Лабораторна робота № 4
Вивчення конструкцій насосів кущових насосних станцій системи ППТ
Для забезпечення високих коефіцієнтів нафтовіддачі при високих темпах відбору нафти і газу з покладів проводять штучне підтримування пластової енергії шляхом закачування води і газу в продуктивні пласти. До споруд, які призначені для нагнітання води в пласт відносяться кущові насосні станції (КНС), водорозподільчі пункти (ВРП), водоводи високого тиску від КНС до нагнітальних свердловин та нагнітальні свердловини. КНС призначені для створення необхідного напору і закачування води через нагнітальні свердловини в продуктивні горизонти. Основним обладнанням КНС є відцентрові горизонтальні насоси типу ЦНС 180, ЦНС 120, ЦНС 90 та ЦНС 63. Насоси типу ЦНС 180 випускаються вітчизняним заводом разом з електроприводом (електронасосні агрегати) двох модифікацій - ЦНС 180 і ЦНС 180М.
Електронасосні агрегати типу ЦНС 180 призначені для закачування в нафтоносні пласти чистої води і нафтопромислових вод без вмісту сірководню, з вмістом механічних домішок не більше 0,1 % по вазі і розміром твердих частин не більше 0,1 мм.
Електронасосні агрегати типу ЦНС 180М призначені для закачування в нафтоносні пласти агресивних нафтопромислових вод, в тому числі сірководневовмістимих, з вмістом сірководню до
300 мг/л, механічних домішок не більше 0,1 % по вазі і розміром твердих частин не більше 0,2 мм.
Найбільш часто використовують насоси марок ЦНС 180-950, ЦНС 180-1422 і ЦНС 180-1900 обох модифікацій. На великих
нафтових родовищах використовуються насоси ЦНС 500-1400 і ЦНС 500-1900.
На невеликих за площею родовищах використовуються насоси ЦНС 90-1900, ЦНС 90-1400, ЦНС 90-1100, а також
ЦНС 63-1100 та ЦНС 63-1400.
4.5.1. Будова і принцип роботи
Принцип дії насоса ЦНС 180 як і всіх інших цього типу, полягає в тому, що динамічна енергія приводу перетворюється в потенціальну енергію тиску, кінетичну енергію потоку перекачувальної рідини за рахунок взаємодії з рідиною робочих коліс ротора і направляючих апаратів статора насоса.
Конструкція насоса типу ЦНС 180 розроблена з врахуванням створення на одній корпусній базі (корпусні деталі, робочі колеса) насосів з напорами 1900, 1422, 1050 м шляхом зміни кількості ступеней.
Насос типу ЦНС 180 - відцентровий, горизонтальний, одно-корпусний з одностороннім розміщенням коліс, з гідравлічною п'ятою, підшипниками ковзання і кінцевими ущільненнями комбінованого типу - щілинне ущільнення і ущільнення з м’якою сальниковою набивкою та торцеве ущільнення.
Корпус насоса складається із набору секцій, вхідної і напірної кришок, кінцевих ущільнень.
Базовими деталями нacoca є вхідна і напірна кришки, які розміщені в площині, паралельній горизонтальній осі насоса.
Вхідний парубок - горизонтальний. Напірний патрубок направ-лений вертикально вверх.
Герметичність контакту між секціями досягається металічним контактом ущільнюючими поясками секцій (рис. 4.1, 4.2). Для додат-кового ущільнення в цих стиках встановлені гумові ущільнюючі кільця. Секції центруються на заточках і стягуються з вхідною і напірною кришками шпильками. В секціях по напруженій посадці (з натягом) змонтовані направляючі апарати. Від провороту направляючі апарати стопоряться в секціях штифтами. Ротор насоса скла-дається з робочих коліс, які посаджені на вал по ковзаючій посадці (посадкою з зазором), розвантажувального диска, захисних втулок та інших деталей, які зібрані на валу.
Для запобігання перетоку води по валу передбачено щільний металевий контакт в стиках робочих коліс. Ущільнення робочих коліс є щілинного (лабіринтного) типу.
Опорами ротора служать підшипники ковзання з примусовим мащенням (рис. 4.3). Вкладиші сталеві, залиті бабітом, мають цилін-дричну посадку в корпусі підшипника.
Для попередження обводнення масла передбачені водомасловідбійники на валу і ущільнювальні кільця в корпусах підшипників. Корпус підшипників має отвори для підводу масла в підшипник і встановлення давача температури, а знизу - отвори для зливу масла. Для того, щоб виставити ротор в корпусі насоса, у фланцях корпусів кінцевих ущільнень передбачено три регулювальні гвинти.
1 - робоче колесо першої ступені; 2 - ущільнювальне кільце; 3 - направляючий апарат першої ступені; 4 - секція першої ступені; 5 - ущільнювальне кільце; 6 - секція проміжної ступені; 7 - направляючий апарат проміжної ступені; 8 - робоче колесо проміжної ступені;
9 - робоче колесо останньої ступені; 10 - ущільнювальне кільце;
11 - направляючий апарат останньої ступені; 12 - секція останньої
ступені
Рисунок 4.1 - Насос відцентровий типу ЦНС 180 (протічна частина)
1 - робоче колесо першої ступені; 2 - ущільнювальне кільце; 3 - направляючий апарат першої ступені; 4 - секція першої ступені; 5 -ущільнювальне кільце; 6 - секція проміжної ступені; 7 - направляючий апарат проміжної ступені; 8 - робоче колесо проміжної ступені;
9 - робоче колесо останньої ступені; 10 - ущільнювальне кільце;
11 - направляючий апарат останньої ступені; 12 - секція останньої
ступені
Рисунок 4.2 - Насос відцентровий типу ЦНС 180 М (протічна частина)
1 - кришка; 2 - штифт; 3 - вкладиш; 4 - пробка; 5 - корпус;
6 - патрубок зливний; 7 - шайба дросельна; 8 - кільце для мащення
Рисунок 4.3 - Підшипники насосів
Після центрування ротора, корпуси підшипників штифтують. На задньому підшипнику змонтовано візуальний показник осьового переміщення ротора.
Передні і задні кінцеві ущільнення (рис. 4.5, 4.6) являють собою щілинне ущільнення та ущільнення з м'якою сальниковою набивкою.Щілинне ущільнення призначено для розвантажування сальника з відводом води у безнапірну ємність.Кінцевим ущільненням ротора насоса служать самовстановлювальні сальники. Їх особливістю є те, що пакет набивки встановлений у гільзі і обтиснутий з обох сторін кільцями. Разом із кільцями і гільзою пакет набивки при її обтисканні встановлюється співвісно до вала, чим попереджується зношення ущільнення.
