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

Монтаж обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования

..pdf
Скачиваний:
151
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
22.41 Mб
Скачать

Т а б л и ц а

40

 

 

 

 

 

 

 

 

Техническая характеристика установок винтовых электронасосов УЭВНТ

 

 

 

 

 

 

 

Габариты элек­

 

 

 

 

 

Рекомендуемая

 

тронасоса

(на­

Основные сборочные единицы

 

 

 

 

сос, электро­

 

Пода­

Напор,

рабочая область

К. П. д.

двигатель, гид­

 

 

Установка

 

 

 

 

ча,

м

 

 

установки,

розащита), мм

 

 

мЗ/сут

 

Подача,

 

%

попереч­

 

 

 

 

 

 

Напор, м

 

длина

Насос

Электродвигатель

 

 

 

мЗ/сут

 

ный, не

 

 

 

 

 

 

более

 

 

 

У Э В Н Т 5 А -16-1200:

16

1200

16— 22

1200— 600

44

123

8064

Э В Н Т 5А -16-1200

П Э Д 5 ,5 -1 2 3 /4 В 5

У Э В Н Т 5А -25 -1000.

25

1000

2 5 — 36

1000— 400

46

123

8064

Э В Н Т 5А -25-1000

П Э Д 5 .5 -1 2 3 /4 В 5

У Э В Н Т 5А -100-1000

100

1000

100— 150

1000— 200

53

123

10570

. Э В Н Т 5А -100-1000

П Э Д 2 2 -1 2 3 /4 В 5

У Э В Н Т 5А -200-900

200

900

200 — 250

900— 250

53

123

12677

Э В Н Т 5А -200-900

П Э Д 3 2 -1 2 3 /4 В 5

 

 

 

 

 

 

Продолжение

 

 

 

Основные сборочные единицы

 

Масса, кг

 

Ка<5ель

 

 

 

в том числе

Установка

Круглый

Плоский

Трансформатор (номинальное

 

установки

электронасо­

Станция управления

са (насос,

 

КПБК.: число

КП13П: чис­

напряжение обмотки ВН, кВ)

(без НК

электродви*

 

жилХсече-

ло жилХсе-

 

 

труб)

гатель, гид­

 

ние (мм2)Х

чение (мм2)Х

 

 

 

розащита)

 

Хдлина (м)

Хдлина (м)

 

 

 

 

У Э В Н Т 5А -16-1200

З Х Ю Х 1 2 0 0

З х б х ю о

 

П Г Х 5071-39В 2У 2

1845

317

У Э В Н Т 5 А -2 5 -1000

з х ю х ю о о

3 x 6 x 1 0 0

П Г Х 5071-39В 2У 2

1510

318

У Э В Н Т 5А -100-1000

3 X 1 6 X 1 0 0 0

З х Ю х Ю О

Т М П Н -63/1-73У 1 (0,856)

Ш ГС 5804-49А ЗУ 1

2615

400

У Э В Н Т 5А -200-900

3 x 1 6 x 1 0 0 0

З х Ю х Ю О

Т М П Н -100/3-73У 1(1,17)

Ш Г С 5804-49А ЗУ 1

2765

550

Т а б л и ц а 41

Техническая характеристика винтовых насосов

Насосы

ЭВНТ5А-16-1200 ЭВНТ5А-25-1000 ЭВНТ5А-100-1000 ЭВНТ5А-200-900

Подача, м’/сут

Напор, м

Мощность насоса, кВт, не более

Частота вращения, мин-1

Частота тока, Гц

Напряжение сети, В

Рекомендуемая ра­ бочая область по подаче при 50%-ном содержании газа на приеме насоса, м3/сут

К. п. д. насоса, %

Длина насоса, мм

Масса, кг

16

1200

4,5

1420

50

380

8—11

60

3540

104

25

1000

5,5

1420

50

380

12,5—18

62

3540

105

100

1000

19

1400

50

380

50—75

68

3940

110

200

900

31

1400

50

380

100—125

68

4650

130

тали взаимозаменяемы и унифицированы, что облегчает их производство, эксплуатацию и ремонт (табл. 41).

Каждый рабочий орган насоса состоит из резинометалличе­ ской двухзаходной обоймы и однозаходного винта. Шаг обой­ мы в два раза больше, чем шаг винта.

Винты вращаются вокруг своей оси, кроме того, оси винтов совершают планетарное движение в обратном направлении.

