1.6. Основные направления усовершенствования установок погружных центробежных насосов

Установка скважинного центробежного насоса постоянно совер­шенст­вует­ся, увеличиваются эффективность, надежность и долговечность ее узлов, сни­жает­ся стоимость установок, и про­веряются принципиально новые схемы уста­но­вок.

Наиболее широко до недавних пор велись работы по усовер­шенствованию уз­лов электрооборудования установок, имеющих наименьшую надежность и дол­говечность при нормальных ус­ловиях эксплуатации. Опыт такой эксплуа­та­ции установок по­казал, что до 80 % всех подземных ремонтов вызвано выходом из строя электродвигателя, его гидрозащиты и кабеля. Естествен­но, первоо­че­ред­ная задача в таких условиях — совершенствова­ние этих узлов и станции управ­ления, которая должна защи­щать их от аварийных режимов.

Например, на АО «АЛНАС» проведены работы, в результате которых бы­ло повышено сопротивление изоляции погружного электродвигателя (ПЭД) на порядок (с 200 до 2000 МОм).

Внедрено тестирование изоляции ПЭД по индексу поляриза­ции, что су­щест­­венно повышает эксплуатационную надежность электродвигателей.

Опробованы и находятся в стадии внедрения новые вывод­ные провода, ко­то­рые обладают лучшей термостойкостью, со­противлением изоляции, мень­ши­ми токами утечки, меньшим и стабильным размером наружного диаметра. Для про­питки ста­торов опробован новый компаунд, в котором практически нет ле­ту­чих веществ, в результате чего удалось добиться лучшего заполнения пазов. Ком­паунд термостоек при температуре 180 — 200 °С, при опытной пропитке по­казал сопротивление изоляции электродвигателя 2000 МОм при температуре 126 °С

Разработана, изготовлена и прошла промысловые испытания опытная пар­тия кабельных муфт, конструктивно выполненных по принципу гермовводов. На­конечники муфты залиты в изоля­ционном материале, что обеспечивает их гер­метичность и ис­ключает продольное перемещение. Герметичность сое­ди­не­ния с головкой ПЭД обеспечивается радиальным уплотнением.

В той же фирме на протяжении ряда лет изготавливались дви­гатели, осна­щен­ные погружными датчиками системы телемет­рии СКАД-2. В настоящее вре­мя в кооперации с Ижевским радиозаводом, создали и поставили на про­мыс­ло­вые испытания двигатели типа 6ПЭД с системой телеметрии нового по­ко­ле­ния. Погружной блок системы вынесен и крепится ниже компенсато­ра спе­циаль­ного исполнения. Новая система телеметрии позво­ляет контролировать и ре­гист­рировать следующие параметры:

• давление окружающей среды;

• температуру окружающей среды;

• давление во внутренней полости двигателя;

• температуру обмотки электродвигателя;

• уровень вибрации в двух плоскостях;

• токи утечки (сопротивление изоляции) системы трансфор­матор — ка­бель — электродвигатель.

В 2000 году начато серийное производство двигателей типа 6ПЭД. При этом решен вопрос и об обеспечения необходимого сервисного сопровождения внед­рения новой системы телеметрии у потребителей.

Несмотря на то, что на сегодня многие потребители удовлет­ворены конст­рук­­цией и эксплуатационной надежностью гидрозащиты МГ-51, специалисты АО «АЛНАС» считают, что она ус­тарела и не может успешно работать в усло­виях высокого газо­проявления и высокой температуры. В связи с этим «АЛНАС» разработал и поставил на промысловые испытания гидрозащи­ту МГ-54, в которой протектор выполнен двухкамерным и бездиафрагменным. Каж­дая ка­мера имеет продублированные газо­отводные клапаны. Компенсатор имеет диаф­рагму, которая сна­ружи контактирует не с пластовой жидкостью, а с соле­ной во­дой или с жидкостью глушения, что уменьшает вероятность по­па­да­ния га­за внутрь двигателя сквозь диафрагму.

Как уже указывалось ранее, одним из самых ненадежных уз­лов элект­род­ви­­гателя является изоляция обмоточного провода статора двигателя. Два ее не­дос­­татка вызывают наибольшее чис­ло отказов — недостаточные изоляционные ка­­чества и недоста­точная теплостойкость. Для их ликвидации ведутся работы по применению новых изоляционных материалов, в частности, на базе фто­роп­лас­тов и по улучшению качества масла, заполняю­щего двигатель. Эти новые ма­териалы позволяют повысить тем­пературу окружающей среды или уве­ли­чить мощность, отбирае­мую от двигателя.

Все шире применяются на российских нефтяных промыслах так назы­вае­мые «параметрические электродвигатели», имеющие достаточно гибкую наг­ру­зоч­ную характеристику (рис. 1.154).

Рис. 1.154. Характеристика двигателя РППЭД-Я-80-117

Параметрические погружные электродвигатели системы Н. В. Яловеги (РППЭД-Я) номинальной мощностью от 38 до 126 кВт выпускаются ООО «Алмаз» (г. Радужный, Тюменской обл.).

Технические показатели двигателей РППЭД-Я приведены в табл. 1.69.

Таблица 1.69