Блочные насосные установки для нефтяных месторождений

Опыт эксплуатации показал их достаточно высокую ра­ ботоспособность. Технический ресурс насосов типа ЦНС приведен в табл.1.

К недостаткам насосов типа ЦНС следует отнести боль­ шие утечки нефти через сальниковые уплотнения вала, а

их для перекачки нефти и нефтепродуктов дополнительные требования:

утечки через сальниковые и торцовые уплотнения долж­ ны быть соответственно не более 150 и 30 см^/ч;

искрообразование должно быть исключено путем обеспе­ чения необходимых зазоров между подвижными и неподвиж­ ными деталями и применения необходимых материалов;

стыки секций насоса должны уплотняться маслобензостойким шнуром;

электродвигатель в комплекте насоса должен быть во взрывобезопасном исполнении;

насос и электродвигатель должны быть соединены между

собой и установлены на общей плите.

Для обеспечения безопасной и безаварийной эксплуатации насосов типа ЦНС (М С ), применяемых в настоящее время в системе сбора, подготовки и транспорта нефти, осущест­ вляется:

замена материала уплотнений межсекционных стыков на маслобензостойкий резиновый шнур круглого сечения сред­

ней твердости по ГОСТ 6 4 6 7 -6 9 ;

■

замена уплотнений мест выхода вала из корпуса на про­ резиненную и пропитанную графитом асбестовую сальниковую набивку по ГОСТ 5 1 5 2 -6 6 ;

для предотвращения разбрызгивания перекачиваемой жид­ кости (утечек) через окна кронштейнов устанавливают ко­ жухи из несгораемого материала;

насосные агрегаты снабжают системой сбора и откачки

стороны напорного патрубка насоса устанавливают цилиндри­ ческую втулку, герметизирующую корпус насоса с подшип­ никовым кронштейном, смазку подшипников в этом случае производят перекачиваемой нефтью, ресурс подшипников уменьшается незначительно;

при применении насосов с подшипниками со стальными сепараторами проводят повышенный контроль за наличием

смазки в подшипниковой камере и регулярностью ее за­ мены, что позволит избежать искрообразования.

6 настоящее время на промыслах начинают применять насосы типов НК, НПС, НС по ТУ 2 6 -0 2 -4 5 5 -7 2 "На­

сосы центробежные нефтяные консольные. Технические

[11, 12].

Техническая характеристика серийных нефтяных насо­ сов, выпущенных в 1978 г., приведена в табл.2, состав­

ленной по данным каталога [1 2 ] и номенклатуре изделий заводов-изготовителей. Из табл.2 видно, что для внутрипромысловой перекачки нефти имеется достаточный выбор насосов с подачей до 5 6 0 м^/ч.и давлением до ЗОкгс/см . Насосов с подачей свыше 200 м^/ч и давлением более 30 кгс/см^ нет.

Насосный агрегат состоит из насоса и электродвигате­ ля, соединенных между собой муфтой и установленных на фундаментной плите. В насосах применяют торцовые уп­ лотнения, что позволяет уменьшить утечки жидкости и по­ высить давление на входе в насос до 25 кгс/см^.

В зависимости от типа торцового уплотнения и пара­ метров перекачиваемого продукта предусмотрены различ­ ные схемы вспомогательных трубопроводов.

ТУ 2 6 -0 2 -4 5 5 -7 2 и ТУ 2 6 -0 2 -7 6 6 -7 7 предусмот­

рено несколько вариантов исполнения насосов: два сменных ротора в одном корпусе; четыре размера наружного диа­ метра рабочего колеса; три марки материала деталей про­ точной части; несколько конструкций уплотнений вала. Это расширяет область применения нефтяных насосов.

имеют модифицированный вариант исполнения с горизон­ тально расположенным входным патрубком и подшипнико­ вым кронштейном, охлаждаемым перекачиваемой жидкостью. При этом температура перекачиваемой жидкости не должна превышать 45 С. На рис.2 показан разрез насоса НК 560/300 МО.

К недостатку насосов типа К, НПС относится необхо­ димость охлаждения подшипников водой. Системы охлажде­ ния требуют дополнительного объема в блоке насоса, обе­ спечения температурного режима блока насоса. Все это усложняет эксплуатацию насосных агрегатов.

