Билет 29. Эксплуатация скважин с помощью эцн. Преимущества и недостатки. Скважинные насосы.

Схема установки в скважине погружного электроцентробежного насоса (ЭЦН) приведена на рис. Она включает центробежный многоступенчатый насос 1, погружной электродвигатель 2, подъемные трубы 3, обратный клапан 4, устьевую арматуру 5. Бронированный кабель для питания электродвигателя и источник электропитания на схеме условно не показаны.

П ринцип действия установки следующий. Электрический ток из промысловой сети через автотрансформатор и станцию управления по бронированному кабелю поступает к электродвигателю 2. Вращая вал насоса 1, электродвигатель приводит его в действие. Всасываемая насосом нефть проходит через фильтр (на схеме не показан) и нагнетается по подъемным трубам 3 на поверхность. Чтобы нефть при остановке агрегата не сливалась из подъемных труб в скважину, в трубах над насосом смонтирован обратный клапан 4.

Погружной электроцентробежный насос представляет собой набор отдельных ступеней, в каждой из которых имеется свой ротор (центробежное колесо) и статор (направляющий аппарат). Роторы отдельных ступеней посажены на один вал, жестко соединенный с валом погружного электродвигателя.

Каждая из ступеней ЭЦН развивает напор 3...5,5 м. Поэтому для обеспечения напора в 800...1000 м в корпусе насоса монтируют 150...200 ступеней.

Существенными недостатками электроцентробежных насосов являются их низкая эффективность при работе в скважинах с дебитом ниже 60 м³/сут; снижение подачи, напора и кпд при увеличении вязкости откачиваемой смеси, а также при увеличении свободного газа на приеме насоса.

Скважинные насосы представляют собой вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами; спускаются в скважину на колонне НКТ и насосных штанг. При штанговой эксплуатации каналом для подъема жидкости от насоса на поверхность служат НКТ.

Скважинный насос представляет собой видоизмененный плунжерный насос, предназначенный для работы в нефтяных скважинах на различных глубинах. Все ШСН состоят из следующих основных узлов и деталей: корпус, цилиндр, плунжер, узлы нагнетательного и всасывающего клапана.

Невставные скважинные насосы спускаются в скважину раздельно. На НКТ спускается цилиндр, т.е. корпус насоса является как бы продолжением колонны НКТ. Плунжер насоса спускается на колонне штанг. Применение НСН целесообразно в скважинах с большим диаметром, небольшой глубино спуска и большим межремонтным периодом. Для смены насоса (цилиндра) необходимо извлекать штанги и трубы.

Вставными называются насосы, которые в собранном виде спускаются в скважину на насосных штангах. В этом случае на конце насосных труб заранее устанавливается специальное посадочное устройство – замковая опора, на которой происхоит посадка и уплотнение насоса. Для извлечения вставного насоса с целью ремонта или замены достаточно извлечь только штанги, вместе с которыми поднимается и вечь насос. Это является основным преимуществом вставных насосов перед невставными, поэтому глубина их спуска может быть значительно выше, чем у невставных насосов. В то же время при одном и том же диаметре НКТ подача у вставных насосов всегда меньше, чем у невставных, так как диаметр вставного насоса меньше, чем диаметр невставного насоса. Это приводит к уменьшению производительности насоса.