидобутку, зокрема установок із насосами об'ємної дії, що приводяться в рух занурними лінійними електродвигунами, та може бути застосований для видобутку пластових рідин із малодебітного фонду свердловин із великих глибин. Відома установка [US2015/0176574, А1, F04B 47/00 25.06.2015], що містить занурний свердловинний насос, що складається із нерухомого циліндра та рухомого плунжера, а також занурний двигун, установлений під свердловинним насосом, з'єднаний із плунжером занурного свердловинного насоса та виконаний із можливістю формування зворотно-поступального руху плунжера, та клапанний пристрій, що встановлений нижче від плунжера та забезпечує під час його руху вверх заповнення свердловинною рідиною циліндра, під час руху вниз заповнення порожнини свердловинного насоса нижче від плунжера. Недоліком цього технічного виконання є порівняно низька надійність. Відома також нафтова насосна установка [US 7316270, В2, F04B 47/04, 08.01.2008], що приводиться у рух лінійним синхронним трифазним електродвигуном із рідкоземельними постійними магнітами, що включає в себе двигун, бігун якого здійснює зворотно-поступальний рух, коли електродвигун підключений до мережі живлення, і насос, який має циліндр із всмоктувальними каналами для проходження свердловинної рідини та встановлений у них клапан, рухомий клапан, поршень і нижній впускний клапан, що розташовані таким чином, що, коли бігун двигуна здійснює зворотно-поступальний рух, свердловинна рідина прокачується в одному напрямку. Недоліком цього технічного виконання також є порівняно низька надійність. Крім того, відома насосна установка [RU 2522347, C2, F04B 47/06, F04B 17/04, 10.07.2014], що містить занурну частину, що включає в себе насос та занурний лінійний вентильний електродвигун, що включає в себе нерухому частину (статор) з обмоткою та розташовану всередині статора рухому частину (бігун), виконані з можливістю зворотно-поступального руху бігуна відносно статора, корпус електродвигуна механічно зв'язаний із корпусом насоса, бігун механічно зв'язаний із рухомою частиною насоса, керуючий електронний блок, вихід силової частини якого електрично зв'язаний з обмоткою статора, причому керуючий електронний блок складається із наземного та занурного блоків, електродвигун забезпечений датчиком положення бігуна, занурний блок виконаний у вигляді інвертора, розташованого в герметичному корпусі з нормальним тиском повітря всередині, корпус інвертора механічно зв'язаний із корпусом електродвигуна, вихід інвертора електрично зв'язаний із ланцюгом живлення й обмоткою через гермовведення, вихід чутливих елементів датчика положення зв'язаний із керуючим блоком інвертора через додаткове гермовведення, а наземний блок виконаний у вигляді послідовно з'єднаних вхідного випрямляча, однофазного високочастотного інверторарегулятора та вихідного випрямляча. До особливостей установки може належати те, що високочастотний інвертор-регулятор може бути виконаний із можливістю гальванічної розв'язки вихідного випрямляча від вхідного, перший полюс силового виходу наземного блока може бути зв'язаний із першим полюсом ланцюга живлення занурного інвертора ізольованим кабелем, другі полюси виходу наземного блока та живлення інвертора з'єднані з електрично зв'язаними між собою елементами конструкції установки, однойменні полюси виходу наземного блока та живлення занурного інвертора можуть бути з'єднані між собою ізольованим двопровідним кабелем, а керуючий блок інвертора може містити лічильник кроків бігуна та виконаний із можливістю здійснення реверсу після досягнення заданої кількості кроків. Недоліком установки є порівняно низька надійність. Окрім зазначених вище, відома також занурна насосна установка [RU 2535288, С2, F04B 47/06, F04B17/04, 10.12.2014], що містить лінійний електродвигун, що включає в себе корпус, всередині якого концентрично розташовані нерухомий герметичний статор і розташований усередині нього бігун, порожнина електродвигуна, утворена статором, корпусом і бігуном, заповнена рідиною, а бігун установлений на опорних елементах статора з можливістю здійснювати зворотно-поступальне переміщення вздовж поздовжньої осі статора, та насос, робочий орган якого механічно зв'язаний із бігуном, а нерухома частина механічно з'єднана з корпусом електродвигуна через конструктивні елементи, виконані з можливістю зв'язку утвореної ними порожнини насоса із навколишнім середовищем, при цьому вона забезпечена торцевими щитами між порожнинами насоса й електродвигуна, засобами захисту порожнини електродвигуна від механічних домішок і фільтрами тонкого очищення, фільтри тонкого очищення розташовані в осьовому напрямку у корпусі електродвигуна між статором і торцевими щитами, зовнішня поверхня торцевих щитів щільно з'єднана з корпусом, а внутрішня поверхня торцевих щитів механічно контактує з поверхнею бігуна через засоби захисту порожнини електродвигуна від механічних домішок. 