Общеизвестным недостатком центробежных насосов яв­ ляется резкое уменьшение развиваемого напора, подачи и КПД при ув^шчении вязкости перекачиваемой жидкости свыше 3 см /с или содержании свободного газа по объе­ му выше 3...8%.

В настоящее время увеличиваются объемы добываемых вязкой и высоковязкой нефтей ( у) > 3 см^/с), а также в связи с ростом обводненности появляются вязкие водонеф­ тяные эмульсии. В таких случаях вместо центробежных насосов устанавливают поршневые. Использование для пе­ рекачки продукции нефтяных скважин шестеренных, трех­ винтовых и коловратных насосов не дало положительных результатов, так как эти насосы предназначены для пере­ качки чистых масел, а в продукции нефтяных скважин име­ ются механические примеси в пределах 0 ,5...6% по весу.

В последние годы широкое применение для перекачки вязких жидкостей получили двухвинтовые негерметичные

насосы, которые обладают следующими положительными качествами по сравнению с центробежными насосами:

высокая всасывающая способность; движение перекачиваемого продукта без пульсаций и

взбалтывания; возможность перекачивания газожидкостных смесей при

соотношении газа и жидкости 7 0 :3 0 по объему.

У двухвинтовых насосов, имеющих фиксированные зазо­ ры между винтами и обоймой, отсутствует герметичное разделение всасывающей и нагнетательной полостей. Поэ­ тому КПД этих насосов несколько ниже, чем у герметич­ ных трехвинтовых. Но отсутствие контакта между винтами и обоймой способствует уменьшению механического износа, особенно при перекачке жидкостей с наличием механичес­ ких примесей. На рис.З представлена, зависимость измене­ ния КПД двухвинтового насоса конструкции ВНИИСПТнефть от относительной вязкости перекачиваемой жидкости

смотренном интервале вязкостей жидкости КПД двухвинто­ вого насоса снизилось с 62 до 45%, а у центробежного

для внутрипоомыслового транспорта продукции нефтяных скважин. Основные технические данные его следующие.

В связи с увеличением добычи вязкой и высоковязкой нефтей возникла острая необходимость в разработке и ос­ воении серийного выпуска двухвинтовых насосов на подачи 40 ...500 м^/ч, давлением 40 ...60 кгс/см^.

агрегат должен иметь блочную конструкцию.- Насосные аг­ регаты, приведенные в табл. 2, имеют блочную конструкцию. Приводящим двигателем данных насосных агрегатов явля­ ется взрывобезопасный электродвигатель.

2.Насосный агрегат должен иметь возможно меньшие габариты и массу. Размеры насоса и фундаментной плиты для каждого типоразмера являются постоянными и поэтому изменение габаритов и массы насосного агрегата зависит от габаритных размеров и массы электродвигателя. Наибо­ лее компактными являются моноблочные насосные агрега­

ты. В настоящее время выпускают только моноблочные верти­ кальные насосы, предназначенные для установки на трубе. Насосный агрегат должен быть скомпонован таким образом, чтобы было равномерное распределение мдссы в точках кре­ пления плиты к фундаменту. В агрегатах с увеличением мощ­ ности (массы) электродвигателя, центр тяжести значительно смещается в сторону электродвигателя.

Так как большинство насосных агрегатов в блоках насо­ сов устанавливают на амортизаторах, то для нормальной ра­ боты амортизаторов необходимо равномерное распределение массы в точках крепления насосного агрегата.

3.Входной патрубок насоса должен быть расположен го­ ризонтально. Такую конструкцию имеют насосы по

ТУ 2 6 -0 2 -4 5 5 -7 2 , ТУ 2 6 -0 2 -7 6 6 -7 7 (ГОСТ 1 2 8 7 8 -6 7 ).

Напорный патрубок насоса должен быть расположен вер­ тикально. Вертикальное расположение патрубков имеют на­ сосы типа НК.

4. Насосы, предназначенные для перекачки продукции нефтяных скважин, не должны иметь-специальную систему охлаждения подшипниковых кронштейнов. Модификации насо­ сов типа НК имеют систему охлаждения кронштейна перека­ чиваемой средой, и при этом температура перекачиваемой среды не должна превышать 45 С.

5. На входе и выходе насоса должны устанавливать датчики давления жидкости. У насосов НК манометры для контроля давления устанавливают на трубопроводной об­ вязке насоса.

Для контроля температуры подшипников насоса и элект­ родвигателя необходимо устанавливать датчики температу­