5.1.3. Установки погружных центробежных насосов для поддержания пластового давления

Установки погружных центробежных электронасосов типа У ЭЦП и УЭЦПК (табл. 5.6) предназначены для закачки поверхностных или пластовых вод в нагнетательные скважины с целью поддержания пластового давления и добычи пластовых вод с подачей на кустовые насосные станции при содержании в жидкости механических примесей не более 0,1 г/л, с рН 5,4—9 и температурой не выше 60°С (табл. 5.7).

Таблица 5.6- Установки погружных центробежных электронасосов типа

Установка	| \ яГ В" « I	Напор, м	Число ступеней	Внутренний диаметр колонны	Размеры электро­насоса, мм		Масса, кг
					Диаметр	Длина	Электронасоса	Установки для умеренного климата	Установки для | холодного климата
У2ЭЦП14-1 ООО-1200	1000	1200	45	359	320	8620	2726	7010	И060
УЭЦП16-2000-1400	2000	1360	30	396	375	9133	4325	10900	14900
УЭЦПК 16-2000-1400	2000	1360	30	396	375	9077	4503	10390	14401
УЭЦПК 16-3000-1000	3000	930	16	396	375	7207	3446	9308	13318
УЭЦПК16-3000-160	3000	160	3	396	360	10 975	1020	-	3012
УЭЦПК16-2000-200	2000	2000	5	396	360	11 170	1!85	_	3332

В шифре установки при заказе приняты следующие обозначения: у - установка, Э - с приводом от погружного электродвигателя; ц - центробежный насос; П - для поддержания пластового давления; К-коррозионностойкое исполнение; первое число - группа насоса (диаметр обсадной колонны (в мм), уменьшенный в 25 раз и округленный); второе число-подача (в м3/сут); третье число - напор (в м); ХЛ - климатическое исполнение для районов с холодным климатом; цифра — категория размещения электронасоса при эксплуатации по ГОСТ 15150-69. Например, УЭЦПК 16-2000-1400 ХЛ5.

Таблица 5.7- Характеристика жидкости, перекачиваемой установками типа УЭЦП

Установка	Темпер атура, °С	РН	Общая минера­лиза­ция, мг/л	Плот­ность, кг/м3, не более	Газо­содер­жание, м^м3	Механи­ческие примеси, г/л, не более
У 2ЭЦП14-1000-1200	25	7-8	19 000	1000	-	0,1
УЭЦП 16-2000-1400	4040	7-8	19 000	1000	1	0,1
УЭЦПК 16-2000-1400		5,4-9	250 000	1200		0,1
УЭЦПК 16-3000-1000	60	6,0-8,5	250 000	1200	1	0,1
УЭЦПК16-2000-200
УЭЦПК16-3000-160	40	6,0-8,5	250 000	1200	1	0,1

Установка центробежного насоса для поддержания пластового давления аналогична по конструкции установкам погружных центробежных насосов для добычи нефти. Отличие состоит только в отсутствии протектора (гидрозащиты) погружного электродвигателя (рис. 5.9 и 5.10).

Электронасосный агрегат спускают в скважину (или шурф) и подвешивают на ее устье. Жидкость подается насосом по нагнетательным водоводам в группу нагнетательных скважин или на кустовые насосные станции.

В зависимости от поперечного размера погружного агрегата установки подразделяются на две группы - 14 и 16.

Погружной электродвигатель охлаждается перекачиваемой средой, омывающей наружную поверхность и теплообменник, который расположен в нижней части двигателя.

В зависимости от развиваемого напора насосы делятся на высоконапорные, состоящие из двух или трех секций, и низконапорные- из одной секции с тремя или пятью ступенями для добычи пластовых вод.

Высоконапорный насос - погружной многоступенчатый, секционный с вертикальным расположением вала.

Соединение секций высоконапорных насосов типа ЭЦП - фланцевое, типа ЭЦПК - хомутовое.

Валы секций насосов и электродвигателя соединяются роликовыми муфтами, компенсирующими возможный перекос, несоосность и биение валов.

Для предохранения кабеля от механических повреждений при спуске в скважину насосы имеют защитные кожуха.