1 UA 115401 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Недоліком цієї установки також є порівняно низька надійність. Найближчою по технічній суті до запропонованої є установка (RU 2521530, C1), що містить насос об'ємної дії та занурний лінійний електродвигун, що включає в себе нерухому частину (статор) з обмоткою та розташовану всередині статора рухому частину (бігун), виконані із можливістю зворотно-поступального руху відносно статора, причому порожнина електродвигуна зв'язана з навколишнім середовищем, корпус електродвигуна механічно зв'язаний із корпусом насоса, бігун через шток зв'язаний із рухомою частиною насоса, статор містить циліндричні та торцеві елементи герметизації об'єму статора, при цьому порожнина електродвигуна зв'язана з навколишнім середовищем через фільтр, а з порожниною насоса через ущільнення між штоком і корпусом, статор електродвигуна в зоні між зовнішньою поверхнею обмотки та внутрішньою поверхнею корпусу електродвигуна містить поздовжні наскрізні канали, що з'єднують порожнини, розташовані на обох торцевих сторонах статора. Особливістю цієї установки є те, що вона може бути забезпечена додатковим, ідентичним першому штоком, розташованим з іншої сторони бігуна та зв'язаним із навколишнім середовищем через додаткове ущільнення в корпусі, фільтр виконаний із характеристиками фільтра тонкого очищення, у поздовжніх наскрізних каналах розташовані трубчаті елементи, виконані із матеріалу з високою теплопровідністю, а кінці трубчатих елементів герметично з'єднані з торцевими елементами герметизації об'єму статора. Недоліком найближчого технічного виконання є порівняно низька надійність і порівняно низькі енергетичні показники. Це зумовлено тим, що для бігуна не передбачені засоби забезпечення його плавного ходу, включаючи засоби демпфірування або обмеження ходу у крайніх точках. Це призводить, з одного боку, до можливості механічних пошкоджень елементів установки, а з іншого боку – до низьких енергетичних показників, оскільки, зокрема, надмірна велика швидкість руху бігуна у крайніх точках призводить і до невиправданих витрат енергії. Задача, що виконується у винаході, полягає у підвищенні надійності та поліпшенні енергетичних показників установки шляхом виключення зазначених вище недоліків найближчого технічного виконання. Технічний результат, що реалізується під час застосування винаходу, полягає в підвищенні надійності та поліпшенні енергетичних показників. Поставлена задача виконується, а необхідний технічний результат досягається тим, що у свердловинну насосну установку, яка містить занурну частину, що включає в себе розташовані в єдиному корпусі плунжерний насос, забезпечений нагнітальними клапанами, гравітаційним газосепаратором, над яким розташований блок зворотних клапанів, що містить приєднувальну муфту для кріплення свердловинної насосної установки до колони насосно-компресорних труб, установлений під плунжерним насосом занурний лінійний електродвигун, що включає в себе нерухому частину у вигляді статора з трифазною обмоткою та установленими датчиками температури та розташовану у розточці статора рухому частину у вигляді слайдера, виконаного з можливістю зворотно-поступального руху слайдера відносно статора, причому порожнина статора заповнена діелектричною рідиною, порожнина слайдера заповнена консистентним та твердим мастилами, слайдер міцно з'єднаний із подовжувачем, згідно з винаходом введені демпфер верхньої крайньої точки ходу слайдера, установлений під плунжерним насосом із нагнітальними клапанами, демпфер нижньої крайньої точки ходу слайдера, установлений у нижній частині основи занурного лінійного електродвигуна, керуючий наземний блок керування, установлений під занурним лінійним електродвигуном блок телеметрії, що включає в себе датчики тиску та температури свердловинної рідини, датчик вібрації, інклінометр, блок вимірювання, зв'язаний із датчиками температури, установленими в лінійному електродвигуні, та зв'язаний із керуючим наземним блоком керування через нульову точку обмоток занурного лінійного електродвигуна, з'єднаних зіркою, при цьому керуючий наземний блок керування виконаний у вигляді трифазного високочастотного інвертора-регулятора та вихідного трансформатора, з'єднаного із занурним лінійним електродвигуном за допомогою ізольованого трипровідного кабелю. