Эксплуатация скважин ПЦЭН. Общая схема установки, ее эл-ты и их назначение
Центробежные насосы для откачки жидкости из скважины принципиально не отличаются от обычных центробежных насосов, используемых для перекачки жидкостей на поверхности земли. Однако малые радиальные размеры, обусловленные диаметром обсадных колонн, в которые спускаются центробежные насосы, практически неограниченные осевые размеры, необходимость преодоления высоких напоров и работа насоса в погруженном состоянии привели к созданию центробежных насосных агрегатов специфического конструктивного исполнения. Внешне они ничем не отличаются от трубы, но внутренняя полость такой трубы содержит большое число сложных деталей, требующих совершенной технологии изготовления.
Погружные центробежные электронасосы (ПЦЭН)—это многоступенчатые центробежные насосы с числом ступеней в одном блоке до 120, приводимые во вращение погружным электродвигателем специальной конструкции (ПЭД). Электродвигатель питается с поверхности электроэнергией, подводимой по кабелю от повышающего автотрансформатора или трансформатора через станцию управления, в которой сосредоточена вся контрольно-измерительная аппаратура и автоматика. ПЦЭН опускается в скважину под расчетный динамический уровень обычно на 150—300 м. Жидкость подается по НКТ, к внешней стороне которых прикреплен специальными поясками электрокабель. В насосном агрегате между самим насосом и электродвигателем имеется промежуточное звено, называемое протектором или гидрозащитой. Установка ПЦЭН (рис. XI. 1) включает маслозаполненный электродвигатель ПЭД /; звено гидрозащиты или протектор 2; приемную сетку насоса для забора жидкости 3; многоступенчатый центробежный насос ПЦЭН 4; НКТ 5; бронированный трехжильный электрокабель 6; пояски для крепления кабеля к НКТ 7; устьевую арматуру 8; барабан для намотки кабеля при спуско-подъемных работах и хранения некоторого запаса кабеля 9; трансформатор или автотрансформатор 10; станцию управления с автоматикой 11 и компенсатор 12.
|
|
|
Насос, протектор и электродвигатель являются отдельными узлами, соединяемыми болтовыми шпильками. Концы валов имеют шлицевые соединения, которые стыкуются при сборке всей установки. При необходимости подъема жидкости с больших глубин секции ПЦЭН соединяются друг с другом так, что общее число ступеней достигает 400. Всасываемая насосом жидкость последовательно проходит все ступени и покидает насос с напором, равным внешнему гидравлическому сопротивлению. УПЦЭН отличаются малой металлоемкостью, широким диапазоном рабочих характеристик как по напору, так и по расходу, достаточно высоким к. п. д., возможностью откачки больших количеств жидкости и большим межремонтным периодом. Следует напомнить, что средняя по Союзу подача по жидкости одной УПЦЭН составляет 114,7 т/сут, а УШСН — 14,1 т/сут.
|
|
|
Все насосы делятся на две основные группы; обычного и износостойкого исполнения.
Подавляющая часть действующего фонда насосов (около 90% центробежного насоса "5 /о) — обычного исполнения.
Насосы износостойкого исполнения предназначены для работы в скважинах, в продукции которых имеется небольшое количество песка и других механических примесей (до 1 % по массе). По поперечным размерам все насосы делятся на 3 условные группы: 5; 5А и 6, что означает номинальный диаметр обсадной колонны, (в дюймах), в которую может быть спущен данный насос.
Группа 5 имеет наружный диаметр корпуса 92 мм, группа 5А—103 мм и группа 6'—114 мм. Частота вращения вала насосов соответствует частоте переменного тока в электросети. В СССР это частота — 50 Гц, что дает синхронную скорость (для двухполюсной машины) 3000 мин~!. В шифре ПЦЭН заложены их основные номинальные параметры, такие как подача и напор при работе на оптимальном режиме. Например, ЭЦН5-40-950 означает центробежный электронасос группы 5
Насос. Погружной центробежный электронасос состоит из рабочих бронзовых литых колес и направляющих аппаратов, отлитых из чугуна. Рабочие колеса и направляющие аппараты монтируются на одном валу, который поддерживается двумя подшипниками — верхним скользящим и нижним шариковым. Большая величина напора, необходимого при откачке жидкости с больших глубин, обеспечивается в погружном центробежном электронасосе большим количеством ступеней (140—180 ступеней и более)
|
|
|
Протектор является устройством, предохраняющим электродвигатель от попадания в него откачиваемой из скважины жидкости. Протектор состоит из двух камер — верхней, заполняемой консистентной смазкой, и нижней, содержащей трансформаторное масло. В верхней и нижней камерах при помощи пружины и поршня поддерживается давление, превышающее давление погружения насоса под уровень жидкости в скважине. Электродвигатель. Погружной электродвигатель ПЭД — трехфазный, асинхронный, с короткозамкнутым ротором. Электродвигатель рассчитан на напряжение 440—380 в. Ротор электродвигателя состоит из нескольких секций стандартной длины. Между секциями устанавливаются бронзовые подшипники. Обмотка статора общая для всех его пластин. Кожух мотора заполняется легким трансформаторным маслом. Масло служит для смазки и охлаждения ротора и статора. Кабель. Для питания погружного электродвигателя применяются кабели двух типов: круглый кабель марки КРБК; плоский кабель марки КРБП. Круглый кабель идет от поверхностного оборудования в скважину и несколько выше насоса переходит в плоский кабель, так как для прокладки круглого кабеля рядом с насосом и протектором не хватает места.Плоский и круглый кабели соединяются способом горячей вулканизации.
|
|
|
Круглый кабель КРБК — трехжильный. Токопроводящие жилы — медные, их изоляция — резиновая. Поверх изоляции жил наложена наиритовая оболочка (шланг), а на эту оболочку наложена маслостойкая лакоткань, затем хлопчатобумажная оплетка, пропитанная специальным нефтестойким составом. На оплетку накладывается бронь из профилированной оцинкованной стальной ленты.
Плоский кабель КРБП тоже трехжильный. Уложенные в одной плоскости жилы обмотаны двумя лентами маслостойкой лакоткани и оплетены хлопчатобумажной оплеткой. Поверх этой оплетки наложена бронь из холоднокатаной отожженной латунной ленты. Автотрансформаторпредназначен для компенсации падения напряжения в кабеле, подводящем электроэнергию к погружному электродвигателю. Автотрансформатор трехфазный с естественным воздушным охлаждением. Он защищен кожухом. Станция управления служит для управления и защиты погружных электродвигателей. Она позволяет осуществлять ручное управление автоматом и кнопками, автоматическое отключение при срыве подачи жидкости, нулевую защиту, а также защиту от перегрузки и при коротких замыканиях. Общий к. п. д. установок электроцентробежных погружных насосов равен 0,4—0,45. Мощности двигателей 46 кВт. Максимальный КПД насосов - 0,65.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 925; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!