Установки погружных центробежных электронасосов

На объекте Б2+В1 Кушниковского месторождения добыча нефти ведется с помощью установок ЭЦН (99%) и ЭВН (1%). Рассмотрим оборудование для эксплуатации погружными насосами.

Установки погружных центробежных насосов в модульном исполнении УЭЦНМ и УЭЦНМК предназначены для откачки из нефтяных скважин, в том числе и наклонных, пластовой жидкости, содержащей нефть, воду, газ, механические примеси.

Установки имеют два исполнения обычное и коррозионно-стойкое. Пример условного обозначения установки:

УЭЦНМ 5 –125 -1200 ТУ 26 – 06 –1486 - 87,

где У - установка; Э - привод от погружного электродвигателя; Ц - центробежный; Н - насос; М - модульный; 5- группа насоса; 125 - подача, м³/сут; 1200 - напор, м.

Для установок коррозионно-стойкого исполнения перед обозначением группы насоса добавляется буква “К”.

Номинальные значения КПД установки соответствуют работе на воде.

Перекачиваемая среда - пластовая жидкость (смесь нефти, попутной воды и нефтяного газа);

Максимальная кинематическая вязкость однофазной жидкости, при которой обеспечивается работа насоса без изменения напора и КПД - 1 мм²/с.

· водородный показатель попутной воды рН 6.0 - 8.5;

· максимальное массовое содержание твердых частиц - 0,01 % (0,1 г/л);

· микро твердость частиц - не более 5 баллов по Моосу;

· максимальное содержание попутной воды – 99 %;

· максимальное содержание свободного газа у основания двигателя 25 %, для установок с насосными модулями - газосепораторами (по вариантам комплектации) – 55 %, при этом соотношение в откачиваемой жидкости нефти и воды регламентируется универсальной методикой подбора УЭЦН к нефтяным скважинам

· максимальная концентрация сероводорода: для установок обычного исполнения - 0,001 % (0,01 г/л); для установок коррозионно-стойкого исполнения - 0,125 % (1,25 г/л);

· температура перекачиваемой жидкости в зоне работы погружного агрегата - не более 90º С.

Для установок, укомплектованных кабельными линиями К-43, в которых взамен удлинителя с теплостойким кабелем марки КФСБ используется удлинитель с кабелем марки КПБП, температуры должны быть не более:

· для УЭЦНМ 5 и УЭЦНМК 5 с двигателем мощностью 32 кВт - 70 С;

· для УЭЦНМ 5, 5А и УЭЦНМК 5, 5А с двигателями мощностью 45- 125 кВт - 75 С;

· для УЭЦНМ 6 и УЭЦНМК 6 с двигателями мощностью 90 - 250 кВт - 80 С;

Значения КПД насоса и КПД насосного агрегата соответствуют работе на воде плотностью 1000 кг/м³.

Насос состоит из входного модуля, модуля-секции (модулей-секций), модуля головки, обратного и спускного клапанов. Допускается изменение числа модулей-секций в насосе при укомплектовании погружного агрегата соответствующим двигателем необходимой мощности.

Для откачивания пластовой жидкости, содержащей у сетки входного модуля насоса свыше 25 % (по объему) свободного газа, к насосу следует подсоединить насосный модуль - газосепаратор. Газосепаратор устанавливается между входным модулем и модулем-секцией.

Соединение модулей между собой и с входного модуля с двигателем - фланцевое. Соединения уплотняются резиновыми кольцами.

Соединение валов модулей-секций между собой, с валом гидрозащиты и двигателя осуществляется шлицевыми муфтами.

Соединение валов газосепаратора, модуля-секции и входного модуля между собой также осуществляется при помощи шлицевых муфт.

Рабочие колеса и направляющие аппараты насосов обычного исполнения изготавливают из модифицированного серого чугуна, насосов корозионно-стойкого исполнения - из модифицированного чугуна ЧН16Д7ГХШ типа “нирезист”.

Модуль головка состоит из корпуса, с одной стороны которого имеется внутренняя коническая резьба для подсоединения обратного клапана (насосно-компрессорной трубы), с другой стороны фланец для подсоединения к модулю-секции двух ребер и резинового кольца. Рёбра прикреплены к корпусу модуля-головки болтом с гайкой и пружинной шайбой. Резиновое кольцо герметизирует соединение модуля головки с модулем-секцией.

Модули-головки насосов группы 5 и 5А имеют резьбу муфты НКТ гладкой 73 ГОСТ 633-80.

Модуль-головка насосов группы 6 имеет два исполнения: с резьбой муфты 73 и 89 ГОСТ 633-80.

Модуль-головка с резьбой 73 применяется в насосах с номинальной подачей до 800 м^З/сут, с резьбой 89 - более 800 м^З/сут.

Модуль-секция состоит из корпуса, вала, пакета ступеней (рабочих колес и направляющих аппаратов), верхнего подшипника, нижнего подшипника, верхней осевой опоры, головки, основания, двух ребер на внешней поверхности секции.

Ребра предназначены для защиты плоского кабеля с муфтой от механических повреждений о стенку обсадной колонны при спуске и подъеме насосного агрегата.

Входной модуль состоит из основания с отверстиями для прохода пластовой жидкости, подшипниковых втулок и сетки, вала с защитными втулками и шлицевой муфты для соединения вала модуля с валом гидрозащиты. При помощи шпилек модуль верхним концом подсоединяется к модулю-секции.

Для предотвращения обратного вращения (турбинный режим) ротора насоса под воздействием столба жидкости в колонне НКТ при остановках и для облегчения повторного запуска насосного агрегата служит обратный клапан. Обратный клапан ввинчивается в модуль-головку насоса.

Для слива жидкости из колонны НКТ при подъеме насосного агрегата из скважины служит спускной клапан. Спускной клапан ввинчивается в корпус обратного клапана.