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що розточка статора виконана у вигляді цільної, хонінгованої по внутрішньому діаметру спрямовуючої немагнітної труби, яка є частиною плунжерного насоса та виконана з можливістю забезпечення стійкості слайдера занурного лінійного електродвигуна та плунжера плунжерного насоса. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що гравітаційний газосепаратор виконаний у корпусі плунжерного насоса. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що установка забезпечена фільтрами для очищення флюїду, що надходить, розташованими в корпусі плунжерного насоса та в нижній частині лінійного електродвигуна. 2 UA 115401 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що частина слайдера, що взаємодіє з розточкою статора, являє собою немагнітні втулки слайдера або концентратори магнітного поля і виконана у формі відповідної складової частини із немагнітного матеріалу меншої твердості. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що слайдер складається з кілець постійних магнітів і концентраторів магнітного поля, закріплених на немагнітній осі, виконаних з можливістю забезпечення концентрації та спрямованості магнітного потоку. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що демпфери верхньої та нижньої крайніх точок ходу слайдера є частиною конструкції занурного лінійного електродвигуна та плунжерного насоса та виконані з можливістю забезпечення захисту плунжера плунжерного насоса та слайдера занурного лінійного електродвигуна. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що керуючий наземний блок керування містить вимірювальний канал для здійснення вимірювання протиЕРС, що генерується в обмотках статора занурного лінійного електродвигуна під час руху слайдера, і визначення положення слайдера та виконаний з можливістю здійснення реверсу після досягнення слайдером верхньої та нижньої крайніх точок ходу слайдера. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що керуючий наземний блок керування електрично зв'язаний із блоком телеметрії свердловинної насосної установки через нульову точку обмоток занурного лінійного електродвигуна, ізольований трипровідний кабель та нульову точку вторинної обмотки вихідного трансформатора. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що блок телеметрії електрично зв'язаний із датчиками температури, установленими в обмотках статора занурного лінійного двигуна через гермовведення. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що вихід слайдера із статора у верхній і нижній частинах оснащений цільною втулкою ковзання, що має ущільнення. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що статор має порожнину гідрозахисту з діафрагмою для зв'язку з навколишнім середовищем. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що порожнина статора виконана герметичною, заповнена високодіелектричною рідиною та має канал малого перерізу, що з'єднує внутрішню порожнину статора з порожниною блока телеметрії та порожниною гідрозахисту, діафрагма якого зв'язана із навколишнім середовищем. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що у верхній частині занурного лінійного двигуна наявний запобіжний клапан, що забезпечує під час підвищення тиску скидання діелектричної рідини із порожнини статора у навколишнє середовище. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що у верхній частині блока телеметрії вставлені заправні клапани. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що трифазна обмотка статора виконана у вигляді секціонованих котушок з дворядним навиванням, а осердя виконані із шихтованого заліза. