Характеристика диафрагменных насосов (ЭДН)

VI. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН ПОГРУЖНЫМИ ЭЛЕКТРОНАСОСАМИ

Характеристика погружных центробежных электронасосов (ЭЦН)

Установка погружного электроцентробежного насоса для добычи нефти (УЭЦН) состоит из:

1) погружного насосного агрегата:

· электродвигатель с гидрозащитой,

· насос,

2) кабельной линии,

3) колонны НКТ,

4) оборудования устья скважины

5) наземного оборудования:

· трансформатора

· станции управления или комплектного устройства.

 Характеристика погружных электрических двигателей приведена в разделе 6.4; характеристика электрических кабелей – в разделе 6.5, а вспомогательного оборудования – в разделе 6.6.

Расшифровка условных обозначений установок приведена на примере У2ЭЦНИ6-350-1100. Здесь: У – установка; 2 (1) – номер модификации; Э – с приводом от погружного электродвигателя; Ц – центробежный; Н – насос; И – повышенной износостойкости (К – повышенной коррозионной стойкости); 6 (5; 5А) – группа установки; 350 – подача насоса в оптимальном режиме по воде в м³/сут; 1100 – напор, развиваемый насосом в метрах водяного столба.

Установки УЭЦНК могут добывать пластовую жидкость с содержанием сероводорода до 1,25г/л, а обычного исполнения – с содержанием сероводорода не более 0,01г/л. Установки УЭЦНИ могут работать со средой, где содержание механических примесей достигает 0,5г/л. Установки обычного исполнения – при содержании механических примесей менее 0,1г/л.

Установки группы 5 предназначены для эксплуатации скважин с внутренним диаметром обсадной колонны не менее 121,7мм, группы 5А – 130,0мм, группы 6 – 144,3мм, а установки УЭЦН6-500-1100 и УЭЦН6-700-800 – с диаметром не менее 148,3мм.

Характеристика погружных центробежных насосов приведена ниже.

 

 

Таблица 6.1.1

Характеристика погружных центробежных насосов

Шифр насоса	К.П.Д., %	Номинальная подача, м3/сут	Напор, м	Число ступе- ней	Число секций
1	2	3	4	5	6
ЭЦНМ5А–10-1100	28	10	1100	254	2
ЭЦНМ5В– 10-300	28	10	1300	299	2
ЭЦНМ5С –10-1550	28	10	1550	344	2
ЭЦНМ5D– 10-1700	28	10	1700	390	2
1	2	3	4	5	6
ЭЦНМ5E– 10-2000	28	10	2000	436	2
ЭЦНМ5А–20- 1000	37	20	1000	246	2
ЭЦНМ5В– 20-1200	37	20	1200	290	2
ЭЦНМ5С– 20-1400	37	20	1400	334	2
ЭЦНМ5D– 20-1600	37	20	1600	378	2
ЭЦНМ5E– 20-1800	37	20	1800	422	2
ЭЦНМ5F – 20-2000	37	20	2000	501	3
2 ЭЦН5 – 40 - 1400	39,6	40	1425-1015	273	2
ЭЦН5 – 40 - 1750	43	40	1800	349	3
ЭЦНМ5А– 50-1000	45	50	1000	192	1
ЭЦНМ5В– 50-1100	45	50	1100	224	2
ЭЦНМ5С– 50-1300	45	50	1300	264	2
ЭЦНМ5D– 50-1550	45	50	1550	303	2
ЭЦНМ5E– 50-1700	45	50	1700	344	2
ЭЦНМ5F – 50-2000	45	50	2000	384	2
2 ЭЦН5 – 80 - 1200	51,5	80	1285 - 715	274	2
ЭЦН5 - 80-1550	51,5	80	1600	364	2
ЭЦН5 - 80-1800	51,5	80	1780	413	3
3ЭЦН5 - 130-1200	58,5	130	1330 - 870	283	2
ЭЦН5 - 130-1400	58,5	130	1460	348	3
2ЭЦН5 - 200-800	50	200	960 - 545	225	2
1ЭЦН5А- 100-1350	51	100	1520-1090	264	2
1ЭЦН5А- 160-1100	58,7	160	1225 - 710	224	2
2ЭЦН5А–160-1200	61	160	1560-1040	274	2
ЭЦН5А -160-1750	61	160	1755	346	3
1ЭЦН5А- 250 - 800	60,3	250	890 - 490	145	2
1ЭЦН5А-250- 1000	60,2	250	1160 - 610	185	2
1ЭЦН5А-250- 1400	60	250	1580 - 930	265	3
1ЭЦН5А- 360 - 600	59,7	360	660 - 490	134	2
2ЭЦН5А- 360 - 700	60	360	810 - 550	161	2
2ЭЦН5А- 360 - 850	60,7	360	950 - 680	184	3
2ЭЦН5А-360- 1100	59,5	360	1260 - 920	248	3
1ЭЦН5А- 500 - 800	59,5	500	830 - 700	213	3
1ЭЦН6 - 100 - 1500	49	100	1610 - 1090	213	2
2ЭЦН6 - 160 - 1450	57,6	160	1715 - 1230	249	2
4ЭЦН6-250 - 1050	63	250	1100 - 820	185	2
2ЭЦН6-250 - 1400	62,6	250	1590 - 1040	231	2
ЭЦН6- 250 - 1600	62,6	250	1700 - 1080	253	2
2ЭЦН6 - 350 - 850	65	350	1035 - 560	127	2
3ЭЦН6-350 - 1100	65	350	1120	168	2
1	2	3	4	5	6
2ЭЦН6 - 500 - 750	63	500	930 - 490	145	2
1ЭЦН6 - 700 - 800	58	700	850 - 550	152	3
1ЭЦН6-500 - 1100	59	500	1350 - 600	217	3
ЭЦН6- 700 - 1100	60	700	1220 – 780	233	4
ЭЦН6- 1000 - 900	60	1000	1085 – 510	208	4
2ЭЦНИ6-350- 1100	62,1	350	1170 – 710	154	2
2ЭЦНИ6-500- 750	61,5	500	860 – 480	157	2
ЭЦНК5 - 80 - 1200	49,5	80	1250 – 785	274	2
ЭЦНК5 -80 - 1550	51,5	80	1600	364	2
ЭЦНК5 -130-1200	58,5	130	1330 – 870	283	2
ЭЦНК5 -130- 1400	58,5	130	1460	348	3

