Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Насосы для добычи нефти

..pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
8.55 Mб
Скачать

При содержании в жидкой среде механических примесей более 0,1—0,5 г/л следует использовать установки погружных центробеж­ ных электронасосов повышенной износостойкости (УЭЦНИ), при со­

держании сероводорода в количестве 0,01—1,25 г/л

установки

по­

гружных центробежных электронасосов коррозионно-стойкого

ис­

полнения (УЭЦНК).

установок погружных

центробежных

Условное обозначение

электронасосов:

 

 

 

 

1У9ЭЦН6-250-1050, где

1 — порядковый номер модификации

установки; У — установка, 9 — порядковый номер модификации

на­

соса,

Э — привод

от погружного электродвигателя,

Ц — центробеж­

ный,

Н — насос,

6 — группа

насоса; 250 — подача

(м3/сут), 1050 —

напор, м.

Установка УЭЦН (рис. 20) состоит из погружного насосного аг­ регата (центробежного насоса ЭЦН) 2 с электродвигателем ПЭД 1 и кабельной линии 3, спускаемых в скважину на колонне насосно­ компрессорных труб 4 и герметизируемых с помощью оборудования устья 5 и наземного электрооборудования (трансформатора 7 и станции управления 6).

В зависимости от поперечных размеров погружных насосных аг­

регатов и кабельных

линий установки

погружных

центробежных

электронасосов подразделены на следующие группы:

 

 

Группа У Э Ц Н ..........................................

5

6

Внутренний диаметр

обсадной колон­

 

 

144,3

ны, мм .

.Н е менее 121,7 130

Для установок УЭЦН6-500-1100 и УЭЦН6-700-800 внутренний диаметр обсадной колонны составляет 148,3 мм.

Насосы типа ЭЦН (рис. 21) секционные (число секций — до че­ тырех). Соединение секций фланцевое, валы секций соединены шли­ цевыми муфтами.

Каждая секция насоса состоит из металлического корпуса, из­ готовленного из стальной трубы длиной до 5500 мм, в котором раз­ мещен пакет ступеней (рабочих колес и направляющих аппаратов). Рабочие колеса, монтируемые на валу насоса на продольной шпонке, могут перемещаться в осевом направлении. Направляющие аппара­ ты закреплены с помощью ниппеля — корпуса подшипника, устанав­ ливаемого в верхней чаоти секции. Для снижения сил трения меж­ ду рабочим колесом и направляющим аппаратом и обеспечения уп­ лотнения в ступени в нижних дисках запрессованы шайбы из антифрикционного материала. Образующиеся при этом совместно с ответными выступами направляющих аппаратов торцовые опоры ступеней обеспечивают передачу осевых усилий на корпуса направ­ ляющих аппаратов и через корпус подшипника — на корпус секции ласоса. Для уменьшения трения при работе насоса, когда осевые

усилия направлены в противоположном направле­ нии (снизу вверх), на верхних дисках запрессова­ ны антифрикционные шайбы меньшей толщины. Кроме того, между рабочими колесами устанав­ ливают латунные втулки, которые также служат подшипниками скольжения, если отсутствует сту­

пица.

Верхний и нижний концы вала установлены в подшипниках скольжения. Осевые нагрузки на вал воспринимаются опорной пятой через пружин­ ное кольцо.

Число ступеней насоса и секций определяют с учетом требуемого напора, развиваемого на­ сосом. Для серийно выпускаемых насосов оно изменяется в пределах 134—413.

В нижней части секции в основании насоса предусмотрены приемные отверстия, защищенныефильтром (сеткой), через которые продукция скважины поступает к первой ступени насоса. В верхней части насоса расположена ловильная го­ ловка с обратным клапаном.

Основные технические характеристики устано­ вок типа УЭЦН при частоте вращения вала

электродвигателя,

равной

3000 мин-1, приведены

в табл. 6, а насосов типа

ЭЦН — в

табл. 7.

В зависимости

от диаметров и

поперечных

размеров погружные насосы подразделены на следующие условные группы.

Г руппа

........................