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що магнітопроводи котушок статора виконані з можливістю радіального формування векторів магнітного поля. Також поставлена задача виконується, а необхідний технічний результат досягається тим, що розроблений спосіб підняття рідини із свердловини за допомогою свердловинної насосної установки, описаної вище, який включає встановлення занурної частини насосної установки у стовбур свердловини, забір свердловинного флюїду зі стовбура свердловини через нагнітальні клапани та через гравітаційний газосепаратор за допомогою плунжерного насоса шляхом зворотно-поступального переміщення плунжера, що передається слайдером занурного лінійного електродвигуна через подовжувач, та виштовхування свердловинного флюїду через зворотні клапани в колону насосно-компресорних труб; при цьому за допомогою керуючого наземного блока керування здійснюють подачу трифазного змінного живлення на занурний лінійний електродвигун зі створенням біжучого магнітного поля в статорі та забезпеченням плавного зворотно-поступального руху слайдера; при переміщенні плунжера вверх здійснюють виштовхування свердловинного флюїду зсередини циліндра плунжерного насоса через зворотний клапан у колону насосно-компресорних труб; а при переміщенні плунжера вниз здійснюють забір свердловинного флюїду зі стовбура свердловини через нагнітальний клапан, розташований у верхній частині насоса. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що подачу трифазного змінного живлення на занурний лінійний електродвигун здійснюють через ізольований трипровідний кабель. Також поставлена задача виконується, а необхідний технічний результат досягається тим, 3 UA 115401 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 що розроблений спосіб оптимізації енергоспоживання за допомогою свердловинної насосної установки, описаної вище, який включає етапи, на яких одночасно передають дані зі значеннями параметрів тиску та температури свердловинного флюїду на керуючий наземний блок керування та за його допомогою на основі отриманих даних забезпечують контроль припливу у свердловині, змінюють режим роботи занурного лінійного електродвигуна, підтримуючи заданий дебіт, передають дані зі значеннями параметрів температури занурного лінійного електродвигуна та температури свердловинного флюїду на керуючий наземний блок керування та за його допомогою на основі отриманих даних забезпечують контроль температурного режиму занурної частини, змінюють режим роботи занурного лінійного електродвигуна, підтримуючи безпечний температурний режим, за допомогою керуючого наземного блока керування визначають положення слайдера та керують роботою занурного лінійного електродвигуна за циклограмою: робочий хід уверх – номінальне споживання електроенергії, робочий хід униз – мінімальне споживання електроенергії. Крім того, необхідний технічний результат досягається тим, що для визначення положення слайдера за допомогою керуючого наземного блока керування вимірюють протиЕРС, що генерується в обмотках статора занурного лінійного електродвигуна під час руху слайдера. На кресленні наведені: на фіг. 1 – свердловинна насосна установка, схема функціональна; на фіг.2 - плунжерний насос (з ілюстрацією процесів під час ходу вверх та ходу вниз); на фіг. 3 - занурний лінійний електродвигун; на фіг. 4 - магніти, концентратори, лінії магнітного поля; на фіг. 5 – місця розташування консистентного та твердого мастил; на фіг. 6 - клапан зворотний, гермовведення та датчики; на фіг. 7 – свердловинна насосна установка, схема електрична. Свердловинна насосна установка містить установлені в єдиному корпусі 1 плунжерний насос 2 та гравітаційний газосепаратор, утворений зоною забору газу у флюїді, що надходить, між корпусом 1 і циліндром плунжерного насоса 2. Плунжерний насос 2 забезпечений нагнітальними клапанами 3, над яким розташований блок зворотних клапанів 4, з'єднаний із викидом насоса, що являє собою приєднувальну муфту 5 для кріплення свердловинної насосної установки до колони 6 насосно-компресорних труб. Плунжерний насос 2 забезпечений також фільтром 7 для очищення флюїду, що надходить, є циліндром 8 і плунжером 9. Крім того, свердловинна насосна установка містить занурний лінійний електродвигун 10, установлений під плунжерним насосом 2, що включає в себе нерухому частину у вигляді статора 11, що має трифазну обмотку, що представлена секціонованими котушками із дворядною намоткою 12, і осердя 13 із шихтованого заліза, і розташовану в розточці статора (розточка статора 14 виконана у вигляді цільної хонінгованої по внутрішньому діаметру немагнітної труби) рухому частину у вигляді слайдера 15, що складається з немагнітної осі 16, на якому розташовані магніти 17 та концентратори 18, що спрямовують магнітні лінії магнітів радіально (як указано на фіг. 4). Немагнітні втулки 19 слайдера виконані меншої твердості, ніж немагнітна труба. Статор 14 зв'язаний із навколишнім середовищем за допомогою порожнини гідрозахисту 20 та діафрагми 21. У котушках 12 установлені датчики 22 температури. Статор 14 має скидний клапан 23 для скидання діелектричної