Для насосов с подачей 100 и 200 м3/сут винты выполняют­ ся из титанового сплава, а для остальных — из легированной стали. Для защиты от коррозии и повышения износостойкости рабочая поверхность винтов покрыта слоем хрома.

Жидкость перекачивается насосом без пульсации, что пред­ отвращает образование стойкой эмульсии из нефти с водой. В насос жидкость поступает одновременно в левый и правый органы через приемные сетки — фильтры. В камере между вин­ тами потоки соединяются, и по кольцевому каналу между кор­ пусом насоса и верхней обоймой жидкость через предохрани­ тельный клапан поступает в напорную линию.

Подвижные детали насоса — два

рабочих

винта

и привод­

ной вал — соединены в гибкую систему при

помощи двух экс­

центриковых муфт.

Неподвижные

части рабочих

органов —

обоймы вместе с основанием

и корпусом — образуют жесткую

систему — трубчатый

корпус

насоса. Гибкая

внутренняя связь

подвижных частей рабочих органов позволяет винтам самоустанавливаться в обоймах.

При перекачке жидкостей с повышенной вязкостью снижа­ ются перетоки через уплотняющую контактную линию между винтом и обоймой. Поэтому характеристика винтового насоса при перекачке вязких жидкостей лучше, чем при перекачке во­ ды. Рабочие органы изготовляются с различными натягами и зазорами, учитывающими их тепловое расширение в скважи­ нах. Для скважин с различными температурными условиями рекомендуются следующие модификации насосов.

92

Температура

жид-

< 30

30—50

50—70

кости,

°С

ЭВНТ5А-16-1200А ЭВНТ5А-16-1200Б ЭВНТ5А-16-1200В-

Насос

 

 

 

ЭВНТ5А-25-1000А ЭВНТ5А-25-1000Б 3BHT5A-25-1000BV

Температура

жид­

 

 

 

кости,

°С

<

50

 

50—70

Насос

 

ЭВНТ5А-100-1000А

 

ЭВНТ5А-100-1000Б

 

 

ЭВНТ5А-200-900А

 

ЭВНТ5А-100-900Б

Приводом винтовых насосов служит погружной электродви­ гатель— трехфазный, асинхронный, короткозамкнутый, четырех­ полюсный, маслозаполненный. Исполнение двигателя вертикаль­ ное со свободным концом вала, направленным вверх, режим ра­ боты продолжительный, к. п. д. — 77%, коэффициент мощности- (Мпуск/Мном) без учета падения напряжения в кабеле — 2, тем­ пература окружающей среды при номинальной мощности 50 °С..

Техническая характеристика

 

 

 

ПЭД5.5-

ПЭД22-

ПЭД32-

 

 

 

123/4В5

123/4В5

123/4В5

Мощность номинальная, кВт

5,5

22

32

Напряжение линейное,

В

360

700

1000

Ток номинальный, А

 

15,7

32

33

Частота

тока, Гд

(синхронная),

50

50

50

Частота

вращения

1500

1500

1500

мин-1

 

 

Скольжение, %

 

6

7,5

7,5

Скорость

охлаждающей жидкости,

0,1

0,4

0,9

м/с

 

 

Габариты, мм:

 

123

123

123

поперечный

 

длина

(транспортировочная)

2358

4458

5858

Масса, кг

 

155

290

420

Основные узлы

электродвигателя — статор

4, ротор

3, при­

водная головка 1, верхняя 2 и нижняя 5 опоры радиальных под­ шипников скольжения и основание 6 с фильтром 7 (рис. 35). Статор представляет собой стальной цилиндрический тонкостен­ ный корпус, в котором расположен магнитопровод, состоящий из магнитных и немагнитных пакетов. В последних расположены промежуточные опоры ротора. Ротор электродвигателя много­ опорный. Он состоит из пустотелого вала и группы сердечников,, между которыми размещены промежуточные радиальные опоры; (подшипники скольжения). В головке электродвигателя установ­ лены колодка кабельного ввода, упорный подшипник, восприни­ мающий массу подвешенного на нем ротора, и концевая ради­ альная опора вала.

Электродвигатель герметизируется с помощью гидрозащиты, предохраняющей его внутреннюю полость от попадания пласто­ вой жидкости, а также компенсирующей температурные измене­ ния объема и расхода масла.

т

Рис. 35. Электродвигатель винтового насоса

Гидрозащита выравнивает давление внутри электродвигате­ ля с давлением в скважине на уровне его подвески.

