книги / Монтаж, обслуживание и ремонт скважинных электронасосов

для колонны обсадных труб диаметром 146 мм, с минимальным

район поставки по климату и температуре пластовой жидкости.

СКВАЖИННЫЙ ВИНТОВОЙ НАСОС

Рабочим органом винтового насоса (рис. 22) (табл. 17) яв­ ляются стальные винты 4, 6 и резинометаллические обоймы, внутренняя полость которых представляет собой двухзаходную винтовую поверхность. Винты соединены между собой эксцентри­ ковой муфтой 5. Принцип действия насоса заключается в том, что между винтом и обоймой по всей длине образуется ряд замкнутых полостей, которые при вращении винта заполняются перекачиваемой жидкостью, передвигаемой от приема насоса к его выкиду.

Жидкость имеет следующую характеристику:

Винт вращается вокруг своей оси и по окружности с радиу­ сом, равным эксцентриситету.

В скважинных винтовых насосах (см. рис. 22) имеется ряд специфических узлов и деталей: пусковая кулачковая 9, и экс-

Рис. 22. Скважинный винтовой насос

центриковые шарнирные 5, 7 муфты, клапан 2, шламовая труба 1 и сетчатый фильтр 3.

Пусковая муфта центробежного типа соединяет валы протек­ тора и насоса и обеспечивает с помощью выдвижных кулачков пуск насоса при достижении ротором электродвигателя частоты вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту. Муфта выполняет и другую важную функцию - она не позволяет валу насоса вращаться в обратную сторону и тем самым пред-

охраняет насос от отворачивания резьбовых соединений. Кроме того, пусковая муфта защищает насос от аварийного режима ра­ боты, так как Дри выходе из строя одного из рабочих органов отключается последний.

Эксцентриковые муфты 5 и 7, установленные между винтами, приводным валом 8 и нижним винтом, состоящим из двух универ­ сальных шарниров, позволяют винтам совершать в обоймах слож­ ные планетарные движения.

Над насосом установлен золотниковый предохранительный клапан 2. Клапан выполняет ряд функций: пропускает жидкость в колонну насосно-компрессорных труб при спуске насоса в ск­ важину; обеспечивает слйв жидкости из колонны насосно­ компрессорных руб при подъеме установки из скважины; пре­ пятствует при остановках насоса сливу жидкости из колонны труб через рабочие органы насоса (вся жидкость сливается че­ рез клапан в затрубное пространство); защищает насос от су­ хого трения и повышенного давления.

При монтаже установки шламовая труба предохраняет насос от попадания в него механических примесей окалины.

Винты насосов изготавливают из титанового сплава ОТ4 (подача 100 и 200 м2/сут) и легированной стали марки 40Х (прил. 5).

Винтовые насосы выполняют с различными натягами и зазо­ рами, учитывающими их тепловое расширение в скважинах (табл. 18).

ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый четырехполюсный погружной маслонаполненный. Частота вращения вала до 1500 мин'1, в то время как в установках ЭЦН приме­ няют двухполюсные электродвигатели с частотой вращения вала

бой трубу, в которой расположены магнитные и немагнитные сердечники, чередующиеся между собой. Магнитные сердечники служат мапштопроводом. В немагнитных сердечниках установле­ ны опоры подшипников ротора: промежуточного б, верхнего 3 и нижнего 7. Ротор электродвигателя многоопорный и состоит из магнитных сердечников, между которыми расположены подшипники скольжения. Вал ротора пустотелый из калиброванной стали. Для смазки подшипников в пазы в статоре на валу установлена турбинка, которая создает циркуляцию масла через центральный

канал вала.

Корпус статора соединяют с головкой при помощи резьбы. К головке присоединяют протектор гидрозащиты. В расточке го-

ловки расположены радиальный подшипник, пята, подпятник и колодка кабельного ввода. Подпятник бронзовый с баббитовой наплавкой. Основание 8 крепят к корпусу нижнего подшипника 7. В основании расположен4 фильтр 9, служащий для очистки масла и клапана перепускного 10.

Герметизацию электродвигателя осуществляют с помощью гидрозащиты, которая предохраняет двигатель от попадания в его внутреннюю полость пластовой жидкости, а также компен­ сирует температурные изменения объема и расхода масла. Гид­ розащита выравнивает давление внутри электродвигателя с

Рис. 23. Погружной электродвигатель

давлением в скважине на уровне его подвески. Существует гидрозащита двух типов: с избыточным давлением (ГД) и без него (Г) (табл. 20).

Гидрозащита состоит из двух узлов: протектора и компенса­ тора. Протектор гидрозащиты устанавливают между насосом и электродвигателем. Компенсатор подсоединяют к нижней части электродвигателя.

УСТАНОВКИ СКВАЖИННЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ

Для поддержания пластового давления в нефтяных скважинах в пласт закачивают воду с помощью специальных установок - УЭЦП (табл. 21, 22).

Установка (рис. 24) состоит из скважинного и наземного

Т а б л и ц а 22 Комплектующие изделия и оборудование УЭЦП

КУПИЛ83-39Л2У1КУППЛ500-68М2ХЛ

ТМЭ-1000/10-72-У1; ТМЭ-ЮОО/Ю-75-ХЛ1;КУПНЛ83-49Л2У1КУПРШОО-79ЛЗХЛ1

сят к скважинному оборудованию. Наземное оборудование сос­ тоит из оборудования устья скважины с контрольно­ измерительными и регулировочными приборами б, комплектного устройства 5 и трансформатора 4.

Электронасосный агрегат спускают в скважину <или шурф с подводом жидкости из других источников) и подвешивают на устье. Жидкость под избыточным давлением до 14 МПа поступает на прием насоса. Это позволяет использовать установки в ка­ честве дожимных от кустовых насосных станций, включать их последовательно с целью повышения давления нагнетательной жидкости до 25-30 МПа или параллельно для увеличения объема закачиваемой жидкости.

Установки подразделяют на две условные группы:

УЭЦП используют в жидкой среде с температурой до 40° С при содержании в ней механических примесей не более 0,1 г/л.

В зависимости от условий работы (жидкой среды) установки выпускают в обычном (УЭЦП) и коррозионно-стойком (УЭЦПК) ис­ полнениях (табл. 23).

Т а б л и ц а 23 Основные показатели жидкой среды

Рассмотрим обозначение установки на примере УЭЦПК16-1000- 1400ХЛ1: У - установка; Э - привод от скважинного электро­ двигателя; Ц - центробежный насос; П - для поддержания плас­ тового давления; К - коррозионно-стойкое исполнение; 16 - группа насоса - условный диаметр колонны обсадной трубы с внутренним диаметром 400 мм (уменьшенный в 25 раз); 1000 - подача насоса, м2/с; 1400 - напор насоса, м; ХЛ - для холод­ ного района (или У - для умеренного климата); 1 - категория размещения электронасоса.

ЭЛЕКТРОНАСОС УЭЦП

Насос установки погружной секционный многоступенчатый с вертикальным расположением вала (ЭЦП и ЭЦПК) (рис. 25, 26) (табл. 24). В зависимости от напора число секций может быть от 2 до 4. Секции насоса соединяют при помощи фланцев, а ва­ лы секций - при помощи роликовых муфт. Крутящий момент от вала электродвигателя к валу насоса передается приводной ро­ ликовой муфтой. Каждая секция насоса состоит из рабочих ко­ лес (с плавающими уплотнительными кольцами) и направляющих аппаратов, называемых пакетами (от 8 до 18 ступеней). Рабо-