рідини у навколишнє середовище. Порожнина електродвигуна зв'язана з навколишнім середовищем через фільтр 24 та ущільнювачі 25, установлені на цільній втулці 26 ковзання, порожнина слайдер-статор заповнена консистентним мастилом 27, а поверхня слайдера твердим мастилом 28. Слайдер 15 міцно з'єднаний із рухомою частиною плунжерного насоса подовжувачем 29 у вигляді металічного штока з проточками для перетікання перекачуваної рідини. Крім того, свердловинна насосна установка містить демпфер 30 верхньої крайньої точки ходу слайдера, установлений під плунжерним насосом 2, та демпфер 31 нижньої крайньої точки ходу слайдера, установлений між занурним лінійним електродвигуном 10 та його основою 32. Свердловинна насосна установка містить також блок 33 телеметрії, установлений під основою 32 та з'єднаний каналами малого перерізу з порожниною статора через гермовведення 34, в які вкладені проводи датчиків 22 температури, датчиків 35 тиску масла всередині двигуна та проводи нульової точки 36 обмоток занурного лінійного електродвигуна 10. Блок 33 телеметрії забезпечений заправним клапаном 37 і датчиками 38 температури та тиску пластової рідини 39, датчиком 40 вібрації, інклінометром 41 і блоком 42 вимірювання, що зв'язаний з усіма вищевказаними датчиками та нульовою точкою обмоток занурного лінійного двигуна 10. Живлення занурного лінійного двигуна 10 забезпечується по кабельній лінії (ізольованому трипровідному кабелю 43) від керуючого наземного блока 44 керування, що 4 UA 115401 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 містить блок керування блоком телеметрії, є інвертором та випрямлячем одночасно та містить вимірювальний канал через вихідний трансформатор 45, що забезпечує підвищення напруги. Зв'язок між блоком 33 телеметрії та керуючим наземним блоком керування здійснюється через нульову точку 36 обмоток занурного лінійного двигуна 10 та нульову точку 46 вторинної обмотки вихідного трансформатора. На керуючий наземний блок 44 керування подається трифазна змінна напруга. Діє свердловинна насосна установка наступним чином. На керуючий наземний блок 44 керування подається змінна трифазна напруга. Керуючий наземний блок 44 керування перетворює сигнал живлення і за допомогою трансформатора 45 та кабельної лінії 43 подає його на занурний лінійний двигун 10. Під впливом сигналу живлення в секціонованих котушках 12 виникає струм, що створює біжуче магнітне поле. Під впливом біжучого магнітного поля слайдер 15 здійснює плавний зворотно-поступальний рух уверх і вниз на задане переміщення. Слайдер 15 міцно з'єднаний із плунжером насоса за допомогою подовжувача 29, а статор 11 з'єднаний міцно з корпусом 1 плунжерного насоса. Під час ходу вниз нагнітальний клапан 3 відкритий, а зворотні клапани 4 закриті, і порожнина циліндра 8 заповнюється перекачуваною рідиною через створюване розрідження. Під час ходу вверх нагнітальний клапан 3 закритий, через зусилля занурного лінійного двигуна 10 виникає тиск на рідину в циліндрі 8 та відбувається відкриття зворотних клапанів 4, об'єм набраної під час ходу вниз рідини виштовхується в колону 6 насосно-компресорних труб і далі транспортується на поверхню у міру заповнення колони. Фільтр 7 плунжерного насоса може бути виконаний із різним ступенем очищення перекачуваної рідини, підвищує ресурс насоса за високого умісту механічних домішок. Фільтр 24 занурного лінійного електродвигуна також може бути виконаний із різним ступенем очищення рідини, що надходить в порожнину занурного двигуна 10, передбачену для компенсації розрядки/тиску перекачуваної рідини, що створюється під час руху слайдера 15. Забір у плунжерний насос 2 перекачуваної рідини відбувається через зону гравітаційного газосепаратора, утвореного корпусом 1 та циліндром 8. Керуючий наземний блок 44 керування одержує дані із блока 33 телеметрії значення параметрів тиску та температури свердловинного флюїду, забезпечуючи контроль припливу перекачуваної рідині у свердловині, змінює режим роботи занурного лінійного електродвигуна 10, підтримуючи заданий дебіт. Керуючий наземний блок 44 керування одержує дані із блока 33 телеметрії значення параметрів температури занурного лінійного двигуна 10 та температури свердловинного флюїду, забезпечуючи контроль температурного режиму занурної частини, змінює режим роботи занурного двигуна, підтримуючи безпечний його температурний режим роботи. Керуючий наземний блок 44 керування визначає положення слайдера 15 і керує роботою занурного лінійного електродвигуна 