12.4.2 Експлуатація свердловин електровідцентрово-насосним способом

Відмінною особливістю устаткування занурених електровідцентрових насосів (УЕВН) є перенесення первинного двигуна у свердловину до насоса. Воно складається з зануреного агрегату, обладнання гирла, електрообладнання і НКТ. Занурений агрегат містить електровідцентровий насос, гідрозахист і електродвигун. Він опускається у свердловину на колоні НКТ, яка підвішується за допомогою гирлового обладнання, встановленого на колонній головці експлуатаційної колони. Електроенергія від промислової мережі через трансформатор і станцію керування по кабелю, прикріпленому до зовнішньої поверхні НКТ кріпильними поясами (хомутами), подається на електро­двигун, з ротором якого зв`язаний вал електровідцентрового насоса. ЕВН подає рідину по НКТ на поверхню. Вище насоса встановлено зворотній кульковий клапан, який полегшує пуск устаткування після його простоювання, а над ним – випускний клапан для зливання рідини з НКТ у разі їх піднімання (рис. 12.3).

Занурений насос, електродвигун і гідрозахист з`єднуються між собою фланцями і шпильками. Вали насоса, двигуна і гідрозахисту мають на кінцях шліци і з`єднуються між собою шліцевими муфтами.

Насос занурюють під рівень рідини залежно від кількості вільного газу на глибину 25-300 м, а іноді і до 600 м. Зривання роботи насоса відбувається у випадку витратного вмісту газу в рідині на вході в насос 0,04-0,25.

Електровідцентровий насос – це занурений, відцентро­вий, секційний, багатоступінчастий насос. У корпус кожної секції вставляється пакет ступенів, які являють собою зібрані на валу колеса і скеровуючі апарати. Кількість ступенів коливається в межах 127-413. Знизу в корпус вгвинчується основа насоса з вхідними (приймальними) отворами і фільтросітка, через які рідина зі свердловини поступає в насос. У верхній частині насоса знаходиться ловильна головка, в якій розміщено зворотний клапан і до якої кріпляться НКТ.

1 - експлуата­ційна колона; 2 - компенсатор; 3 - електродвигун;

4 - протектор; 5 - відцентровий електронасос; 6 - зворотний і спускний клапани; 7 - насосно-компресорні труби; 8 - електричний кабель;

9 - кріпиль­ний пояс; 10-зворотний перепускний клапан;

11 - обладнання гирла; 12 - барабан для кабелю;

13 - станція управління; 14 - трансформатор.

Рисунок 12.3 – Схема експлуатації свердловин

Електровідцентровонасосним способом

Як привід насоса використовується занурений, трифазний, асинхронний з короткозамкнутим багатосек­ційним ротором вертикального виконання, мастилонапов­нений електродвигун типу ЗЕД. Занурений електродвигун складається із статора, головки і основи. Корпус статора виготовлено із стталевої труби, на кінцях якої передбачено різьбу для під`єднання головки і основи двигуна. Магнітопровід статора складається з активних і немагнітних шихтових пластин, які мають пази, де міститься обмотка. Фази обмотки з`єднано в зірку. До кінця обмотки статора припаюють спеціальні вивідні кінці, виготовлені із багатожильного мідного дроту з ізоляцією, яка має високу електричну і механічну міцність. Вивідні кінці обмотки статора з`єднануються з кабелем через спеціальну ізоляційну штепсельну колодку (муфту) кабельного вводу. Струмоввід може бути і ножового типу, який являє собою плоску колодку з залитою гуммою контактами. Двигун заповнюється спеціальним (малов`язким, високої діелектричної міцності) мастилом, яке слугує для охолодження і змащування. Додаткову циркуляцію мастила і змащування підшипників ротора забезпечує турбінка.

Гідрозахист складається з протектора, який встановлено між ЕВН і ЗЕД, та компенсатора, який під`єднується до основи ЗЕД. Протектор має дві камери, розділені еластичною гумовою діафрагмою, забезпечує змащування опорного підшипника, який сприймає осьове навантаження від вала ЕВН, захищає ЗЕД від проникнення в його порожнину свердловинної рідини. Вирівнювання тисків у протекторі і у свердловині забезпечується зворотним клапаном, розміщеним у нижній частині протектора. Компенсатор складається із наповненої мастилом камери, утвореної еластичною гумовою діафрагмою. Порожнину за діафрагмою з`єднано зі свердловиною. Компенсатор захищає ЗЕД від проникнення в його порожнину свердловинної рідини.

З поверхні до зануреного агрегату проводять живильний, поліетиленовий (ізоляція в один або два шари), броньований (еластична сталева оцинкована стрічка) круглий кабель типу КПБК, а в межах зануреного агрегату – плоский типу КПБП. Перехід від круглого кабеля до плоского зрощується гарячим способом у персформах.

Станція керування забезпечує ввімкнення і вимкнення устаткування, самозапускання після появи зниклої напруги і аварійне вимкнення (перевантаження, коротке замикання ,коливання тиску, відсутність припливу рідини до насоса і ін.). Станція має ручнее і автоматичнее керування, керування з диспетчерського пункту та роботу за программою.

Разом зі станцією керування автоматизація свердловини, обладнаної УЕВН, передбачається застосування розванта­жувального відокремлювача маніфольдного типу, який перекриває викидну лінію в разі підвищення або різкого зниження тиску (внаслідок розриву трубопроводу).

Трансформатор підвищує напругу подавання електроенергії від напруги промислової мережі (380 В) до напруги струму живлення в ЗЕД (350-6000 В) з урахуванням втрат напруги в кабелі. Трансформатори підбираються за типом зануреного електродвигуна і втсановлюються на відкритому повітрі.

Обладнання гирла забезпечує муфтову підвіску НКТ, герметизацію гирла (вивід кабеля і НКТ), подавання продукції і регулювання режиму експлуатації, відведення затрубного газу через зворотний клапан у лінію нафтозбирання і можливість проведення різних технологічних операцій. Герметичність виводу кабеля і НКТ досягається за допомогою роз`ємного конуса, встановленого у хрестовину, гумового ущільнення і фланця.

Для уникнення шкідливого впливу вільного газу на роботу ЕВН неохідно:

1. збільшити глибину занурення насоса під динамічний рівень;

2. встановити перші 10-15 робочих ступенів (робочих коліс і скеровуючих апаратів) від насоса тих же габаритів, Але з більшим подаванням;

3. здійснювати сепарацію газу на вході насоса з використанням газового відцентрового сепаратора.