5

6

Д иам етр

корпуса, мм

92

103

114

Материалы основных деталей насоса обычного исполнения: рабочие колеса и направляющие ап­

параты — модифицированный

серый чугун,

вал —

сталь

марки

ОЗХ14Н7В,

корпус — сталь

марки

сталь

35;

подпятник — сталь

марки

40X13;

 

шай­

ба пяты — ТП-3

(бельтинг-58-65);

втулка

 

под-

Рис. 21. Насос типа ЭЦН:

 

 

 

 

 

 

/ — верхняя

секция

с

ловильной

головкой;

2 — нижняя

секция;

5 — шлицевая

муфта;

4 — опорная

пята;

5 —

корпус

подшипника;

 

€ — направляющий

аппарат-

7 —

рабочее

колесо;

в — корпус;

9 — вал; 10 — шпонка;

11 —

подшипник

скольжения;

12 — защитная

втулка;

13 —

основание;

14 — фильтр

(сетка);

15 — приводная

муфта

 

=;

2 J

о

Рекомендуемая рабо­

 

 

л

i *

со

 

 

сэ

О 3*

X

чая область

 

 

X

Xа

а

 

 

 

 

S

«=<

н

 

 

 

 

О

S О

а

 

 

 

Установка

о. с

 

 

Насос

х«

с с=

 

 

 

 

‘•Г-

0.0

 

Подача,

|Напор, м

 

 

2*я

в «

«■*

м3/сут

 

 

« .

С Л

 

 

 

2 к

а 2

 

 

 

 

 

£ а

Ех

* 3

 

 

 

 

Е я

 

 

 

