Б илет 30. Эксплуатация скважин с помощью диафрагменных и винтовых насосов. Область применения. Преимущества и недостатки.

Скважинные диафрагменные насосы предназначены для работы в условиях больших пескопроявлений (значительного содержания механических примесей) или для откачки агрессивных жидкостей, так как перекачиваемая жидкость соприкасается только с клапанами, диафрагмой и стенками рабочей полости.

Диафрагменный насос – насос объёмного типа, в к-ром изменение объёма насосной камеры происходит за счёт деформации одной из её стенок, выполненной в виде эластичной пластины – диафрагмы. В связи с тем что подвижные детали приводного механизма Д. н. (кроме насосных клапанов) не имеют контакта с перекачиваемой средой, Д. н. применяется для перекачки кислот, бензина, а также откачки жидкостей, загрязнённых абразивными механич. примесями (в карьерах, шахтах, скважинах и др.). Диафрагмы выполняются из резины (включая армированную) и др. эластичных материалов, а также из нержавеющих сплавов. Имеют форму (в основном) гофрированной пластины или сильфона.

Различают Д. с механич. и гидравлич. (рис.) перемещением диафрагмы. Схема диафрагменного насоса с гидравлическим приводом диафрагмы: 1 - пружина; 2 - поршень; 3 - эксцентрик; 4 - диафрагма; 5 и 6 - клапаны.

В первом случае напор насоса достигает 0,1-1,15 МПа (для резиновых диафрагм), во втором - св. 10 МПа. В качестве рабочей жидкости используют масло. Диафрагменный электронасос для откачки жидкости из скважин состоит из погружного маслозаполненного электродвигателя, углового редуктора и Д. н. с гидравлич. перемещением диафрагмы, имеющих единую масляную систему, а также устройство для стабилизации объёма масла в рабочей камере. Производительность насоса до 20 м3/сут, напор до 10 МПа, кпд до 0,43.

Установки винтовых насосов представляют значительный интерес для эксплуатации скважин на шельфе. Глубинный винтовой насос состоит из ротора в виде простой спирали (винта) и статора в виде двойной спирали с шагом, в два раза превышающим шаг ротора.

О сновными параметрами винтового насоса являются: диаметр ротора D, длина шага статора и эксцентриситет е. Полости, сформированные между ротором и статором, разделены. При вращении ротора эти полости «перемещаются» как по радиусу, так и по оси. «Перемещение» полостей приводит к проталкиванию жидкости снизу вверх, поэтому иногда этот насос называют насосом с перемещающейся полостью. При использовании погружного электродвигателя агрегат спускается в скважину на НКТ, а питание к электродвигателю подводится по специальному кабелю.

Глубинный винтовой насос: а — ротор; б — статор; в — насос в сборе; 1 — корпус насоса; 2 — полость между статором и ротором

В случае использования наземного привода вращение ротору насоса передается через колонну штанг. В качестве приводного двигателя служит электродвигатель, но могут использоваться и другие двигатели.

Установки винтовых насосов имеют широкий диапазон по параметрам: подача от 20 до 240 м3/сут, напор до 2000 м и предназна­чены для эксплуатации скважин с осложненными условиями. Кроме того, установки винтовых насосов характеризуются низкими капитальными вложениями, являются малогабаритными, име­ют низкий уровень шума и достаточно высокий КПД. Эти установки являются хорошим средством добычи нефти на морских платформах.