Схема установки погружных электроцентробежных насосов
Область применения, основные узлы установки и их назначение
Установки ЭЦН выпускают для эксплуатации высокодебит ных, обводненных, глубоких и наклонных скважин с дебитом 25—1300 м3/сут и высотой подъема жидкости 500—2000 м.
ЭЦН - наиболее распространенный в России способ механизированной добычи нефти
Электроцентробежная насосная установка - комплекс оборудования для механизированной добычи жидкости через скважины с помощью центробежного насоса, непосредственно соединенного с погружным электродвигателем
ЭЦН для нефтяных скважин включает:
•
Центробежный
насос с 50-600 ступенями
•Асинхронный электродвигатель, заполненный специальным диэлектрическим маслом
•Гидрозащита (протектор), поддерживает в полости электродвигателя повышенное давление масла для предохранения двигателя от попадания пластовой воды
•Кабельную линию, соединяющую электродвигатель с трансформатором и станцией управления
1-ПЭД
2- протектор
3- приемная сетка
4- центробежный насос
5- кабель
6-HKT
7- клеммная коробка
8- станция управления
9- устьевая арматура
Погружные центробежные насосы - многоступенчатые, с числом ступеней от 50 до 600
Ступень центробежного насоса состоит из направляющего аппарата (1) и рабочего колеса (2)
Направляющие аппараты собраны в цилиндрическом корпусе насоса, а рабочие колеса зафиксированы шпонкой на валу.
Общая длина насоса составляет 5 - 10 м
Производительность - от 20 до 2000 м3/сут
Асинхронный электродвигатель состоит из статора и ротора типа «беличье колесо».
Мощность-до 500 кВт. Основная особенность - двигатель герметичен и заполнен специальным маслом.
Электропитание к двигателю подводится по бронированному кабелю (круглому или плоскому).
Расположенный между двигателем и насосом протектор предназначен для предохранения электродвигателя от проникновения пластовой воды и нефти
Общая длина установки ЭЦН составляет 25-30 м, поэтому монтаж производится посекционно перед спуском в скважину
На поверхности устанавливается трансформатор, барабан с кабелем и станция управления, которая обеспечивает контроль и регулирование работы установки, автоматическое включение и выключение .
Достоинства:
Возможность откачки больших объемов жидкости Малая металлоемкость Широкий диапазон рабочих характеристик
Высокий КПД
Высокий межремонтный период (до 500 суток и более)
Недостатки:
Низкий ресурс при малых отборах
Низкий ресурс при высоких пластовых температурах
Повышенный износ при пескопроявлениях
Неустойчивая работа при высоком газосодержании
Влияние газа на работу уэцн и борьба с ними
Неполадки в работе скважины могут быть вызваны отложениями песка, парафина и солей, вредным влиянием газа. Методы борьбы такие же, как и при других рассмотренных способах эксплуатации.
Борьба с вредным влиянием газа на работу ЭЦН осуществляется так.
Увеличивают глубину погружения насоса под динамический уровень, в результате чего возрастает давление на приеме и, как следствие, уменьшается объемный расход свободного газа за счет сжатия, т. е. увеличивается растворимость газа в нефти.
На глубине, где давление на приеме насоса равно давлению насыщения нефти, весь газ растворен в нефти и его вредное влияние прекращается. Однако для этого дополнительно задалживаются НКТ, кабель, требуется насос, развивающий большой напор.
В настоящее время научно-технический прогресс развивается в направлении использования ЭЦН, предназначенных для работы при повышенном входном газосодержании. Для этого в ЭЦН первые 10—15 рабочих ступеней (рабочих колес и направляющих аппаратов) устанавливают на повышенную подачу газожидкостной смеси. В промысловых условиях это легко осуществить, использовав рабочие ступени от насоса тех же габаритов, но с большей подачей. Испытываются насосы с газовыми центробежными сепараторами на приеме. При этом отделившийся газ поступает в затрубное пространство и перепускается на устье в выкидную линию.
Для эксплуатации скважин при наличии агрессивной среды используют установки в коррозионностойком исполнении. В целом УЭЦН в зависимости от количества агрессивных компонентов, содержащихся в откачиваемой жидкости, выпускают обычного исполнения (механических примесей до 0,1 г/л), износостойкого (механических примесей до 0,5 г/л) и коррозионностойкого (H2S до 1,25 г/л и рН = 6,0—8,5). Содержание воды в продукции должно быть не более 99%. Разработаны установки ЭЦН, оснащенные системой ТМС-3.
Установки выпускаются в исполнении для умеренного климата. Допускается их применение в районах с холодным климатом. Для районов с холодным климатом установки комплектуются соответствующими трансформаторами.
При нарушении работы скважины (резком снижений или прекращении подачи насосом), а также при снижении сопротивления изоляции до 0,05 МОм погружной агрегат извлекают из скважины. Для этого выключают установку и рубильник-предохранитель, отсоединяют кабель от станции управления и приступают к ремонту скважины. При необходимости/ заглушить скважину применяют только обратную промывку. Для освобождения НКТ от жидкости перед подъемом в колонну НКТ сбрасывают ломик диаметром 53 мм. Ломик ударяет по удлиненному концу штуцера сливного клапана, отламывает его в месте надреза и открывает отверстие для слива жидкости из НКТ. Тогда подъем труб проводится без разлива жидкости. Сломанный штуцер впоследствии реставрируют или заменяют новым.