34. Установки гвинтових штангових насосів. Призначення, склад обладнання, область застосування, технічні показники.
Установки заглибних гвинтових електронасосів призначені для відкачування пластової рідини із нафтових свердловин. Вони є одними із найбільш ефективних засобів механізованого видобутку високов’язких нафт.
Випускають установки для пластової рідини температурою до 70 °С, максимальною в’язкістю до
1-10-3 м2/с, вмістом механічних домішок не більше 0,8 г/л
(до 400 мг/л), об’ємним вмістом газу на прийомі насоса не більше 50 %.
Випускають установки трьох модифікацій:
для t = 30 °C (A);
для t від 30 °C до 50 °С (Б);
для t від 50 °C до 70 °С (В).
Загальна характеристика:
- подача 16, 25, 63, 100, 200, м3/добу;
напір 900, 1000, 1200 м.
Позначення:
УЕГН5 -16-1200 Г ВП 01
УЕГН – установка електрогвинтового насоса;
5 – розмірна група насоса для обсадних колон 146мм;
16 – подача насоса;
1200 – напір;
Г - для t від 50 °C до 70 °С;
ВП – варіант поставки;
00 – з помірним кліматом;
01 – з холодним кліматом.
Установка складається із здвоєного насоса, електродвигуна з гідрозахистом трансформатора (для подач 63, 100, 200 м3/добу), комплектного пристрою (станції керування).
Заглибний гвинтовий насос (див. рис.11.5) складається із: пускової кулачкової муфти відцентрового типу, основи із приводним валом, сітчастих фільтрів на прийомі насоса, робочих органів з правими і лівими двозахідними обоймами і однозахідними гвинтами, двох ексцентрикових муфт, запобіжного клапана і шламової труби. Крок обойми в два рази більший кроку гвинта.
Прийом рідини із свердловини проводиться через дві фільтрові сітки 2. Нагнітальна рідина поступає в порожнину між гвинтами і за обоймою 3 проходить до запобіжного клапана 1 і дальше в насосно-компресорні труби. Гвинт і його обойма утворює по своїй довжині ряд замкнутих порожнин, які при обертанні гвинтів пересуваються від прийому насоса до його викиду. Гвинт створює складний планетарний рух. Привод насоса іде від двигуна через протектор 10, пускову муфту 9 і вал 8. Шарнірні муфти5 дозволяють осям гвинтів обертатись по колу з радіусом, рівним ексцентриситету. Осьові сили від двох гвинтів прикладені до муфти, яка розміщена між ними, і взаємно компенсуються.
Насоси працюють від двигунів з 2800 – 3000 обертами за хвилину.
Робочі гвинти для подач 16, 25 м3/добу виготовляються із сталі 40Х; для подач 63, 100, 200 м3/добу із титанового сплаву.
Для обойм використовують спеціальну гуму 2Д-405.
Решта деталі насосів виготовляють із нержавіючої сталі 95Х18 і легованої сталі 12ХН3А.
Гвинт створює складний планетарний рух.
Вибір вузлів установки гвинтового насоса за характеристикою свердловини і відкачуваної рідини проводиться в такій послідовності як і вузлів ЕВН.
Теоретична подача:
Q = 4·e·D·T·n,
Дійсна подача:
Q = 1440·4·e·D·T·n·ηo,
де 4е – ексцентриситет гвинта;
Т – крок обойми (в два рази більший кроку гвинта);
D – діаметр перерізу гвинта;
n – число обертів, хв-1. - 1500;
ηо – об’ємний коефіцієнт корисної дії (0,7 – 0,9)
1 – запобіжний клапан; 2 – фільтрові сітки; 3,6 – обойми;
4;7 – робочі гвинти; 5 – шарнірні муфти; 8 – вал; 9 – пускова муфта; 10 - протектор
Рисунок 11.5 – Схема гвинтового свердловинного насоса
По експлікаціі:5а- колонна головка, 6- трубна головка, 7-привентор,12-устьовий сальник, 13-затиск.
Установки гвинтових штангових насосів призначенні для відбору рідини з експлуатаційної колони.
Висока ефективність гвинтових насосів підтверджена при екслуатації свердловин з вязкою нафтою.
Слід надати перевагу в таких районах де експлуатація іншого обладнання мало ефектиана або зовсім не можлива. Це в основному відновиться до родовищ з важкими умовами експлуатації наприклад з вязкою нафтою, великим вмістом газу при високих тисках насичення, з низким коф. продуктивності. Також ефективно використовувати у викривлених свердловинах. ЕГН – пристасовані для перекачування пластової рідини с підвищеним вмістом механічних домішок (400 мг/л).
Установка складається с здвоєнного насоса, електро двигуна з гідрозахистом, трансформатора, станцій керування.
Насос складається із пускової кулачкової муфти (відцентрового типу), основи з привідним валом, сітчастих фільтрів, на прийомі насоса, робочих органів з лівими і правими двохзахідними обоймами і однозахідними гвинтами, двохесентрикових муфт, запобіжного клапана. Крок обойми в два рази більше ніж крок гвинта.
Принцип дії: гвинт і його обойма утворює по всій довжені ряд замкнутих порожнин, які при обертання гвинтів пересуваються від прийому насоса до його викиду. Гвинт створює складний планетарний рух. Вибір вузлів установки проводиться в такій послідовності, як і електровідцентрового насоса.
Область застосування:
- вертикальні свердловини;
- з пластовими рідинами високої вязкості підвищіним вмістом газу та механічних домішок.
Тех.показники: подача, тиск, потужність, частота обертання.