10 за циклограмою: робочий хід уверх - номінальне споживання, хід униз - мінімальне споживання електроенергії. Керуючий наземний блок 44 керування одержує дані із блока 33 телеметрії значення параметрів тиску та температури свердловинного флюїду, забезпечуючи контроль припливу у свердловині, змінює режим роботи занурного лінійного електродвигуна 10, підтримуючи задану кількість рідини, що видобувається, - дебіт. Керуючий наземний блок 44 керування вимірює ЕРС, що генерується в обмотках статора занурного лінійного електродвигуна 10 під час руху слайдера 15, та визначає положення слайдера 15. Занурний лінійний електродвигун 10 має підвищений ресурс роботи за рахунок застосування консистентного 27 та твердого 28 мастил, ущільнення 25. Таким чином, у запропонованій свердловинній насосній установці досягається необхідний технічний результат, що полягає у підвищенні надійності та покращенні енергетичних показників, оскільки забезпечується керування режимами роботи залежно від умов видобуту та формування на цій основі економічного плавного руху слайдера (зокрема, робочий хід уверх номінальне споживання, хід униз - мінімальне споживання електроенергії), що підвищує надійність установки за рахунок зменшення зношення елементів установки, та підвищення якої забезпечується також уведенням демпфера верхньої крайньої точки ходу слайдера та демпфера нижньої крайньої точки ходу слайдера. 5 UA 115401 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Свердловинна насосна установка, яка містить занурну частину, що включає в себе розташовані в єдиному корпусі плунжерний насос, забезпечений нагнітальними клапанами, гравітаційним газосепаратором, над яким розташований блок зворотних клапанів, що містить приєднувальну муфту для кріплення свердловинної насосної установки до колони насоснокомпресорних труб, установлений під плунжерним насосом занурний лінійний електродвигун, що включає в себе нерухому частину у вигляді статора з трифазною обмоткою та установленими датчиками температури та розташовану у розточці статора рухому частину у вигляді слайдера, виконаного з можливістю зворотно-поступального руху слайдера відносно статора, причому порожнина статора заповнена діелектричною рідиною, порожнина слайдера заповнена консистентним та твердим мастилами, слайдер міцно з’єднаний із подовжувачем, яка відрізняється тим, що містить демпфер верхньої крайньої точки ходу слайдера, установлений під плунжерним насосом із нагнітальними клапанами, демпфер нижньої крайньої точки ходу слайдера, установлений у нижній частині основи занурного лінійного електродвигуна, керуючий наземний блок керування, установлений під занурним лінійним електродвигуном блок телеметрії, що включає в себе датчики тиску та температури свердловинної рідини, датчик вібрації, інклінометр, блок вимірювання, зв’язаний із датчиками температури, установленими в лінійному електродвигуні, та зв’язаний із керуючим наземним блоком керування через нульову точку обмоток занурного лінійного електродвигуна, з’єднаних зіркою, при цьому керуючий наземний блок керування виконаний у вигляді трифазного високочастотного інвертора-регулятора та вихідного трансформатора, з’єднаного із занурним лінійним електродвигуном за допомогою ізольованого трипровідного кабелю. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що розточка статора занурного лінійного електродвигуна виконана у вигляді цільної хонінгованої по внутрішньому діаметру спрямовуючої немагнітної труби, яка є частиною плунжерного насоса та виконана з можливістю забезпечення стійкості слайдера занурного лінійного електродвигуна та плунжера плунжерного насоса. 3. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що гравітаційний газосепаратор виконаний у корпусі плунжерного насоса. 4. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що керуючий наземний блок керування електрично зв’язаний із блоком телеметрії свердловинної насосної установки через нульову точку обмоток занурного лінійного електродвигуна, ізольований трипровідний кабель та нульову точку вторинної обмотки вихідного трансформатора. 5. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що демпфери верхньої та нижньої крайніх точок ходу слайдера є частиною конструкції занурного лінійного електродвигуна та плунжерного насоса та виконані з можливістю забезпечення захисту плунжера плунжерного насоса та слайдера занурного лінійного електродвигуна. 6. