5.1.4. Конические насосы

Среди различных путей повышения эффективности ПЛН при откачке ГЖС наиболее простым в реализации и подлежащим рас­ четному прогнозированию является использование т.н. «коничес­

кого» насоса.

Повышение эффективности работы насоса при повышенном газосодержании потока ГЖС при помощи использования «конического» насоса известно давно и интересно тем, что практически не требует дополнительных капитальных затрат и заключается в оптимальной компоновке имеющихся в распоряжении пользователя ступеней различных типов. Проточная часть ступеней такого насоса меняется в соответствии с изменением параметров перекачиваемой газожид­ костной среды (рис. 5.8). Оптимальный «конический» насос должен включать примерно до трех пакетов различных типов ступеней: ступе­ ней самой большой производительности, далее по потоку помещают­ ся пакеты ступеней промежуточной и меньшей производительности. Схема конического насоса в настоящее время используется и предла­ гается некоторыми отечественными изготовителями и американски­ ми фирмами REDA и Centrilift.

Принцип оптимальной компоновки «конического» насоса из располагаемого набора ступеней при заданном дебите скважины и газосодержании на входе может быть основан на минимизации потребляемой насосами мощности.

Синтезированный конический насос будет потреблять меньшую мощность, чем наилучший цилиндрический насос из рассматривае­ мых ступеней при любых одинаковых условиях входа. Отсюда следу­ ет, что его двигатель будет загружен на меньшую мощность, а значит иметь более низкую температуру. Это же относится и к кабельной линии. Таким образом, создаются предпосылки для повышения на­ дежности работы этих узлов и установки в целом.

Ступени самой большой производительности, устанавливаемые на входе «конического» насоса, могут пропускать относительно большие объемы свободного газа, поэтому допустимое газосодержание на входе такого насоса выше, чем у серийного «цилиндричес­ кого» насоса с объемной подачей, равной средней объемной подаче «конического» насоса. Повышенное допустимое газосодержание на входе «конического» насоса позволяет в некоторых случаях отка­ заться от использования газосепаратора.

REDA компании Schlumberger в насосных модулях, устанавливае­ мых перед основными секциями [212]. Для обозначения шнековой ступени применяются различные термины: спирально-осевая, ге­ ликоидальная, конструкция Poseidon.

Повышенное допустимое газосодержание шнековой ступени вполне объяснимо: общеизвестна повышенная кавитационная харак­ теристика шнека.

Можно отметить, что на входе современных центробежных газосепараторов ПЛН, допустимое входное газосодержаниие которых пре­ вышает 70%, устанавливается шнековое колесо.

Таблица 5.1

Примечание. Значения допустимого газосодержания приведены для входного давления не менее 30 кг/см2.

5.1.6. Различные компоновки

Оценочные области применения погружных лопастных насосов и предвключенных к ним устройств по газосодержанию на входе в насос приведены на прилагаемой диаграмме (рис. 5.10). Термин «цилиндрический» обозначает использование в насосе однотип­ ных ступеней.

Из диаграммы видно, что в зависимости от компоновки насоса до­ пустимое газосодержание на входе в насос достигает 70%.

Структура условных обозначений двигателей приведены нарис. 6.1, 6.2, 6.3, 6.4. Структура обозначений двигателей ОАО «АЛНАС» и ОАО «БЭНЗ» идентичны, так как они находятся в одном холдинге.

