Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений




МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Филиал ФГБОУ ВПО «УдГУ» в г. Воткинске

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

 

 

Реферат по предмету:

Основы нефтегазопромыслового дела.

 

 

Студента группы:З-ВтН-210301-33(к)

Жукова К.В.

 

Проверяющий:Кучерова Е.А.

 

Воткинск 2017

 

 

Содержание

 

1. Область использования скважинных насосов

. Устройство скважинного насоса

. Особенности эксплуатации скважинных насосных установок

. Характеристики насосов

 


 

1.Область использования

 

Скважинные насосы предназначены для откачивания воды из буровых, нефтяных скважин, трубчатых колодцев, котлованов, приямников для различных целей. Например, глубинные мелиоративные скважинные насосные установки применяются для орошения подземными водами или для откачки грунтовых вод с целью мелиоративного улучшения земель.

 

.Устройство скважинного насоса ЭЦВ 8-25-300

 

 

Рис. 1 Насос ЭЦВ 8-25-300

- кабель; 2 - перфорированный лист; 3 - муфта; 4 - обойма; 5 - отвод; 6 - втулка; 7 - промежуточный подшипник; 8 - средний корпус; 9 - рабочее колесо; 10 - вал; 11 - водоподъемная труба; 12 - клапанная коробка; 13, 14 - верхний и нижний опорные подшипникидиаметром 100-500 мм, с подачей воды 0,63-1200 м3/ч, напором 12-680 м, с общей минерализацией не более 1500 мг/л (сухой остаток), pH = 6,5-f-9,5 > с температурой до 25° Сие содержанием хлоридов не более 350 мг/л, сульфидов не более 500 мг/л, сероводорода не более 1,5 мг/л.

 

На рис.1 показан многоколесный насос ЭЦВ 8-25-300. Каждая ступень насоса состоит из рабочего колеса, лопаточного отвода и обоймы. Вода поступает в насос через корпус основания, защищенный перфорированным листом из нержавеющей стали. Рабочее колесо (радиальное, закрытого типа, с гидравлической разгрузкой) фиксируют на валу относительно лопаточных отводов с помощью распорных втулок и закрепляют шпонкой. Материал рабочих колес - ударопрочный полистирол. Лопаточные отводы имеют радиальные лопатки на всасывающей и нагнетательной стороне, которые образуют межлопастные каналы для отвода воды от рабочего колеса предыдущей ступени и подвода воды к колесу последующей ступени. Их выполняют из полипропилена и армируют чугунными кольцами в местах уплотнительных узлов. Стальные обоймы, составляющие корпус насоса, устанавливают между корпусами основания и шарового клапана и стягивают четырьмя стяжками.

Опорами вала служат два резинометаллических подшипника (нижний и верхний). При числе ступеней больше 10 устанавливают дополнительный средний корпус, в котором размещают дополнительный промежуточный подшипник. Подшипники насоса смазываются откачиваемой водой, а электродвигатель-водой, залитой в полость статора перед его установкой в скважину. Электронасос никогда не должен работать “всухую” - даже кратковременное включение насоса в работу без воды приводит к повреждению подшипников и обмотки двигателя.

В верхней части насоса расположен шаровой клапан, состоящий из пластмассового обрезиненного шара и корпуса с расточкой под шар. Клапан служит для разгрузки агрегата от давления столба воды в напорном трубопроводе и для предохранения от обратного вращения колес насоса и ротора двигателя при внезапном отключении электродвигателя.Для привода насоса применяется электродвигатель типа ПЭДВ (П - погружной, ЭД-электродвигатель, В - заполненный водой). Электродвигатель относится к типу мокрых двигателей, т. е. перед опусканием в скважину он должен быть заполнен чистой профильтрованной водой. Кабель для питания электродвигателя опускают в скважину одновременно с монтажом колонны водоподъемных труб и крепят к ним с помощью поясов. Длина токопроводящего кабеля, входящего в комплект агрегата, должна быть численно равна номинальному напору. Кроме того, к этому значению добавляют 3,5 м (расстояние от скважины до станции автоматического управления) и 1 м на каждые 50 м спуска для компенсации возможного скручивания и прогиба кабеля во время монтажа.

Насосы ЭЦВ других типоразмеров по своей конструкции значительно отличаются от описанного насоса. Так, например, секция насоса ЭЦВ 8-40-65 имеет корпус, отлитый за одно целое с направляющим аппаратом, т. е. она подобна секции артезианского насоса с трансмиссионным валом типов А и АТН.

Поскольку содержание механических примесей более 0,01% приводит к повреждению резинометаллических подшипников, насосы типа ЭЦВ запрещается применять для промывки скважин. Для этой цели рекомендуется применять насосы типа ЭНП, так как ими можно перекачивать воду с содержанием механических примесей до 0,05% по массе. В этих насосах для смазки резинометаллических подшипников и полости электродвигателя используется перекачиваемая жидкость, часть которой очищается центробежным очистителем, расположенным над верхней ступенью насоса. Очищенная вода по полым валам насоса и электродвигателя поступает в камеру подпятника и оттуда через лабиринтный замок направляется в полость электродвигателя.

Погружные насосы по сравнению с артезианскими с трансмиссионными валами имеют ряд преимуществ:

исключается необходимость применения длинного вертикального вала с промежуточными подшипниками, уменьшается металлоемкость насоса;

отсутствие трансмиссионного вала позволяет применять погружные насосы в искривленных скважинах;

упрощается конструкция водоподъемного трубопровода, монтаж и демонтаж насосной установки;

уменьшается площадь павильона над скважиной.

Вследствие этих преимуществ погружные насосы находят широкое применение для подъема воды из трубчатых колодцев и постепенно вытесняют трансмиссионные насосы.

