Занурювальний діафрагмовий електронасос
СПОСОБИ ВИДОБУТТЯ НАФТИ
| Артезіанське фонтанування | Фонтанування за рахунок енергії газу | Газліфт | Відцентровий занурювальний електронасос |
| Штанговий насос | Гвинтовий насос | Занурювальний діафрагмовий електронасос | Гідропоршневий насос |
Занурювальний діафрагмовий електронасос
Призначення
Установки занурювальних діафрагмових електронасосів призначені для видобутку нафти з глибоких (до 2000 м) малодебітних викривлених або похилих свердловин, де ефективність їх застосування забезпечується за рахунок безперервної роботи (замість періодичної, що негативно впливає на нафтовидобуток пласта).
Установки електродіафрагмових насосів відносяться до класу безштангових насосів, що визначає їх експлуатаційні якості. Відмінною конструктивною особливістю діафрагмового насоса є ізоляція його виконавчих органів від середовища еластичною діафрагмою, що перекачується, і робота цих органів у герметичній порожнині, заповненій чистою рідиною.
За принципом дії діафрагмовий насос порівняний з поршневим насосом - робочий процес здійснюється шляхом всмоктування і нагнітання рідини, що перекачується.
Класифікація
Занурювальні діафрагмові насоси різних типів класифікують за низкою ознак.
- За способом приведення діафрагми у зворотно-поступальний рух на:
- з механічним приводом;
- із гідравлічним приводом.
- За конструкцією діафрагми:
- із плоскою дафрагмою;
- з циліндричною діафрагмою;
- з діафрагмою у вигляді сильфона.
- За видом енергії, що підводиться до насоса з поверхні:
- з електроприводом;
- із гідроприводом.
- За видом занурювального електроприводу, що перетворює електроенергію, що підводиться, в енергію виконавчого органу:
- електродвигун;
- електромагнітний привід
- За видом перетворювача обертального руху валу електродвигуна у зворотно-поступальний рух діафрагми:
- механічний перетворювач, що містить, наприклад, конічний редуктор та плунжерний насос з ексцентриковим приводом плунжера;
- гідравлічний перетворювач, що включає, наприклад, силовий насос роторного типу і систему гідророзподільників, що перетворюють напрям постійного потоку робочого середовища від силового насоса зворотно-поступальні гідравлічні імпульси.
- За кількістю діафрагм:
- одна, дві та більше.
Переваги
Конструктивні переваги УЕДН, що вигідно відрізняють їх від застосовуваних повсюдно штангових насосів:
- відсутність великогабаритного та металомісткого наземного обладнання;
- невелика настановна потужність електродвигуна;
- простота монтажу та експлуатації;
- задовільна експлуатація свердловин, що дають в'язкі емульсії, рідини, що містять механічні домішки та вільний газ;
- можливість застосування у свердловинах із низькими дебітами;
- можливість експлуатації родовищ з невеликими гирловими майданчиками (море, болота та ін.).
Склад установки, принцип дії
Установка включає: занурювальний діафрагмовий електронасос з електродвигуном; зливний клапан 2 для зливу рідини з колонки насоснокомпресорної труби під час підйому електронасоса зі свердловини; насоснокомпресорну трубу 3; струмопровідний кабель 4; поясидля кріплення кабелю 5; електроконтактний манометр 6; зворотний клапан 7; комплектний пристрій ШДН01-93У1 8 для контролю, управління та захисту електронасосу.
Принцип роботи:
Дві мембрани, з'єднані валом, переміщуються вперед і назад під впливом поперемінного нагнітання повітря в камери за мембранами з використанням автоматичного повітряного клапана.
Всмоктування Перша мембрана створює розрідження, коли вона рухається від стінки корпусу.
Нагнітання: Друга мембрана одночасно передає тиск повітря на рідину, що знаходиться в корпусі, проштовхуючи її у напрямку випускного отвору. Під час кожного циклу тиск повітря на задню стінку мембрани, що випускає, дорівнює тиску, натиску з боку рідини. Тому мембранні насоси можуть працювати при закритому випускному клапані без шкоди для терміну служби мембрани.
У діафрагмових насосах з механічним приводом діафрагми є штовхач, який жорстко впливає на діафрагму. У період нагнітального ходу діафрагма відчуває механічні навантаження від опору середовища, що перекачується; при цьому із зовнішнього боку на діафрагму діє тиск, що дорівнює тиску, що створюється насосом. При високих тисках ці механічні навантаження зростають, що різко скорочують термін служби діафрагми. Тому при механічному приводі діафрагми параметри насоса, як правило, обмежуються терміном її служби.
У насосах з гідравлічним приводом діафрагми між нею та виконавчим органом насоса знаходиться рідке робоче середовище. При роботі насоса під дією виконавчих органів у робочому середовищі виникає зворотно-поступальні імпульси, які гідравлічно впливають на діафрагму, а через неї – на середовище, що перекачується. Прицьому діафрагма є лише «розділювальним» органом, що відокремлює робоче середовище і виконавчі органи насоса від середовища, що перекачується, і тиск середовищ по обидві її сторони практично однаково. Якщо відхилення діафрагми від нейтрального положення вибрано з таким розрахунком, що напруги, що розтягують, в матеріалі діафрагми незначні, то працездатність діафрагми і термін її служби визначаються межею витривалості матеріалу при багаторазовому вигині в місці кріплення діафрагми в корпусі насоса.
У насосах з гідравлічним приводом діафрагми при правильному виборі конструкції та матеріалу діафрагми термін її служби значно більший, ніж у насосах з механічним приводом діафрагми, а параметри таких насосів визначаються міцністю та працездатністю виконавчих органів, потужністю приводу.
Діафрагмові насосні агрегати, що застосовуються для підйому рідини зі свердловин, за видом енергії, що використовується для приведення їх в дію, поділяються на три види:
- працюючі від гідравлічної енергії рідини, що підводиться до насоса з поверхні;
- діючі за рахунок зворотно-поступального руху колони штанг із приводом від верстата-качалки, розташованого на гирлі свердловини;
- що мають привід від занурювального електродвигуна.