У9ЭЦН5-40-1400

40

1400

32

26—70

1425—1015

9ЭЦН5-40-1400

У9ЭЦН5-40-1750

40

1800

32

25-70

1850-1340

9ЭЦН5-40-1750

У9ЭЦН5-80-1200

80

1205

44

60-115

1285—715

9ЭЦН5-80-1200

У9ЭЦН5-80-1550

80

1600

44

60-115

1680-970

9ЭЦН5- 80-1550

У9ЭЦН5-80-1800

80

1780

44

60—115

1905—1030

9ЭЦН5-80-1800

У9ЭЦН-130-1200

130

1165

50

100—155

1330-870

9ЭЦН5-130-1200

У9ЭЦН5-130-1400

130

1460

50

100—155

1700—1100

9ЭЦН5-130-1400

У9ЭЦН-200-800

200

795

40

145-250

960-545

9ЭИН 5-200-800

У9ЭЦН5А-100- 1350 100

1380

44

80-140

1520-1090

9ЭЦН5А-100-1350

У9ЭЦН5А-160-1400 160

1425

51

125т-205

1560—1040

9ЭЦН5 А -160-1400

У9ЭЦН5А-160- 1750 160

1755

51

125-205

1920-1290

9ЭЦН5А-160-1750

У9ЭЦН5А-250-1000 250

1000

51—52

190-330

1160-610

9ЭЦН5А-250-1000

У9ЭЦН5А-250-1400 250

1400

52—53

190-330

1580—930

9ЭЦН5 А-250-1400

У9ЭЦН5А-360-850 360

840

51

290-430

950-680

9ЭЦН5А-360-850

У9ЭЦН5А-360-1100 360

1120

51—52

290—430

1260—920

9ЭЦН5А-350-1100

У9ЭЦН5А-500-800 500

810

46-47

420-580

850—700

9ЭЦН5А-500-800

У9ЭЦН6-250-1050

250

1185

53

190—340

1100—820

9ЭЦН6-250-1050

У93ЦН6-250-1400

250

1475

53

200-330

1590-1040

рЭЦН6-250-1400

У9ЭЦН6-250-1600

250

1580

53

200-330

1700—1075

9ЭЦН6-250-1600

У9ЭЦН6-350-1100

350

1120

54

280-440

1280—700

9ЭЦН6-350-1100

У9ЭЦН6-500-750

500

785

53

350—680

930—490

9ЭЦН6-500-750

У9ЭИН6-500-110

500 11090

49

350—680

1350—600

9ЭЦН6-500-1100

У9ЭЦН6-700-810

' 700

800

48

550-900

850—550

ОЭЦН6-700-800

У9ЭЦН6-706-1100

700

ИЗО

550-900

1220-780

ЭЦН6-700-1100

УЭЦН6-1000-900

1000

900

-

750-1300

1085—510

Э1ДН6-1000-900

1У9ЭЦН5А-250-1400 250

1400

53

180—320

1570—850

9ЭЦН5А-250-1400

1У9ЭЦН5А-860-1100 360

1100

52

280-430

1260—900

9ЭЦН5А-360-1100

1У9ЭЦН5А-500-800 500

,805

47

420-580

720—840

9ЭЦН5А-500-800

У9ЭЦН6-250-1400

250

1400

53

200-320

1580—1060

9ЭЦН6-250-1400

У9ЭЦН6-250-1600

250

1580

58

200-320

1690-1020

9ЭЦН6-250-1600

У9ЭЦН5А-250-1700 250

1700

52

180-320

1200—1880

9ЭЦН5А-160-1700

У9ЭЦН5А-360-1400

360

1440

49

280-430

1620-1160

9ЭЦН5А-Э60-1400

44

Электродвигатель

 

Размеры насосного

 

Масса,

кг

 

 

 

агрегата, мм

 

 

 

 

Мощ­

Напря­

 

Диамет­

насосного

Тип

жение

Длина

ность,

линей­

ральный

 

агрегата

 

 

кВт

ное, В

 

габарит

 

 

 

ПЭД32-103БВ5

32

870

16 242

116

 

635

4020

ПЭД32-103БВ5

32

870

18 707

116

 

686

4550

ПЭД45-117ЛВ5

45

1400

16 762

118

 

658

3620

ПЭД45-117ЛВ5

45

1050

18 962

118

 

726

4010

ПЭЛ45-117ЛВ5

45

1050

20 727

118

 

777

4090

ПЭД45-117Л В5

45

1050

18 262

118

 

737

3530

ПЭД45-117ЛВ5

45

1050

20 727

118

 

834

3870

ПЭД45-103БВ5

45

1050

17 642

116

 

649

3670

ПЭД45-117ЛВ5

45

1400

19 866

124

 

735

4290

ПЭД63-117БВ5

63

2000

20 566

124

 

1023

3940

ПЭД63-117ЛВ5

63

2000

28 161

124

 

1400

5130

ПЭДС90-117БВ5

90

2000

20 566

124

 

1023

3940

ПЭДС90-117БВ5

90

2000

28 161

124

 

1400

5130

ПЭД63-117БВ5

63

2000

21 757

124

 

1097

4llo

ПЭДС90-117БВ5

90

2000

23 161

124

 

1387

4799

ПЭДС90-117БВ5

90

2000

27 461

124

 

1404

5310

ПЭД90-123БВ5

90

1950

17 589

137

 

1074

4430

ПЭД90-Г23БВ5

90

1950

19 089

137

 

1158

4910

ПЭД90-123БВ5

90

1950

20 489

137

 

1188

5260

ПЭД90-123БВ5

90

1950

20 489

137

 

1192

4540

ПЭДС125-117Б2В5

125

1950

19 789

137

 

1203

4250

 

125

1950

30 561

137

 

1800

6830

ПЭДС125-117Б2В5

125

1950

29 851

137

 

1815

6220

ПЭДС180-130ЛВ5

180

2000

-

1

~

 

ПЭДС250-130ЛВ5

250

 

 

 

 

2000:

[

 

 

ПЭДС90-117ЛВ5

90

2000

28 081|

130

 

1388

5130

ПЭДС90-117ЛВ5

90

2000

28 161

130

 

1387

4799

ПЭДС 90-117ЛВ5

90

2000

27 461

130

 

1404

5310

ПЭД90-123БВ5

90

1950

19 089

144,3

 

1158

4910

ПЭ Д90-123БВ5

90

1950

20 489

144,3

 

1188

5260

ПЭДС125-1117Б1В5

125

1950

34 426

130

 

1775

7800

ПЭДС125-117Б1В5

125

1950

36 626

130

 

1864

7670

Насос

Номиналь­

 

К. и. д.,

Частота вра­

Число

Число

 

 

ная пода­

Напор, м

%

щения, мин- 1

ступеней

секций

Дл , мм

Масса,

 

 

ча,

м3/сут

 

 

 

 

 

 

 

9ЭНН 5-40-1400

 

40

1425—1015

40,0

2860

273

2

8 300

262

9ЭЦН5-40-1750

 

40

1800

40,0

2820

349

3

10 765

340

9ЭЦН5-80-1200

 

80

1285—715

51,5

2840

274

2

8 200

238

9ЭЦН5-80-1550

 

