ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН БЕСШТАНГОВЫМИ НАСОСАМИ
Назначение и устройство электропогружных насосов
Для отбора из скважин больших количеств жидкости используют лопастный насос с рабочими колесами центробежно-го типа, обеспечивающий большой напор при заданных подачах жидкости и габаритах насоса. Наряду с этим, в нефтяных скважинах некоторых районов с вязкой нефтью необходима большая мощность привода относительно подачи. В общем случае эти установки носят название электропогружные электронасосы. В первом случае - это установки центробежных электронасосов (УЭЦН), во втором - установки погружных винтовых электронасосов (УЭВПТ).
Скважинные центробежные и винтовые насосы приводятся в действие погружными электродвигателями. Электроэнергия подводится к двигателю но специальному кабелю. Установки ЭЦН и ЭВН довольно просты в обслуживании, так как на поверхности имеются станция управления и трансформатор, не требующие постоянного ухода.
При больших подачах УЭЦН имеют достаточный КИЛ (до 0,35), позволяющий конкурировать этим установкам со штанговыми установками и газлифтом.
При этом способе эксплуатации борьба с отложениями парафина проводится достаточно эффектинно с помощью автоматизированных проволочных скребков, а также путем нанесения покрытия внутри поверхности НКТ.
Межремонтный период работы УЭЦН в скважинах достаточно высок и составляет до 100 сут.
Скважинный насос имеет 80-400 ступеней. Жидкость поступает через сетку в нижней части насоса. Погружной электродвигатель маслозанолпенный, герметизированный. Во избежание попадания в неги пластовой жидкости устанавливается узел гидрозащиты. Элект[юэнергия с поверхности подается но круглому кабелю, а около насоса - но плоскому. При частоте тока 50 Гц частота вращения вала двигателя синхронная и составляет 3000 мин"1 и 2800-2950 мин"1 (с учетом скольжения).
Трансформатор (автотрансформатор) используют для повышения напряжения тока от 380 (промысловая сеть) до 400-2000 В.
Станция управления имеет приборы, показывающие силу тока и напряжение, что позволяет отключать установку вручную или автоматически.
Колонна НКТ оборудуется обратным и сливным клапанами. Обратный клапан удерживает жидкость в НКТ при остановках насоса, что облегчает запуск установки, а сливной освобождает НКТ от жидкости перед подъемом агрегата при установленном обратном клапане.
Для повышения эффективности работы для вязких жидкостей (до 6-10"1 м2/с) в диапазоне подач 16-200 лг'/сут созданы скважинные винтовые насосы с погружным электродвигателем. Установка скважинного винтового насоса, подобно установке ЭЦН, имеет погружной электродвигатель с компенсатором и гидрлзащитой, винтовой насос, кабель, обратный и сливной клапаны (встреченные в НКТ), оборудование устья, транссформатор и станцию управления. За исключением насоса, части установки идентичны.
Одновинтовой насос объемного типа имеет однозаходный винт с внутренним диамет, вращающийся в двухзаходной обойме (рис. 6.1). Длина шага нарезки винта I в 2 раза меньше длины шага обоймы Т. Контактная линия на длине шаха обоймы образует одну замкнутую полость, которая за один оборот винта перемещается на длину его шага к выкиду насоса. Крайнее положение оси отдельных сечений винта имеет отклонение от оси обоймы, равное 2е. Объем одной замкнутой полости равен площади 4е, умноженной на длину шага обоймы 7" (см. рис. 6.1). Частота вращения винта п определяет число этих полостей, перемещаемых к выкиду насоса в единицу времени.
Подача винтового насоса
Q = 4еаТп,
где а - коэффициент.
На длине обоймы и винти можно расположить три-четыре имкнутые области. Напоры, создаваемые насосами, составляют
200-1200 м. Допустимое количество свободного газа на приеме насека почти достигает 50 %.
Шифр установок ЭВН аналогичен шифру установок ЭЦН.
Серийно выпускаются установки: УЭВНТ-5А-16-1200, УЭВНТ-5А-25-1 000! УЭВНТ-5А-100-1000, УЭВНТ-200-900.
Область применения и характеристики погружных насосов
Область применения центробежных насосов в нефтедобыче довольно велика: но дебиту 40-1000 м /сут; но напорам 740-1800 м (для отечественных насосов).
Наиболее эффективны эти насосы при работе в скважинах с большими дебитами. Очевидно, что но дебитам центробежные насосы превосходят СШН, а но энергоемкости они предпочтительнее газлифта.
Однако для УЭЦН существуют ограничения по условиям скважин, например высокий газовый фактор, большая вязкость, высокое содержание механических примесей и т.д.
Создание насосов и электродвигателей в модульном исполнении дает возможность точнее подбирать УЭЦН к характеристике скважины но дебитам и напорам.
Все зги факторы с учетом экономической целесообразности должны быть приняты во внимание при выборе способов эксплуатации скважин.
Станок-качалка - это балаисирпый индивидуальный механический привод штангового скважиппого насоса. Его основными узлами являются (рис. 7.26) рама 13, стойка 3 в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир 2 с поворотной головкой, траверса 15 с шатунами 4, шарпирпо подвешенная к балансиру, редуктор 6 с кривошипами 5 и противовесами 14. Для обеспечения возможности изменения числа качаний стайки-качалки комплектуются набором сменных шкивов 7,10.
Станки-качалки выпускаются в двух исполнениях: СК и СКД, различающихся рядом конструктивных деталей. В шифре их типоразмера указываются важнейшие характеристики привода насоса. Например, обозначение СКЗ-1,2-630 означает СК - вариант исполнения; 3 - грузоподъемность* тоннах; 1,2 - максимальная длина хода головки балансира в метрах; 630 - наибольший крутящий момент па валу редуктора в кг?м. Сведения о типоразмерах станков-качалок приведены в табл. 7.5.
Рис. 7.26 Стаиок-качалка типа СКД;
1 - подвеска устьевого штока; 2 - балансир с опорой; 3 - стойка;4 - шатун; 5 - кривошип; 6 - редуктор; 7 - ведомый шкив;8 - ремень; 9 - электродвигатель; 10 - ведущий шкив;11 - ограждение; 12 - поворотная плита; 13 - рама;14 - противовес; 15 - траверса;1 6 - тормоз
Поможем написать любую работу на аналогичную тему