X X ПЭД X X ХХХ-ХХХ М X В5

Номер модификации с системой телеметрии (может отсутствовать)

Номер модификации по напряжению (может отсутствовать) 1 - пониженное напряжение питания

Погружной электродвигатель

Конструктивное исполнение: отсутствие буквы — одиночный С —секционный

Исполнение по термостойкости: отсутствие буквы — обычное; Т — термостойкое на 120 °С; Т, - термостойкое на 150 °С

Мощность, кВт

Диаметр корпуса, мм

Шифр модернизации

Порядковый номер модернизации (может отсутствовать)

Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ1515069

Рас. 6.1. Структура обозначений двигателей производства ОАО«АЛНАС»

Номер модификации (типовое исполнение — без номера):

1 — исполнение на различные напряжения;

2 — исполнение с системой телеметрии Ижевского радиозавода; 3 — исполнение с системой телеметрии СКАД —2 И;

_______________________________ 4 — исполнение с единым магнитопроводом

Погружной электродвигатель производства ООО «Борец»_____

Конструктивное исполнение: отсутствие буквы — (одиночный); С — секционный_______________

Исполнение по термостойкости: отсутствие буквы — обычное; Т — термостойкое на 125 °С

Мощность, кВт

Диаметр корпуса, мм

Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69

Рис. 6.2. Структура обозначений двигателей производства ООО «Борец»

ПЭД X ТН ХХХ -ХХХ В5

Погружной электродвигатель

Конструктивное исполнение: отсутствие буквы — одиночный; С — секционный

Термостойкий, производства ЗАО «Новомет-Пермь»

Мощность, кВт

Диаметр корпуса, мм

Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69

Рис. 6.3. Структура обозначений двигателей производства ЗАО «Новомет-Пермь»

Погружной электродвигатель унифицированный

Конструктивное исполнение: отсутствие буквы — одиночный; С — секционный

Мощность, кВт

Диаметр корпуса, мм •

Исполнение по теплостойкости: отсутствие буквы и цифры —обычное; Т — предельная длительнодопускаемая температура обмотки статора 170 °С при

температуре окружающей среды 110вС, 120 °С; Т, —тоже при температуре окружающей среды 90 °С

Изготовитель ООО «Лысьвенский заводнефтяного машиностроения

Шифр модернизации (может отсутствовать)

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69

Рис. 6.4. Структура обозначения двигателей производства

ООО «Лысьвенский завод нефтяного машиностроения»

Погружные двигатели предназначены для работы в среде пласто­ вой жидкости (смеси нефти и воды в любой пропорции) с темпера­ турой до 90еС в обычном исполнении, до 120-135°С в термостойком

(Т) исполнении, до 150°С в термостойком (Т,) исполнении. Область применения двигателей в нефтяных скважинах в зависимости отдиа­ метра корпуса приведена табл. 6.2.

Таблица 6.2

Пластовая жидкость может содержать:

—механические примеси с относительной твердостью частиц не более 7 баллов по шкале Мооса до не более 1,0 г/л;

—сероводород до 1,25 г/л;

—газосодержание до 55%;

—гидростатическое давление пластовой жидкости в зоне двигате­ ля до 25(250) МПа (кгс/см2) по техническим условиям (однако нефтя­

ные компании эксплуатируют ряд двигателей при давлении до 32(320) МПа (кгс/см2));

— угол отклонения двигателя от вертикали в зоне подвески уста­ новки до 60°

Погружные двигатели представляют собой маслозаполненную гер­ метичную систему, состоящую из электродвигателя и гидрозащиты. Учитывая тот факт, что за последние годы были разработаны и осво­ ены в производстве целый ряд гидрозащит и электродвигателей, не вошедших в технические условия, в табл. 6.3 приведена сводная ин­ формация возможной их комплектации.

Таблица 6.3

1ГБ52

2ГБ52

завод нефтяного машиностроения»

Двигатели соединяются с насосом (входным модулем, газосепаратором, диспергатором) верхней частью гидрозащиты (протектора). Присоединительные размеры протекторов с диаметром корпуса 86 мм приведены на рис. 6.5, с диаметром корпуса 92, ЮЗ мм приведены на рис. 6.6 и табл. 6.4, с диаметром корпуса 114, 123 и 172 мм приведены на рис. 6.7 и табл. 6.5.

Таблица 6.4

и 172 мм

Табл. 6.5