80

1600

51,5

2800

364

3

10 400

306

9ЭЦН 5-80-1800

 

80

1780

51,5

2820

413

12 165

367

9ЭЦН5-130-1200

 

130

1330—870

58,5

2810

283

2

9 700

317

9ЭЦН5-130-1400

 

130

1460

58,5

2825

348

3

12 165

414

9ЭЦН5-200-800

 

200

960—545

50,0

2850

225

2

9 700

238

9ЭНН5А-100-1350

 

100

1520—1090

51,0

2850

264

2

8 200

324

9ЭЦН5А-160-1400

 

160

1560—1040

61,0

2860

274

2

10 400

396

9ЭЦН5А-160-1750

 

160

1755

61,0

2875

346

3

12 865

529

9ЭЦН5А-250-1000

 

250

1160—610

60,2

2820

185

2

11 100

448

9ЭЦН5Л-250-М0О

 

250

1580-930

60,0

2820

265

2

15 765

628

9ЭЦН5А-360-850

 

360

950—680

60,7

2820

183

3

12 265

522

9ЭЦН5А-360-1100

 

360

1260—920

59,5

2825

248

3

15 765

615

9ЭЦН5А-500-800

 

500

850-700

54,5

2820

213

3

151065

632

9ЭЦН6-250-1050

 

250

1100—820

63,0

2870

185

2

7530

364

9ЭЦН6-250-1400

 

250

1590-1040

62,6

2840

231

2

9 030

448

9ЭЦН6-250-1600

 

250

!700—1080

62,6

2820

253

2

10 430

478

93UH6-350-1100

 

350

1120

65,0

2830

168

2

10 430

490

9ЭЦН 6-500-750

 

500

930—490

63,0

2840

145

2

9 730

493

9ЭЦН6-500-1100

 

500

1350—600

59,0

2830

217

3

14 395

728

1ЭЦН6-700-800

 

700

850—550

58,0

2805

152

3

13 695

748

ЭЦН6-700-1100

 

700

1220—780

60,0

2865

233

4

 

 

ЭН«6-1000-900

 

1000

1085—510

60,0

2880

208

1

15 765

628

9Э1Н5А-250-1400

 

*250

1400

61,5

2820

265

2

9ЭЦН5А-360-1100

 

360

1100

59,5

2825

I6S

2

15 765

615

9ЭЦН5А-500-800

 

500

805

54,5

*2820

213

3

15 065

632

93UH6-250-1400

 

250

1400

62,5

1575

231

2

9 030

448

9ЭЦН-250-1600

 

250

1580

62,5

1580

253

2

10 430

478

93 ЦН5А-250-1700

 

250

1700

61,5

1700

346

3

18 230

703

9ЭЦН5А-360-1440

 

360

1440

59,5

1440

241

з

20 430

792

Рис. 22. Электродвигатель се­ рии ПЭД:

/ — муфта;

2 — радиально-опорный

узел; 3 — верхняя

головка

со

штеп­

сельной колодкой;

4 — вал;

5 — цир­

куляционная

турбина;

6 — статор;

7 — ротор;

8 — подшипник

сколь­

жения; 9 — масляный

фильтр; 10

основание с

обратным

клапаном

Рис. 23. Протектор:

/ — верхняя

головка;

2 — верхний

ниппель

с

радиальным

подшипни­

ком;

3 — торцовое

уплотнение;

4 —

гидродинамическая

пята;

5 — ниж­

ний

ниппель с радиальным

под­

шипником;

5 — диафрагма;

7 —

корпус;

8 — вал; 9 — обратный

кла­

пан;

10 — нижняя

головка

с ради­

альным

подшипником

 

 

 

 

 

 

шипника — бронза

 

Бр05Ц5С5

 

или

 

 

 

БрОЗЦ7С5Н 1;

втулка

защитная — сталь

 

 

 

марки 40X13;

втулка

защитная

вала —

 

 

 

латунь Л63; шайба колеса верхняя и

 

 

 

нижняя — текстолит ПТК.

 

 

 

 

 

 

 

Отличие

погружных

насосов

устано­

 

 

 

вок УЭЦНК от насосов обычного ис­

 

 

 

полнения заключается в том, что вал и

 

 

 

ступени изготавливают из коррозионно-

 

 

 

стойких материалов; у погружных на­

 

 

 

сосов

повышенной

износостойкости

(ус­

 

 

 

тановки УЭЦНИ)

устанавливают

рабо­

 

 

 

чие колеса из полиамида 610 с литыми

 

 

 

резинометаллическими подшипниками.