Гидрозащита с избыточным давлением (ГД) и без избыточ­ ного давления (Г) состоит из двух узлов: протектора, защища­ ющего полость электродвигателя от попадания пластовой жид­ кости, и компенсатора для пополнения запаса жидкого масла вследствие утечек через торцовые уплотнения и температурных.

изменений объема масла в системе

«электродвигатель — гидро­

защита». Протектор гидрозащиты

устанавливают между на­

сосом и электродвигателем, компенсатор подсоединяют к ниж­ ней части электродвигателя.

Кабельные линии, кабели, трансформаторы и станция управ­ ления для погружных винтовых электронасосов идентичны для установок погружных центробежных электронасосов,

95

ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

Для монтажа, демонтажа, а также спуска и подъема по­ гружных центробежных электронасосов применяются специаль­ ное вспомогательное оборудование и различный инструмент.

К а б е л ь н ы й б а р а б а н предназначен для транспортиров­ ки кабеля от завода до потребителя, а также для спуска кабе­ ля в скважину и его подъема.

Сейчас широко распространены механизированные кабель­

ные барабаны со

специальным устройством для

правильной

укладки кабеля при его наматывании на цилиндр

(см. гл. VIII).

К а б е л ь н ы й

р о л и к (рис. 36) применяется во время спус­

ко-подъемных операций на скважине. Он подвешивается в удоб­ ном месте на поясе вышки или мачты на высоте 4—5 м так, что­ бы кабель, проходя по ролику, был направлен к устью скважи­ ны. Диаметр ролика, равный 810 мм, определен из условий воз* можного изгиба кабеля. Кабель любого диаметра свободно без заеданий проходит по ручью ролика при ширине его 50 мм.

П ь е д е с т а л (рис. 37) предотвращает повреждения кабеля при трении его об угол обсадной колонны при спуско-подъем­ ных операциях. Пьедестал своим нижним фланцем крепится к колонному фланцу, а верхний фланец служит для установки на него трубного элеватора. В корпусе пьедестала сделан боковой вырез, в нижней части которого установлен ролик. Кабель, про­ водя через прорезь подставки, ложится на ролик, не касаясь

Рис. 37. Пьедестал:

1 — корпус; 2 — фиксирую­ щий штырь; 3 — ручка; 4 — затвор; 5 — направляющий стержень

96

края обсадной колонны и внутреннего края фланца. Отведен­ ный таким образом кабель не мешает работе элеватора. Грузо­ подъемность пьедестала ПМ25—25 т, габариты 395Х260Х Х190 м, масса — 23,5 кг.

Подвесная шайба предназначена для подвески колонны спущенных в скважину НКТ и кабеля. Шайба имеет два отвер­ стия для них и надевается на последнюю верхнюю трубу. На

ней предусмотрен бурт, который при

установке шайбы входит

в колонный фланец. Отверстие для

кабеля — разъемное, что

позволяет свободно пропускать через него кабель и при необхо­ димости герметизировать его резиновым уплотнителем.

При применении специального устьевого оборудования во время эксплуатации скважин погружными центробежными на­ сосами шайбы не устанавливают.

Х о м у т - э л е в а т о р (рис. 38) используется при монтаже погружного агрегата для подвешивания в скважине закреплен­ ного в нем электродвигателя. Благодаря этому протектор мож­ но присоединять к электродвигателю вертикально. Хомут-элева­ тор одновременно выполняет роль элеватора.

Техническая характеристика элеваторов

 

 

 

ХМ5-1 ХМ6-1.5

Грузоподъемная сила, кН .

10

15

Охватываемые

диаметры, мм

92—103 110—123

Ширина,

мм

 

326

342

Высота,

ММ'.

 

93

98

Масса, кг

 

4,55

5,95

Н а с о с

д л я з а п р а в к и

э л е к т р о д в и г а т е л я

жид­

ким маслом включают после соединения двигателя с протекто­ ром. К основным деталям насоса относятся: корпус, поршень,

7 — 7 1 2

9 7

клапаны, стрела со стойкой, рычаг с вилкой и шланг масло­ стойкий. Подача насоса составляет 1,5 л/мин, максимальное давление 3 МПа. Насос также применяют для опрессовки электродвигателя, проверки герметичности кабельного ввода и других работ при ремонте электродвигателя.

