4.2.6. Установки погружных винтовых насосов зарубежного производства

Зарубежные фирмы выпускают разные модификации погружных винтовых насосов в зависимости от назначения, но рабочие органы практически во всех насосах одного и того же типа. Они состоят из резиновой обоймы и стального винта. Винт, как правило, имеет од-нозаходную спираль, обойма - двухзаходную. Значительно реже встречаются насосы с двухзаходным винтом и трехзаходной обоймой.

Благодаря увеличению числа заходов рабочих органов соответственно увеличивается и производительность насоса, и напор при одной и той же длине обоймы.

Фирма Sigma Olomouc (Чехия) выпускает одновинтовые погружные насосы (рис. 4.72) для подъема воды из скважин. Насос вместе с погружным двигателем на трубах спускается в скважину под уровень жидкости. Насос снабжен обратным шариковым клапаном. 

Фирма Robbins and Myers (США) создала погружной одновинтовой насос для добычи нефти из скважин преимущественно с повышенным содержанием механических примесей. Приводом насоса служит погружной электродвигатель. Электроэнергия с поверхности подается по специальному кабелю.

Фирма Pompes et Compresseurs MOINEAU и Французский институт нефти разработали погружной винтовой насос для добычи нефти из скважин с максимальным давлением 8 МПа (80 кгс/см2). Установка состоит из насоса, электродвигателя с протектором, кабеля и наземной системы электропитания двигателя. Насос выполнен в двух вариантах.

Есть вариант насоса, в котором четыре одинаковых рабочих органа соединены последовательно, что позволяет получить общий напор насоса, равный сумме напоров, развиваемых каждым рабочим органом в отдельности. Подача насоса равна подаче отдельного рабочего органа.

В другом варианте насоса два одинаковых рабочих органа с правым направлением спирали винтовой линии соединены между собой последовательно, а с двумя другими рабочими органами - с левым направлением спирали, соединенными между собой также последовательно, соединены параллельно. При такой схеме соединения рабочих органов подача и напор удваиваются по сравнению с подачей и напором каждого рабочего органа в отдельности.

Приводом служит серийный погружной электродвигатель с частотой вращения 2950-3500 об/мин, снабженный преобразователем частоты, что обеспечивает снижение частоты вращения вала насоса до 500 об/мин. Планируется выпуск таких насосов с частотой вращения вала насоса 700 и 1000 об/мин. Максимально возможная подача насоса 400 м3/сут., таким образом, максимальная подача отдельной рабочей пары - 200 м3/сут, Поперечный габарит корпуса насоса в зависимости от подачи 82-160 мм.

Фирма REDA pump company выпускает винтовые насосные установки, которые имеют погружной электродвигатель, обеспечивающий привод винтового насоса, редуктор с гибким приводом, предназначенный для уменьшения частоты вращения электродвигателя и преобразования колебательного движения ротора насоса в концентрическое вращение.

В редукторе используется планетарная редукционная система Для восприятия осевой нагрузки насоса введена секция осевой опоры. Имеются редукторы с передаточными отношениями 4:1 и 16:1 Между погружным электродвигателем и редуктором установлен протектор для уплотнения и выравнивания давления. Вследствие особых требований к электродвигателю и редуктору, каждый из них содержит различные жидкости. Эти жидкости разделяются протек¬тором и позволяют выровнять давление со скважинным давлением. В случае неисправности в редукторе или электродвигателе загрязненная жидкость не проникнет в другой компонент и не вызовет дальнейшего повреждения.

Для привода редуктора используется 4-полюсный погружной электродвигатель. Выходная частота вращения электродвигателя составляет 1700 об/мин при 60 Гц. Применение 4-полюсного электродвигателя понижает сложность редуктора, требуя только одну понижающую ступень.

Выходная частота вращения системы с передаточным отношением 4:1 составляет 425 об/мин при 60 Гц. Установка может работать при частоте тока 30-70 Гц.

Фирмой REDA разработаны установки винтового насоса трех различных диаметров:

Диаметр 4,2" - спуск в обсадную колонну диаметром 51/2" (140 мм).

Мощность приводного электродвигателя - 10 -50 л. с.

- Первая установка запущена в работу в августе 1996 года.

- С тех пор система установлена более чем в 20 скважинах.

- До сих пор самый продолжительный непрерывный период работы составлял 300 дней.

Диаметром 5,25" - Спуск в обсадную колонну диам. 7"(178 мм).

Мощность приводного электродвигателя - 10 -70 л. с.

- Первая установка запушена в работу в мае 1994 года.

- Системы установлены более чем в 40 скважинах.

- До сих пор самый продолжительный непрерывный период работы составлял 730 дней.

Диаметром 6,87" - Спуск в обсадную колонну диаметром 85/8 (219 мм).

Мощи

Первая установка запушена в работу в сентябре 1997 года.

Также фирмой REDA выпускаются погружные винтовые установки с извлекаемыми с помощью канатной техники рабочими органами «винт-обойма». В данных установках погружной электродвигатель, кабель, протектор и редуктор устанавливаются на эксплуатационную колонну. Винтовая пара устанавливается и извлекается при помощи одножильного каната. Это обеспечивает замену рабочих органов без использования агрегата для подземного ремонта скважин. Замену рабочих органов можно произвести с использованием лубрикатора, постоянно контролируя давление в скважине.

В современной конструкции применяются НКТ диаметром 4—1/2"(114 мм), которые используются в качестве лифтовой колонны внутри обсадной трубы 7"( 178 мм). Имеется система с НКТ диаметром 3-1/2" (89 мм), способная обеспечить дебит до 500 барр/сутки.

На сегодняшний день практически все зарубежные фирмы проводят опытно-конструкторские и экспериментально-промышленные работы по созданию установок ЭВН, однако ни одна из фирм не наладила до сих пор серийного производства таких установок из-за недостаточной работоспособности разрабатываемого оборудования.