 

 

 

 

Погружной

электродвигатель — трех­

 

 

 

фазный, асинхронный

с

короткозамкну­

 

 

 

тым

ротором

вертикального

исполнения

 

 

 

типа ПЭД (рис. 22) обеспечивает при­

 

 

 

вод насоса ЭЦН. Для герметичности и

 

 

 

охлаждения

электродвигатель заполня­

 

 

 

ют маловязким маслом типа МА-ПЭД8.

 

 

 

 

Электродвигатели

типа ПЭД

(секци­

 

 

 

онный ПЭДС), выпускаемые с наруж­

 

 

 

ными

диаметрами

корпусов

103,

117..

 

 

 

123, 130 и 1318 мм, состоят из статора

 

 

 

(цилиндрической трубы), в котором раз­

 

 

 

мещен сердечник (набор магнитных и:

 

 

 

немагнитных

пакетов),

ротора

(набор

Рис. 24. Компенсатор:

 

магнитных

сердечников,

чередующихся

 

с

подшипниками скольжения),

головки,

1 — каркас;

2 — пробка;

3

которой

размещен

упорный

подшип­

перепускной

клапан;

4 в

корпус; 5 — диафрагма

 

ник

(пята

и

подпятник), и

основания.

 

 

 

 

 

 

На верхнем

конце

вала

ротора

предус­

мотрена приводная шлицевая муфта, а для принудительной цирку­

ляции масла

внутри электродвигателя

установлена

циркуляцион­

ная турбинка.

 

 

 

В зависимости от температуры скважинной среды электродви­

гатели изготовляют в следующем исполнении.

 

Модификация . .

АВ5 (В5)

БВ5, ЛВ5

Температура,

°С

70

90

Для предотвращения попадания в полость электродвигателяскважинной среды предназначена гидрозащита, которая состоит из двухкамерного протектора (рис. 23), монтируемого между насосом*

и электродвигателем, и компенсатора (рис. 24), подсоединяемого к нижней части электродвигателя.

Компенсатор предусмотрен для уравновешивания естественных утечек рабочей жидкости и выравнивания давления в полости элект­ родвигателя до давления скважинной среды. Обе камеры протекто­ ра, заполненные рабочей жидкостью (маслом типа МА-ПЭД8), раз­ делены упругим элементом — резиновой диафрагмой и торцовыми уплотнениями.

Техническая характеристика гидрозащиты приведена в табл. 8.

Т а б л и ц а 8

Параметр

Рабочий объем жидкого масла, дм3: компенсатора протектора

Мощность передаваемая, кВт, не более Мощность холостого хода, кВт, не бо­ лее Габариты компенсатора, мм:

диаметр

длина Масса компенсатора, кг

Габариты протектора, мм: диаметр длина

Масса протектора, кг

НЕФТЯНЫЕ НАСОСЫ

Тип гидрозащиты

Г51 | Г62

 

4,5

7,0

 

2,8

4,5

0 to

100

100

о со

0,25

 

1

 

 

103

123

1007

1012

 

21

31.

 

92

114

1374

1435

 

40

60

Нефтяные центробежные насосы, рассчитанные на работу в ус­ ловиях возможного образования взрывоопасных смесей газов и па­ ров с воздухом, применяют в технологических установках нефтепе­ рерабатывающих и нефтехимических производств для перекачива­ ния нефти, сжиженных углеводородных газов, нефтепродуктов и других жидкостей, сходных с указанными по физическим свойствам (плотности, вязкости и др.) и коррозионному воздействию на ма­ териал деталей насосов. Максимальное содержание твердых взве­ шенных частиц в перекачиваемой жидкости не должно превышать 0,2 %, а их размеры — 0,2 мм.

Насосы изготавливают следующих типов:

К — консольные горизонтальные одно- и двухступенчатые; С — го­ ризонтальные секционные межопорные с осевым разъемом корпуса;

Рис. 25. Характеристики насо­ са НК 65/70:

а для колес номинального диа­ метра; б, в, г — для колес умень­ шенного диаметра

Рис. 26. Характеристики насо­ са НПС 200/700:

а г — см. рис. 26

\