4.47. Компоновка погружного агрегата электровинтовой насосной установки
Существенным недостатком центробежного насоса является низкая эффективность при работе в скважинах с дебитами ниже 60 м3/сут и с малыми диаметрами эксплуатационных колонн. Это явление обусловлено свойствами центробежного насоса - степенной зависимостью развиваемого напора от диаметра колеса, т. е., в конечном счете, от диаметрального габарита насоса. С другой стороны, высокая единичная мощность агрегата обусловлена рациональным принципом его компоновки - расположение первичного двигателя в непосредственной близости от насоса. Электровинтовые насосы скомпонованы аналогично УЦЭН, но вместо гидродинамического центробежного насоса используется объемный винтовой насос. Это решение позволяет использовать все преимущества объемного насоса и преимущества компоновки агрегата ЦЭН.
Рис. 4.71. Установка
погружного винтового сдвоенного
электронасоса
Установка погружного винтового сдвоенного электронасоса (рис. 4.71.) состоит из насоса 5, электродвигателя с гидрозащитой 7, комплектного устройства 2, токоподводящего кабеля с муфтой кабельного ввода 6. В состав установок с подачами 53, 100 и 200 м3/сут входит еще и трансформатор 1, так как двигатели этих установок рассчитаны на напряжения 700 и 1000 В.
Насос и двигатель с гидрозащитой спускаются в скважину насосно-компрессорных трубах 4. Электроэнергия от трансформатора и комплектного устройства, расположенных на поверхности земли, подается к электродвигателю по специальному бронированному кабелю, который крепится к трубам специальными поясами 3.
Все погружные винтовые электронасосы выполнены по одной и той же схеме с двумя рабочими органами. Принцип действия винтовых насосов заключается в том, что винт или винты насоса и его обойма образуют по своей длине ряд замкнутых полостей, которые при вращении винтов передвигаются от приема насоса к его выкиду. В начальный момент каждая полость сообщается областью приема насоса, при продвижении вдоль оси насоса ее объем увеличивается, заполняясь перекачиваемой жидкостью, осле чего становится полностью замкнутым. У выкида объем полости сообщается с полостью нагнетания, постепенно уменьшается, а жидкость выталкивается в трубопровод.
Винтовые насосы могут быть с несколькими или с одним винтом. Для перекачивания нефти используются одновинтовые насосы. У одновинтового насоса замкнутая полость образуется одним металлическим винтом и резиновой обоймой. Винт имеет однозаходную плавную нарезку с весьма большим отношением длины к диаметру.
В настоящее время разработаны установки типа УЭВНТ5А на подачу 16...200 м3/сут при напоре 1200...1900 м, где «Т» означает тихоходный двигатель (частота вращения - 1500 мин-1). Их подача меньше зависит от напора. Они эффективны при работе на вязких жидкостях (до 6·10-4 м2/с) и расходном газосодержании на приеме до 0,5 м3/т. Область применения их ограничена температурой до 30...70°С. Вследствие теплового расширения это определяет различный натяг или зазор - посадку винта в обойме. Слабым звеном здесь является резиновая обойма.