4.2 Установка заглибного гвинтового електронасоса

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 146 мм;

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.4.9) 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 муфти 5 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 частотою обертання привідного вала 2800 – 3000 об/хв.

Робочі гвинти для подач 16, 25 м³/добу виготовляються із сталі 40Х; для подач 63, 100, 200 м³/добу - з титанового сплаву.

Для обойм використовують спеціальну гуму 2Д-405.

Решта деталі насосів виготовляють із нержавіючої сталі 95Х18 і легованої сталі 12ХН3А.

Вибір вузлів установки гвинтового насоса за характеристикою свердловини і відкачувальної рідини проводиться в такій послідовності, як і вузлів ЕВН.

Теоретична подача:

Q = 4·e·D·T·n, (4.16)

1 – запобіжний клапан; 2 – фільтрові сітки; 3,6 – обойми;

4,7 – робочі гвинти; 5 – шарнірні муфти; 8 – вал; 9 – пускова муфта; 10 - протектор

Рисунок 4.9 – Схема гвинтового свердловинного насоса

Дійсна подача:

Q = 1440·4·e·D·T·n·η_o, (4.17)

де 4е – ексцентриситет гвинта;

Т – крок обойми (в два рази більший кроку гвинта);

D – діаметр перерізу гвинта;

n – число обертів, хв^-1. - 1500;

η_о – об’ємний коефіцієнт корисної дії (0,7 – 0,9)