 

Рис. 6.1.1 – Общая схема оборудования скважины установкой погружного центробежного насоса

 

Характеристика винтовых насосов (ЭВН)

В настоящие время на нефтяных промыслах используют винтовые насосные установки с погружным электродвигателем, а также с поверхностным приводом как отечественного (ОКБ БН), так и импортного производства (фирма РОДЕМИП, Франция; фирмы COROD MANUFACTURING и AMOCO CANADA PETROLEUM LTD, GRIFFIN PUMPS, ROTALIFT, Канада; фирма SCHELLER-BLECKMAN, Австрия). Схема винтового насоса приведена на рисунке 6.2.1.

 Технические характеристики ЭВН (ОКБ БН, Россия) приведены в табл. 6.2.

Рабочие характеристики УВН (одновинтового насоса) определяются по следующим формулам.

1. Теоретическая производительность насоса, м³/с

                  ,                        (6.2.1)

где  – величина эксцентриситета между центром сечения винта и статора, м; –диаметр сечения винта, м; – шаг двухзаходного винта, м; –частота вращения винта, мин^-1.

2. Фактическая производительность насоса

                                  ,                 (6.2.2)

где  – объемный КПД насоса.

3. Мощность, подводимая к валу насоса

                  , кВт,             (6.2.3)

где  – производительность насоса, м³/сут; – напор столба жидкости, м; –плотность жидкости, кг/м³;  – ускорение свободного падения, м/с²;  - общий КПД насоса.

 

4. Общий КПД насоса

                            ,                     (6.2.4)

где –объемный КПД насоса, ; – гидравлический КПД насоса, ;  –механический КПД (учет потерь энергии на преодоление трения в подшипниках, винта в обойме, вала в сальниках, вала и шарнира о жидкость), ,  – мощность, расходуемая на механические потери.

 

Таблица 6.2.1

Основные параметры установок УЭВН 5 (ОКБ БН, Россия)

Параметр	Типоразмер установки
	УЭВН 5-16-1200	УЭВН 5–25-1000	УЭВН 5-63 –1200	УЭВН 5 -100- 1000	УЭВН 5 –100 -1200	УЭВН 5-200 –900
Номинальная подача, м3/сут	16	25	63	100	100	200
Номинальное давление, МПа	12	10	12	10	12	9
*Мощность электродвигателя, кВт	5,5	5,5 (22)	22	22 (32)	32	32
Масса погружного агрегата, кг	341	342	546	556	697	713

* Электродвигатель типа ПЭД с гидрозащитой 1Г51.

