Установки занурювальних відцентрових насосів для видобутку нафти зі свердловин
1. Експлуатація свердловин відцентровими занурювальними насосами
1.1. Установки занурювальних відцентрових насосів (УЕЦН) для видобутку нафти зі свердловин
1.2 Насоси занурювальні відцентрові модульні типу ЕЦНД
1.3 Газосепаратори типу МНГБ
2. Експлуатація свердловин занурювальними відцентровими електронасосами
2.1 Загальна схема установки занурювального відцентрового електронасоса
2.2 Занурювальний насосний агрегат
2.3 Елементи електроустаткування установки
2.4 Встановлення ПЦЕН спеціального призначення
2.5 Визначення глибини підвіски ПЦЕН
3. Підбір занурювального відцентрового насоса
До складу будь-якої свердловини входять два типи машин: машини – знаряддя (насоси) та машини – двигуни (турбіни).
Насосами в широкому розумінні називають машини для сповіщення енергії робочому середовищі. Залежно від роду робочого тіла, розрізняють насоси для краплинних рідин (насоси у вузькому значенні) та насоси для газів (газодувки та компресори). У газодувках відбувається незначна зміна статичного тиску і зміною щільності середовища можна знехтувати. У компресорах при значних змінах статичного тиску проявляється стисливість середовища.
Зупинимося докладніше на насосах у вузькому значенні цього слова - насоси для рідини. Перетворюючи механічну енергію приводного двигуна в механічну енергію рідини, що рухається, насоси піднімають рідину на певну висоту, подають її на необхідну відстань в горизонтальній площині або змушують циркулювати в якій-небудь замкнутій системі. За принципом дії насоси поділяють на динамічні та об'ємні.
У динамічних насосах рідина рухається під силовим впливом у камеріпостійного об'єму, що сполучається з пристроями, що підводять і відводять.
В об'ємних насосах рух рідини відбувається шляхом всмоктування та витіснення рідини за рахунок циклічної зміни об'єму в робочих порожнинах під час руху поршнів, діафрагм, пластин.
Основними елементами відцентрового насоса є робоче колесо (РК) та відведення. Завданням РК є підвищення кінетичної та потенційної енергії потоку рідини за рахунок його розгону в лопатковому апараті колеса відцентрового насоса та підвищення тиску. Основною функцією відведення є відбір рідини від робочого колеса, зниження швидкості потоку рідини з одночасним перетворенням кінетичної енергії на потенційну (підвищення тиску), передача потоку рідини до наступного робочого колеса або нагнітальний патрубок.
Через малі габаритні розміри в установках відцентрових насосів для видобутку нафти відводи завжди виконуються у вигляді лопаткових направляючих апаратів (НА). Конструкція РК і НА, а також характеристика насоса залежить від планованої подачі та натиску ступеня. У свою чергу подача та напір щаблі залежать від безрозмірних коефіцієнтів: коефіцієнт напору, коефіцієнт подачі, коефіцієнт швидкохідності (використовується найчастіше).
Залежно від коефіцієнта швидкохідності змінюються конструкція та геометричні параметри робочого колеса та напрямного апарату, а також характеристика самого насоса.
Для тихохідних відцентрових насосів (малі значення коефіцієнта швидкохідності - до 60-90) характерним є монотонно знижується лінія напірної характеристики і потужність насоса, що постійно збільшується, при збільшенні подачі. При збільшенні коефіцієнта швидкохідності (діагональні робочі колеса коефіцієнт швидкохідності становить більше 250-300)характеристика насоса втрачає свою монотонність і отримує провали та горби (лінії напору та потужності). Тому для швидкохідних відцентрових насосів зазвичай не застосовується регулювання подачі за допомогою дроселювання (установки штуцера).
1. Експлуатація свердловин відцентровими занурювальними насосами
1.1. Установки занурювальних відцентрових насосів (УЕЦН) для видобутку нафти зі свердловин
Компанія «Борець» виготовляє повнокомплектні установки занурювальних електровідцентрових насосів (УЕЦН) для видобутку нафти:
- в габариті 5"- насос із зовнішнім діаметром корпусу 92 мм, для обсадних колон з внутрішнім діаметром 121,7 мм
- в габариті 5А-насос із зовнішнім діаметром корпусу 103 мм, для обсадних колон з внутрішнім діаметром 130 мм
- у габариті 6"- насос із зовнішнім діаметром корпусу 114 мм, для обсадних колон з внутрішнім діаметром 144,3 мм
«Борець» пропонує різні варіанти комплектації УЕЦН залежно від умов експлуатації та вимог споживачів.
Висококваліфіковані спеціалісти заводу «Борець» зроблять для Вас підбір комплектації УЕЦН для кожної конкретної свердловини, що забезпечує оптимальне функціонування системи свердловина – насос.
Стандартна комплектація УЕЦН:
- занурювальний відцентровий насос;
- модуль вхідний чи газостабілізуючий модуль (газосепаратор, диспергатор, газосепаратор-диспергатор);
- занурювальний електродвигун з гідрозахистом (2,3,4) кабель та кабельний подовжувач;
- станція керування занурювальним електродвигуном.
Зазначені вироби випускаються у широкій номенклатурі параметрів та мають виконання для звичайних та ускладнених умов експлуатації.
Компанія «Борець» випускає занурювальні відцентрові насоси на подачі від 15 до 1000 м 3 /сут.,напором від 500 до 3500 м, таких типів:
- Занурювальні відцентрові насоси в модульному виконанні (типу ЕЦНМ) - призначені переважно для звичайних умов експлуатації.
- Занурювальні відцентрові двоопорні насоси з робочими сходами з високоміцних корозійностійких порошкових матеріалів (типу ЕЦНДП) - рекомендуються для свердловин з високим газовим фактором та нестабільним динамічним рівнем, що успішно протистоять відкладенню солей.
1.2 Насоси занурювальні відцентрові модульні типу ЕЦНД
Основною відмінністю насосів ЕЦНД є ступінь двоопорної конструкції із чавуну марки нірезист. Стійкість нірезиста до корозії, зношування в парах тертя, гідроабразивного зношування дозволяє використовувати насоси ЕЦНД у свердловинах з ускладненими умовами експлуатації.
Застосування двоопорних ступенів суттєво покращує експлуатаційні характеристики насоса, підвищує поздовжню та поперечну стійкість валу та знижує вібраційні навантаження. Підвищується надійність роботи насоса та його ресурс.
Переваги ступенів двоопорної конструкції:
- Підвищений ресурс нижніх осьових опор робочого колеса
- більш надійна ізоляція валу від абразивної та корозійно-агресивної рідини
- збільшений ресурс роботи та радіальна стійкість валу насоса через збільшену довжину міжступеневих ущільнень
Для ускладнених умов експлуатації у цих насосах, як правило, встановлюються проміжні радіальні та осьові керамічні підшипники.
Насоси ЕЦНМ мають напірну характеристику форми, що постійно падає, що виключає виникнення нестійких режимів роботи, що призводять до підвищеної вібрації насоса і знижує ймовірність відмов обладнання.
Застосування двоопорних щаблів, виготовлення опор валу з карбіду.кремнію, з'єднання секцій насоса за типом "корпус-фланець" болтами з дрібним різьбленням класу міцності 10.9 підвищують надійність роботи УЕЦН і знижують ймовірність відмов обладнання.
Умови експлуатації наведені у таблиці 1.