Установка скважинного центробежного насоса постоянно совершенствуется, увеличиваются эффективность, надежность и долговечность ее узлов, снижается стоимость установок, и проверяются принципиально новые схемы установок.
Наиболее широко до недавних пор велись работы по усовершенствованию узлов электрооборудования установок, имеющих наименьшую надежность и долговечность при нормальных условиях эксплуатации. Опыт такой эксплуатации установок показал, что до 80 % всех подземных ремонтов вызвано выходом из строя электродвигателя, его гидрозащиты и кабеля. Естественно, первоочередная задача в таких условиях — совершенствование этих узлов и станции управления, которая должна защищать их от аварийных режимов.
Например, на АО «АЛНАС» проведены работы, в результате которых было повышено сопротивление изоляции погружного электродвигателя (ПЭД) на порядок (с 200 до 2000 МОм).
Внедрено тестирование изоляции ПЭД по индексу поляризации, что существенно повышает эксплуатационную надежность электродвигателей.
Опробованы и находятся в стадии внедрения новые выводные провода, которые обладают лучшей термостойкостью, сопротивлением изоляции, меньшими токами утечки, меньшим и стабильным размером наружного диаметра. Для пропитки статоров опробован новый компаунд, в котором практически нет летучих веществ, в результате чего удалось добиться лучшего заполнения пазов. Компаунд термостоек при температуре 180 — 200 °С, при опытной пропитке показал сопротивление изоляции электродвигателя 2000 МОм при температуре 126 °С
Разработана, изготовлена и прошла промысловые испытания опытная партия кабельных муфт, конструктивно выполненных по принципу гермовводов. Наконечники муфты залиты в изоляционном материале, что обеспечивает их герметичность и исключает продольное перемещение. Герметичность соединения с головкой ПЭД обеспечивается радиальным уплотнением.
В той же фирме на протяжении ряда лет изготавливались двигатели, оснащенные погружными датчиками системы телеметрии СКАД-2. В настоящее время в кооперации с Ижевским радиозаводом, создали и поставили на промысловые испытания двигатели типа 6ПЭД с системой телеметрии нового поколения. Погружной блок системы вынесен и крепится ниже компенсатора специального исполнения. Новая система телеметрии позволяет контролировать и регистрировать следующие параметры:
· давление окружающей среды;
· температуру окружающей среды;
· давление во внутренней полости двигателя;
· температуру обмотки электродвигателя;
· уровень вибрации в двух плоскостях;
· токи утечки (сопротивление изоляции) системы трансформатор — кабель — электродвигатель.
В 2000 году начато серийное производство двигателей типа 6ПЭД. При этом решен вопрос и об обеспечения необходимого сервисного сопровождения внедрения новой системы телеметрии у потребителей.
Несмотря на то, что на сегодня многие потребители удовлетворены конструкцией и эксплуатационной надежностью гидрозащиты МГ-51, специалисты АО «АЛНАС» считают, что она устарела и не может успешно работать в условиях высокого газопроявления и высокой температуры. В связи с этим «АЛНАС» разработал и поставил на промысловые испытания гидрозащиту МГ-54, в которой протектор выполнен двухкамерным и бездиафрагменным. Каждая камера имеет продублированные газоотводные клапаны. Компенсатор имеет диафрагму, которая снаружи контактирует не с пластовой жидкостью, а с соленой водой или с жидкостью глушения, что уменьшает вероятность попадания газа внутрь двигателя сквозь диафрагму.
Как уже указывалось ранее, одним из самых ненадежных узлов электродвигателя является изоляция обмоточного провода статора двигателя. Два ее недостатка вызывают наибольшее число отказов — недостаточные изоляционные качества и недостаточная теплостойкость. Для их ликвидации ведутся работы по применению новых изоляционных материалов, в частности, на базе фторопластов и по улучшению качества масла, заполняющего двигатель. Эти новые материалы позволяют повысить температуру окружающей среды или увеличить мощность, отбираемую от двигателя.
Все шире применяются на российских нефтяных промыслах так называемые «параметрические электродвигатели», имеющие достаточно гибкую нагрузочную характеристику (рис. 1.154).
Рис. 1.154. Характеристика двигателя РППЭД-Я-80-117
Параметрические погружные электродвигатели системы Н. В. Яловеги (РППЭД-Я) номинальной мощностью от 38 до 126 кВт выпускаются ООО «Алмаз» (г. Радужный, Тюменской обл.).
Технические показатели двигателей РППЭД-Я приведены в табл. 1.69.
Таблица 1.69