 

Характеристика диафрагменных насосов (ЭДН)

Установки электродиафрагменных насосов относятся к классу бесштанговых насосов, что определяет их эксплуатационные качества. Отличительной конструктивной особенностью диафрагменного насоса является изоляция его исполнительных органов от перекачиваемой среды эластичной диафрагмой и работа этих органов в герметичной полости, заполненной чистой жидкостью.

По принципу действия диафрагменный насос сравним с поршневым насосом – рабочий процесс осуществляется путем всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости.

Погружные диафрагменные насосы различных типов классифицируют по ряду признаков. По способу приведения диафрагмы в возвратно-поступательное движение на:

1. с механическим приводом;

2. с гидравлическим приводом.

По конструкции диафрагмы:

1. с плоской дафрагмой;

2. с цилиндрической диафрагмой;

3. с диафрагмой в виде сильфона.

По виду энергии, подводимой к насосу с поверхности:

1. с электроприводом;

2. с гидроприводом.

Конструктивные достоинства УЭДН, выгодно отличающие их от применяемых повсеместно штанговых насосов:

- отсутствие крупногабаритного и металлоемкого наземного оборудования;

- небольшая установочная мощность электродвигателя;

- простата монтажа и эксплуатации;

- удовлетворительная эксплуатация скважин, дающих вязкие эмульсии, жидкости, содержащие механические примеси и свободный газ;

- возможность применения в скважинах с низкими дебитами;

- возможность эксплуатации месторождений с небольшими устьевыми площадками (море, болота и др.).

В ОКБ БН были разработаны типоразмеры УЭДН, характеристики которых приведены в табл. 6.3.1

 

 

Таблица 6.3.1

Технические характеристики УЭДН

Типоразмер	Показатели
	Подача, м3/сут	Давление, МПа	Мощность, кВт	КПД, %
УЭДН5 – 4 -1700	4,0	17	2,20	35
УЭДН5 - 4 - 2000	4,0	20	2,55	36
УЭДН5 – 6,3-1300	6,3	13	2,45	38
УЭДН5 –6,3- 1500	6,3	15	3,15	38
УЭДН5 – 8 - 1100	8,0	11	2,65	38
УЭДН5 – 8 - 1300	8,0	13	3,25	39
УЭДН5 – 10-1000	10,0	10	2,85	40
УЭДН5 – 10 -1200	10,0	12	3,35	40
УЭДН5 –12,5-800	12,5	8,0	2,85	40
УЭДН5– 16 - 650	16,0	6,5	2,85	40
УЭДН5 – 20 -600	20,0	6,0	3,50	40

Примечание. Диаметр и длина электронасоса для всех установок составляют соответственно 117 и 2700мм, масса – 115кг.

 

Расчеты, проводимые при подборе УЭДН к скважинам, включают определение следующих параметров.

1. Подача насоса по жидкости определяется по формуле

           , (6.3.1)

где –подача,м³/сут; -коэффициент подачи;

  – эксцентриситет привода, мм; –частота тока, Гц;

  s– коэффициент скольжения привода; 

– число пар полюсов электродвигателя;

 – передаточное число конической передачи;

 – диаметр плунжера, мм.

При известных значениях некоторых параметров: =8мм; u = 1,8;  = 2. Подача насоса может быть определена в виде:

 ,                                     (6.3.2)

2. Полезная мощность насоса определяется из соотношения:

                                         ,                              (6.3.3)

где  – мощность насоса, кВт;  – давление, Па;  – производительность, м³/с.

3. Мощность электродвигателя N_э определяется из формулы

                                    ,                               (6.3.4)

где  - коэффициент полезного действия насоса.

Подбор УЭДН к скважинам производится по их условной характеристике, определяющей зависимость между суточным дебитом и давлением, расходуемым на подъем жидкости из скважины с определенным противодавлением.

Выбор оптимального режима работы УЭДН и его согласование с работой пласта производится исходя из условия равенства производительности насоса и дебита скважины по жидкости.

4. Глубина подвески насоса  определяется с учетом положения динамического уровня ( ) при отборе заданного объема жидкости из пласта и величины погружения , создающей необходимое давление на приеме насоса, т.е.

                               _,                    (6.3.4)

где  – устьевое давление, Па;  – потери на трение, м;  – высота подъема жидкости за счет работы газа (газлифтный эффект), м.

---

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 3295; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!