Ка б е л ь , подводящий электроэнергию к электродвигателю, при спуске в скважину крепится к насосно-компрессорным тру­ бам при помощи стальных поясов

Техническая характеристика поясов

 

 

ЭН-21/1

 

ЭН-21/IV

Длина пояса, мм

300

350

460

510

Назначение

.60-мм НКТ

75-мм НКТ

ЭЦН5

ЭЦН5А

 

 

 

 

ЭЦН6

Благодаря установке обратного клапана между насосом и НКТ или в самом насосе (в ловильной головке) после спуска агрегата в скважину становится возможным залить насосные трубы жидкостью и тем самым создать определенное давление, позволяющее значительно облегчить запуск электронасоса.

МОНТАЖ УСТАНОВОК ПОГРУЖНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭЛЕКТРОНАСОСОВ

Для транспортирования оборудования УЭЦН применяются специальный агрегат АТЭ-6, обеспечивающий механизирован­ ные погрузку и разгрузку всех узлов установки (см. гл. VIII).

Прежде чем монтировать установку погружного электрона­ соса, необходимо тщательно подготовить скважину для ее экс­ плуатации. Для этого в первую очередь ее промывают, т. е. очищают забой от песчаной пробки и возможных посторонних предметов. Перед спуском погружного агрегата проверяют об­ садную колонну от устья до глубины, превышающей глубину спуска агрегата на 100—150 м, специальным шаблоном (рис, 39), диаметр которого несколько превышает максимальный диа­ метр погружного агрегата (табл. 42).

 

Т а б л и ц а

42

 

 

 

 

 

 

 

 

Техническая характеристика шаблона

 

 

 

 

 

 

Минимально

 

Размеры элементов шаблона, мм

 

 

Максималь­

допустимый

 

 

 

 

 

 

 

Насоо

внутренний

 

 

 

 

 

 

 

ный диаметр

 

 

 

 

 

 

 

диаметр об­

 

 

 

 

 

 

 

 

агрегата, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

садной ко­

D

di

d2

da

l

L

h

 

 

лонны, мм

ЭЦН5

116

121,7

119

73

75

89

1500

10 000

120

ЭЦН5А

124

130

127

73

75

89

1500

10 000

120

ЭЦН6

137

144,3

140

73

75

89

1500

10 000

120

9 8

Перед

спуском

агрегата в

 

скважину

 

для

облегчения его

 

сборки и сохранения целостно­

 

сти кабеля

тщательно центри­

 

руют вышку или мачту отно­

 

сительно

устья

скважины.

 

 

 

Перед монтажом установки

 

проводят

линию

электропере­

 

дачи

напряжением

 

380 В от

 

силового

трансформатора

 

до

 

скважины.

доставкой

погруж­

 

Перед

 

 

ного центробежного насоса

на

 

скважину

тщательно

осматри­

 

вают и проверяют

все обору­

 

дование в соответствии с инст­

 

рукцией по эксплуатации. В на­

 

сосе— свободное вращение ва­

 

ла от руки

при помощи шли­

 

цевого

ключа:

 

при

 

крутящем

 

моменте не более

6 Н-м

 

вал

 

насоса

должен

вращаться

без

 

заеданий.

 

В

электродвигате­

 

л е — сопротивление

 

изоляции

 

обмотки статора

при

темпера­

 

туре 20±5°С мегомметром

на

 

500 или 1000 В: сопротивление

 

должно превышать

 

100 МОм.

Рис. 39. Шаблон:

Проверяют

пробивное напря­

1 — муфта; 2 — насосно-компрессорная тру­

жение трансформаторного мас­

ба; 3 — патрубок; 4 — измерительное кольцо

ла, которым заполняется

дви­

кВ, а также герметичность дви­

гатель: оно должно

быть

^ 2 0

гателя и вращение вала. Вал должен вращаться свободно без заеданий при приложении крутящего момента ^0,1 Н-м.

В кабеле сопротивление изоляции между жилами и между каждой из жил и броней при температуре 20 °С должно превы­ шать 100 МОм/км. Герметичность кабельной муфты проверяют опрессовкой трансформаторным маслом при температуре 90— 10 °С и давлении 1,0 МПа в течение 30 мин. Утечка масла не допускается.

Во всех элементах погружной установки должно быть про­ верено наличие шлицевой муфты, которая свободно заходит на вал при любом взаимном расположении шлицев; присоедини­ тельные размеры должны соответствовать чертежам или инст­ рукциям. По окончании подготовительных работ все секции на­ соса, гидрозащиту, двигатель и муфту кабельного ввода закры­ вают защитными крышками с уплотнительными кольцами.

Станцию управления испытывают на холостом ходу с про­ веркой электрического соединения аппаратов и их работоспо-

7*

99