5. Эксплуатация нефтяных скважин с помощью установок электро-центробежных насосов (уэцн).

Широкое применение в нашей стране получили погружные установки электроцентробежных насосов (УЭЦН).

Установка погружного центробежного электронасоса состоит из следу-ющих основных элементов: центробежный многоступенчатый насос 1, погружной электродвигатель 2, подъемные трубы 3, устьевая арматура 5 (рисунок 5).

На данной схеме не показаны бронированный кабель, используе-мый для предачи питания электро-двигателю, и источник электропита-ния на поверхности возле скважины. Наземное оборудование УЭЦН не требует устройства фундамен­тов и других сооружений. Насосный агрегат в собранном виде спускают в сква­жину на подъемных трубах, которые подвешиваются на фланце обсадной колонны (рисунок 5). Поскольку электродви­гатель расположен под насосом, жидкость поступает в насос из кольцевого пространства через фильтр-сетку. Принцип действия установки следующий.

1 – центробежный многоступенчатый насос; 2 – погружной электродвига­тель; 3 – подъемные трубы; 4 – обратный клапан; 5 – устьевая арматура Рисунок 5 – Схема установки электроцентробежного насоса в скважине

Электрический ток из промысловой сети через автотрансформатор и станцию управления по бронированному кабелю поступает к электродвигателю 2. Вращая вал насоса 1, электродвигатель приводит его в действие. Забираемая насо­сом нефть проходит через фильтр (на схеме не показан) и нагнетается по подъемным трубам 3 на поверхность. Чтобы нефть при остановке агре­гата не сливалась из подъемных труб в скважину, в трубах над насосом смонтирован обратный клапан 4.

Погружной электроцентробежный насос (ПЭЦН) пред­ставляет собой набор отдельных ступеней, в каждой из ко­торых имеется свой ротор (центробежное колесо) и статор (направляющий аппарат). Роторы отдельных ступеней по­сажены на один вал (рисунок 6), жестко соединенный с валом погружного электродвигателя. Каждая из ступеней ЭЦН развивает напор около 5,0 м водяного столба, поэтому для обеспечения необходимого напора в 800 – 1000 м в корпусе насоса монти­руют до 200 отдельных ступеней.

1 – лопатка ротора; 2 – вал статора; 3 – статор; 4 – опорные кольца

Рисунок 6 – Схема одной ступени центробежного насоса

Преимущества применения электроцентробежных насосов:

1) возможность эксплуатации скважин на различных глубинах;

2) применение в искривленных скважинах (так как отсутствует колонна насосных штанг);

3) большие производительности насосов (с их помощью эксплуатируются, в основном, высокодебитные скважины);

4) регулирование производительности насоса путем изменения частоты вращения погружного электродвигателя;

5) простота обслуживания;

6) большой межремонтный период работы – более 1 года (во многих скважинах ЭЦН работают без подъема 2-3 года, прежде всего это связано с отсутствие движущихся деталей).

Существенными недостатками электроцентробежных насосов являются:

1) низкая эффективность при работе в скважинах с дебитом ниже 60 м³/сут.;

2) снижение подачи, напора и КПД при увеличении вязкости откачиваемой смеси, а также при увеличении свободного газа на входе в насос.