Скважинные насосы с погружным электродвигателем марки ЭЦВ (буквы обозначают: электронасос, центробежный, водяной) являются также многосекционными насосами, но секции обыкновенно заключены в общий трубчатый кожух. Рабочие колеса могут быть радиальные и диагональные (полуосевые).

Вес ротора электродвигателя, рабочих колес насоса и осевое усилие воспринимаются специальными подшипниками, расположенными в нижней части электродвигателя. В этом случае рабочие колеса насоса должны быть зафиксированы на валу. Однако существует конструктивная разновидность со свободной посадкой колес на валу. Тогда осевое усилие воспринимается специальными обоймами лопаточных отводов каждой секции.

Подшипники вала насоса имеют водяную смазку и выполняются из текстолита, лигнофоля или резины. Рабочие колеса выполняют не только из стали и бронзы, но и из упрочненного полистирола.

В приводе насосов применяют так называемые мокростаторные двигатели, у которых обмотка статора находится в прочной полиэтиленовой водонепроницаемой изоляции. Ротор электродвигателя - короткозамкнутый, набран из листов электротехнической стали и залит алюминием. Между ротором и статором заливается чистая вода.

 

.Особенности эксплуатации скважинных насосных установок

 

Перед началом монтажа насоса, а также во время эксплуатации измеряется положение статического и динамического уровня воды в скважине. Измерение производят с помощью электробатометра или хлопушки (шнура с привязанным к нему на конце “колоколом” или диском). Проверяется прямолинейность скважины.

Работа по наладке установки заключается в основном в регулировке систем смазки и охлаждения подшипников.

Перед каждым пуском необходима предварительная смазка подшипников трансмиссии. При водяной смазке под давлением, на 3-5 минут, пустить воду в подшипники, при смазке подшипников откачиваемой водой - предварительно смочить водой верхние подшипники трансмиссии, заливая ее сверху через специальную трубку из бака или водопровода.

Не следует допускать работы насоса, когда уровень воды в скважине снижается до предела всасывания. В этом случае уменьшается подача и насос начинает работать с перерывами; перерывы в работе сопровождаются гидравлическими ударами, вызывающими вибрацию и повреждение установки.

Наиболее благоприятные условия работы насоса - когда одно или два нижних рабочих колеса погружены в воду. Для этого следует периодически по приборам контролировать динамический уровень воды в скважине.

При кратковременных остановках следует выждать до окончания обратного тока воды в скважину и лишь после этого производить повторный пуск насоса.

Нельзя приостанавливать работу насоса, откачивающего из скважин воду с большим содержанием ила и песка. При подобных остановках может произойти занос скважины и насоса песком, заедание и стирание частей насоса. Осаждение большого количества песка на дне скважины частично убавит приток воды в скважину, что уменьшит ее дебит. Чтобы прекратить работу насоса, нужно, по возможности, снизить число оборотов и выждать момент, когда насос начнет подавать чистую воду.

Как правило, насос устанавливают в скважину после строительных откачек эрлифтом или специальным насосом с производительностью, превышающей на 10-15% нормальную производительность эксплутационного насоса.

 

.Характеристики насосов

 

Для подъема воды из скважин и глубоких колодцев применяют скважинные лопастные насосы при напоре от 30 до 110 м марок ЦТВ и УЦТВ с электродвигателем над скважиной и при напоре более 110 м марки ЭЦВ с погружным электродвигателем.

Скважинные насосы с электродвигателем над скважиной выпускают с подачами от 30 до 700 м3/ч для скважин диаметром от 200 до 600 мм, а электронасосы с погружным электродвигателем - с подачами от 1 до 1 000 м3/ч для скважин диаметром от 100 до 500 мм.

Сводный график напорных характеристик насосов ЭЦВ, выпускаемых промышленностью, изображен на рисунке 5.10.

Первые конструкции погружных электродвигателей были очень чувствительны к агрессивности воды и абразивным примесям и часто выходили из строя. В настоящее время агрегаты выпускают для подъема химически активной воды (исполнение Х - эта буква пишется в марке насоса после напора), и с повышенной температурой (исполнение Тр), и с повышенным содержанием твердых примесей (исполнение Г), и для работы в условиях повышенных требований к ударостойкости сейсмостойкости (исполнение А). Таким образом, расширилась область применения скважинных насосов с погружным электродвигателем для различных условий водоподъема. Этому способствуют также их достоинства: простота монтажа и демонтажа установки; возможность установки в искривленных скважинах; отсутствие длинного трансмиссионного вала и меньшие гидравлические потери напора в трубах по сравнению с насосом марки ЦТВ.

 

При расчете действительных расхода и напора насоса по напорной характеристике надо учитывать, что геометрическая высота подъема Нг+∆Н, показанная меняется в зависимости от расхода насоса. На рисунке величина Нг постоянна. Это разность между уровнем воды в резервуаре, куда подается вода, и статическим уровнем грунтовых вод, когда никакого водозабора нет. Если насос начинает забирать воду из скважины, то уровень в ней понижается на ∆Н в результате того, что в затрубном пространстве образуется кривая спада (воронка депрессии) и вода движется к скважине. Зависимость ∆Н=f(Q) определяется пробными откачками при сдаче скважины в эксплуатацию и вносится в ее паспорт.

 

 

При расчете гидравлических потерь напора в насосной установке с длинным трансмиссионным валом в трубе надо пользоваться коэффициентами гидравлических сопротивлений, приводимыми в каталогах, так как эти коэффициенты зависят не только от диаметра трубы, но и от скорости в трубе (от числа Рейнольдса).

Минимальное заглубление насоса hВ отсчитывается от динамического уровня грунтовых вод.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2018-01-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: