Эксплуатации скважин установками электроцентробежных насосах (УЭЦН)

Оборудование для эксплуатации скважин погружными бесштанговыми насосами

Оборудование для эксплуатации скважин погружными бесштанговыми насосами

К бесштанговым погружным установкам относятся насосы:

а) электроцентробежные.

б) электровинтовые;

в) гидропоршневые;

г) диафрагменные.

При эксплуатации нефтяных скважин с большим дебитом наиболее целесообразно применение установок электроцентробежных насосов (УЭЦН).

Преимущества:

Скважины, оборудованные установками погружных центробежных электронасосов, выгодно отличаются от скважин, оборудованных глубиннонасосными установками.

Здесь на поверхности нет механизмов с движущимися частями, отсутствуют громадные металлоемкие станки - качалки и массивные фундаменты, необходимые для их установки.

Применение такого оборудования позволяет вводить скважины в эксплуатацию сразу же после бурения в любой период года, даже в самые суровые зимние месяцы, без больших затрат времени и средств на сооружение фундаментов и монтажа тяжелого оборудования. При эксплуатации скважин ЭЦН устье легко поддается герметизации, что позволяет осуществлять сбор и отвод попутного газа. Для установок ЭЦН характерно отсутствие промежуточного звена насосных шланг, благодаря чему повышается межремонтный период работы скважин.

Расширяется область применения насосной добычи из глубоких скважин и форсированного отбора жидкости из сильно обводненных скважин, а также наклонно-направленных скважин.

Недостатки:

К недостаткам бесштанговых насосных установок можно отнести: сложный ремонт скважины при падении труб, иногда не приводящий к результату; сложное оборудование (шкаф ШГС), требующее электрика высокой квалификации.

Эксплуатации скважин установками электроцентробежных насосах (УЭЦН)

В УЭЦН входят: наземное и подземное оборудование.

К подземному оборудованию относятся:электроцентробежный насос(ЭЦН); погружной электродвигатель (ПЭД; система гидрозащиты; токоведущий кабель; насосно-компрессорные трубы (НКТ).

К наземному оборудованию относятся:устьевая арматура; станция управления; трансформатор.

Установка скважинного центробежного насоса (рис. 1) состоит из насосного агрегата, бронированного кабеля б, устьевой арматуры 8, кабельного барабана 9, станции управ­ления 11 и автотрансформатора 10.

Рис. 1. Общая схема установки погружного электроцентробежного насоса: 1 – маслозаполненный электродвигатель ПЭД; 2 – гидрозащита или протектор; 3 – приемная сетка насоса для забора жидкости; 4 – модульный центробежный насос ЦЭН; 5 – НКТ; 6 – токоведущий кабель; 7 – пояски для крепления кабеля к НКТ; 8 – устьевая арматура; 9 – барабан для намотки кабеля при спуско-подъемных работах; 10 – трансформатор; 11 – станция управления с автоматикой; 12 – компенсатор

Электроцентробежный насос 4, являющийся основным исполнительным узлом установки (ЭЦН) и служит для подъема пластовой жидкости на поверхность.

Погружной электродвигатель (ПЭД) 1, являющийся приводом насоса.

Система гидрозащиты 2, осуществляющая защиту ПЭД от попадания в него пластовой жидкости и состоящая из протектора и компенсатора.

Токоведущий кабель 6, бронированный трехжильный,служащий для подачи электроэнергии к ПЭД.

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) 5, являющиеся каналом, по которому добываемая жидкость поступает от насоса на дневную поверхность.

Над насосом устанавливают два клапана:

- клапан обратный, исключающий переток жидкости из НК'Г через насос во время остановки насоса и его обратное вращение, облегчает запуск двигателя;

- клапан сливной, обеспечивающий выход жидкости из НКТ перед подъемом установки.

Устьевая арматура 8 предназначена для отвода продукции скважины в выкидную линию, герме­тизации устья и кабеля. Имеется отсекатель манифольдного типа РОМ-1, который перекрывает выкидную линию при повышении или резком снижении давления (вследствие прорыва трубопровода).

Станция управления 11 погружным двигателем, осуществ­ляющая запуск, контроль и управление работой УЭЦН

Трансформатор 10, предназначенный для регулирования вели­чины напряжения, подаваемого к ПЭД.

Электроцентробежный агрегат спускают в скважину на НКТ 5. Он состоит из трех основных частей, расположенных на одном вертикальном валу: многоступенчатого центробежного насоса 4, погружного электродвигателя (ПЭД) 1 и протектора 2.

Все эти узлы соединены между собой фланцами. Валы двигателя, протектора и насоса имеют на концах шлицы и соединяются шлицевыми муфтами.

Погружной электродвигатель (ПЭД) расположен непосредственно под насосом. Поэтому насос имеет боковой прием жидкости, которая поступает в него из кольцевого пространства между эксплутационной колонной и электродвигателем через фильтр – сетку.

Принцип действия установки следующий.

Электрический ток из промысловой сети через трансформатор 10 и стан­цию управления 11 поступает по кабелю 6 к электродвигате­лю 1, в результате чего электродвигатель вращает вал насоса и приводит таким образом его в действие. Во время работы агрегата жидкость проходит через фильтр 3, установленный на приеме насоса, и нагнетается по насосным трубам на повер­хность. Чтобы жидкость при остановке агрегата не сливалась из колонны труб в скважину, в трубах над насосом смонти­рован обратный клапан. Кроме того, над насосом устанавли­вают спускной клапан, через который жидкость сливается из колонны труб перед подъемом агрегата из скважины.

Погружной электроцентробежный насос представляет собой набор лопаток (ступеней) и направляющих ап­паратов.

Во время работы насоса скважинная жидкость, через всасывающие отверстия, поступает на рабо­чее колесо, попадает на его лопатки и увлекается ими в полость насоса, где приобретает вращательное движение.

Под влиянием центробежной силы жидкость, протекая между этими лопатками, плавно изменяет направление движения, постепенно теряет скорость и отводится в следующую ступень. На выходе из последнего рабочего колеса жидкость приобре­тает необходимый напор и выбрасывается в НКТ.

Установки имеют два исполнения обычные и коррозионностойкие.

Пример условно обозначения установки при заказе:

УЭЦНМ5-125-1200 ВкО2 ТУ 26-06-1486-87,

где У - установка; Э - привод от погружного двигателя; Ц - центробежный; Н - насос; М - модульный; 5 - группа насоса; 125 - подача, м³/сутки; 1200 - напор, м; ВК - вариант комплектаций; 02 - порядковый номер варианта комплектаций по ТУ. В обозначении установок, поставляемых с насосами повышенной износостойкости, добавляется буква «И», а с насосами повышенной коррозионностойкости - буква «К», например, УЭЦНИ5, УЭЦНК5.