6.4. Оборудование устья скважины с уэцн

В последние годы проведены работы по усовершенствова­нию оборудования устья скважины, оборудования для спускоподъемных работ и транспортировки узлов установок ЭЦН.

Оборудование устья обеспечивает муфтовую подвеску НКТ, герметизацию устья (вывод кабеля и НКТ), подачу про­дукции, регулирование режима эксплуатации и возможность проведения различных технологических операций.

Устье скважины для эксплуатации установками ЭЦН обо­рудуется либо стандартной фонтанной арматурой со специ­альной планшайбой для пропуска и герметизации кабельной линии, либо специальным оборудованием.

Так ТатНИИнефтемаш разработал оборудование устья типа ОУЭН (рис. 6.11).

Крестовик 1, соединенный с обсадной колонной, имеет разъ­емный конус 2, на котором подвешиваются НКТ. Над конусом расположено резиновое уплотнение 3, герметизирующее место вывода труб и кабеля 4. Уплотнение поджимается разъемным фланцем 5. Затрубное пространство скважины соединяется с выкидом из НКТ через колено 6 и обратный клапан 7. Об­ратный клапан предназначен для отвода затрубного газа в линию нефтесбора. Крестовик 1 имеет специальное отверстие для применения эхолота или других приборов. Все основные узлы оборудования устья унифицированы с узлами фонтанной арматуры и устья штанговых скважинных насосных установок, что существенно упрощает комплектацию оборудования устья и его эксплуатацию. Рабочее давление, на которое рассчитано оборудование устья, составляет 14 и 21 МПа, давление, на ко­торое рассчитан устьевой сальник - 4 МПа, диаметр условного прохода запорных органов - 65 мм.

Наиболее распространенным способом уплотнения кабелей в устьевой арматуре скважин является их заделка с помощью резиновых сальниковых уплотнителей (шайб).

Уплотнение российских кабелей производится по изоля­ции токопроводящих жил, уплотнение кабелей иностранных фирм - по оболочкам жил или по общим шланговым оболоч­кам (в зависимости от конструкции кабелей). Данный способ трудоемок и не исключает деформацию изоляции и оболочек жил кабелей.

Рядом ведущих фирм мира разработаны и успешно экс­плуатируются узлы вывода кабеля через устьевую арматуру скважин, представляющие собой разъемные герметические соединения концов основного кабеля кабельной линии и пи­тающего наземного кабеля.

Пункты подключения кабельных линий (так называемые "клеммные коробки") устанавливаются между устьем скважи­ны и наземным электрооборудованием УЭЦН таким образом, чтобы соединить наземный питающий кабель с основным кабелем.

6.5. Техническая характеристика уэцн

Графические зависимости напора Н, КПД и потребляемой мощности N от подачи погружного центробежного насоса Q

Рис. 6.13. Типы характеристик погружных центробеж­ных насосов: 1- с максимальной точкой; 2 - пологопадающая; 3 - крутопадающая

вращении вала насоса с рабочими колесами в откачиваемой продукции (при Q = 0).

Зависимость напора от подачи Q—Н будем называть основ­ной характеристикой насоса. По форме основной характери­стики все погружные центробежные насосы можно разделить на три типа (рис. 6.13):

— характеристика с максимальной точкой;

— пологопадающая характеристика;

— крутопадающая характеристика.

По целому ряду причин наихудшими для эксплуатации скважин являются насосы с характеристикой с максимальной точкой, а наилучшими — насосы с пологопадающей характери­стикой. Как видно из рис. 6.13, потеря напора в рациональной области подач для насосов с характеристикой с максимальной точкой составляет Н₁; для насосов с пологопадающей характеристикой — Н₂; для насосов с крутопадающей характеристикой

— Н₃ при этом Н₁ > Н₃ > Н₂. Таким образом, наименьшая потеря напора в рациональной области работы насоса характер­на для насосов с пологопадающей характеристикой, что являет­ся их существенным эксплуатационным преимуществом.

Паспортные характеристики погружных центробежных насосов, как уже отмечалось, получены при работе на воде. Раз­нообразие эксплуатационных условий скважин трансформи­рует водяные характеристики, иногда существенно. Основное влияние на характеристики центробежных насосов оказывают вязкость откачиваемой жидкости и содержание в жидкости свободного газа.

Многолетняя практика широкомасштабного применения погружных центробежных электронасосов позволила выявить еще одну особенность: реальные характеристики серийных насосов при их стендовых испытаниях на технической воде несколько отличаются от паспортных. Как правило, реальные характеристики Q—Н и Q— располагаются ниже паспортных, что требует корректировки паспортных характеристик.