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що керуючий наземний блок керування містить вимірювальний канал для здійснення вимірювання протиЕРС, що генерується в обмотках статора занурного лінійного електродвигуна під час руху слайдера, і визначення положення слайдера та виконаний з можливістю здійснення реверсу після досягнення слайдером верхньої та нижньої крайніх точок ходу слайдера. 7. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що частина слайдера, що взаємодіє з розточкою статора, являє собою немагнітні втулки слайдера або концентратори магнітного поля і виконана у формі відповідної складової частини із немагнітного матеріалу меншої твердості. 8. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що слайдер складається із магнітів і концентраторів магнітного поля, закріплених на немагнітній осі, виконаних з можливістю забезпечення концентрації та спрямованості магнітного потоку. 9. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що трифазна обмотка статора виконана у вигляді секціонованих котушок з дворядним навиванням, а осердя виконані із шихтованого заліза. 10. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що вихід слайдера із статора у верхній і нижній частині оснащений цільною втулкою ковзання, що має ущільнення. 11. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що статор має порожнину гідрозахисту з діафрагмою для зв’язку з навколишнім середовищем. 12. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що порожнина статора виконана герметичною, заповнена високодіелектричною рідиною та має канал малого перерізу, що з’єднує внутрішню порожнину статора з порожниною блока телеметрії та порожниною гідрозахисту, діафрагма якого зв’язана із навколишнім середовищем. 6 UA 115401 C2 5 10 15 20 25 30 35 13. Спосіб підняття рідини із свердловини за допомогою свердловинної насосної установки за п. 1, який включає: встановлення занурної частини насосної установки у стовбур свердловини, забір свердловинного флюїду зі стовбура свердловини через нагнітальні клапани та через гравітаційний газосепаратор за допомогою плунжерного насоса шляхом зворотнопоступального переміщення плунжера, що передається слайдером занурного лінійного електродвигуна через подовжувач, та виштовхування свердловинного флюїду через зворотні клапани в колону насосно-компресорних труб; при цьому за допомогою керуючого наземного блока керування здійснюють подачу трифазного змінного живлення на занурний лінійний електродвигун зі створенням біжного магнітного поля в статорі та забезпеченням плавного зворотно-поступального руху слайдера; при переміщенні плунжера вверх здійснюють виштовхування свердловинного флюїду зсередини циліндра плунжерного насоса через зворотний клапан у колону насоснокомпресорних труб; а при переміщенні плунжера вниз здійснюють забір свердловинного флюїду зі стовбура свердловини через нагнітальний клапан, розташований у верхній частині насоса. 14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що подачу трифазного змінного живлення на занурний лінійний електродвигун здійснюють через ізольований трипровідний кабель. 15. Спосіб оптимізації енергоспоживання за допомогою свердловинної насосної установки за п. 1, який включає етапи, на яких одночасно: передають дані зі значеннями параметрів тиску та температури свердловинного флюїду на керуючий наземний блок керування та за його допомогою, на основі отриманих даних, забезпечують контроль припливу у свердловині, змінюють режим роботи занурного лінійного електродвигуна, підтримуючи заданий дебіт; передають дані зі значеннями параметрів температури занурного лінійного електродвигуна та температури свердловинного флюїду на керуючий наземний блок керування та за його допомогою на основі отриманих даних забезпечують контроль температурного режиму занурної частини, змінюють режим роботи занурного лінійного електродвигуна, підтримуючи безпечний температурний режим; за допомогою керуючого наземного блока керування визначають положення слайдера та керують роботою занурного лінійного електродвигуна за циклограмою: робочий хід уверх номінальне споживання електроенергії, робочий хід униз - мінімальне споживання електроенергії. 16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що для визначення положення слайдера за допомогою керуючого наземного блока керування вимірюють протиЕРС, що генерується в обмотках статора занурного лінійного електродвигуна під час руху слайдера. 7 UA 115401 C2 8 UA 115401 C2 9 UA 115401 C2 10 UA 115401 C2 11 UA 115401 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12