В корпусе секции насоса размещен пакет ступеней, состоящий из рабочих колес и направляющих аппаратов с плавающими уплотнительными кольцами. Рабочие колеса на валу закреплены стяжными болтами, крутящий момент передается призматическими шпонками,

Радиальные нагрузки воспринимаются резино-металлическими подшипниками скольжения, установленными на концах вала.

Осевые нагрузки воспринимаются опорной пятой, установленной в верхней части секции насоса.

Пакет ступеней удерживается в насосах ЭЦП резьбовыми фланцами, а в насосах ЭЦПК - разрезными закладными кольцами и стягивается упорными винтами. Радиальные и осевые подшипники охлаждаются и смазываются перекачиваемой жидкостью.

Материал осевых подшипников - силицированный графит марки СГП.

Рабочие колеса и направляющие аппараты насосов типа ЭЦП изготовляют из серого чугуна марки СЧ 18-36, насосов типа ЭЦПК - из коррозионностойкой стали марки 20X13JI.

Электродвигатель для приводавысоконапорных насосов - трехфазный, асинхронный, водонаполненный, вертикального исполнения, с приводным концом вала, направленным вверх (рис. 5.10).

Электродвигатель состоит из статора, ротора, верхней и нижней опор, в которых установлены радиальные подшипники, основания подпятника и центробежной ступени, обеспечивающей циркуляцию жидкости внутри двигателя через трубчатый теплообменник с целью ее охлаждения перекачиваемой жидкостью.

Обмотка статора выполнена из провода с водостойкой изоляцией и имеет три вывода, к которым подсоединяют токопроводящий кабель.

Электродвигатель низконапорных насосов для добычи пластовых вод типа ПЭД - трехфазный, асинхронный маслонаполненный, вертикальный, с гидрозащитой с приводным концом вала, направленным вверх.

Оборудование устья скважины предназначено для подвески погружного агрегата и водоподъемной колонны труб, герметизации обсадной колонны скважины или шурфа.

Оборудование устья скважины для установок типа УЭЦП и для добычи пластовых вод показано на рис. 5.11 а, колонная головка установок УЭЦПК представлена на рис. 5.11 б.

Состав оборудования для подъема пластовой воды представлен в таблице 5.8.

Фирмой «Новомет-Пермь» выпускается целая гамма установок центробежных насосов в габарите от 6 до 8 дюймов с подачей от 1200 до 4000 м3/сутки и напорами до 2000 м водяного столба. Мощность погружных двигателей для этих насосов достигает 500 кВт. Эти установки, первоначально предназначенные для добычи нефти, часто применяются для подъема пластовой воды (как для первого водоподъема, так и для подачи воды непосредственно в нагнетательные скважины).

Силовой трансформатор - трехфазный, маслонаполненный для высоконапорных насосов - понижающий, для низконапорных - повышающий. 

Таблица 5.8- Состав оборудования установок для подъема воды

Установка	Электродвигатель	Кабель КПБК
		Сечение	Длина, м
У 2ЭЦП14-1 ООО-1200	ПЭДВ250-320В5	3 х35	50
УЭЦП 16-2000-1400	ПЭДП500-375В5	3 х35	50
УЭЦПК 16-2000-1400	ПЭДП700-375В5	3x50	50
УЭЦПК 16-3000-1000	ПЭДП700-375В5	3 к 50	50
УЭЦПК16-3000-160	ПЭД90-123БВ5	3 х 16	50
УЭЦПК16-2000-200	ПЭД90-123БВ5	Зх 16	50

Комплектное устройство для управления и защиты погружного электродвигателя обеспечивает:

- включение и отключение электронасосной установки;

- автоматическое повторное включение установки (в том числе - с выдеряской времени) при восстановлении напряжения сети;

- защиту, отключающую установку при токах короткого замыкания;

- защиту, отключающую установку при перегрузках и недогрузках двигателя;

- контроль сопротивления изоляции системы «кабель — электродвигатель» с действием на отключение при сопротивлении ниже 30 КОМ.

Конструкция головки колонной установки типа УЭЦПК позволяет использовать установки при последовательной работе насосов с целью поднятия давления нагнетания до 28 МПа.