X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Установка электроцентробежного насоса(УЭЦН)

Схема УЭЦН

Установки предназначены для использования высокодебитных, обводненных, вертикальных и наклонно-направленных скважин, имеют высокий КПД и меньше подвержена влиянию кривизны ствола скважины, обслуживание ЭЦН просто, так как на поверхности размещаются только станция управления и трансформатор, не требующие постоянного ухода. Однако ЭЦН плохо работают в условиях коррозионно-агрессивной среды, при выносе песка, в условиях высокой температуры и высокого газового фактора.

На данный момент разработаны и выпускаются электроцентробежные насосы для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких горизонтов в одной скважине со 146 мм и 168 мм обсадными колоннами. Также электроцентробежные насосы используются для закачки минерализованной пластовой воды в нефтяной пласт с целью ППД (поддержания пластового давления).

УЭЦН – по своей сути обычный насосный агрегат, только тонкий и длинный. ОН может работать в среде, которая отличается своей агрессивностью к присутствующим в ней механизмам. Состоит ЭЦН из погружного насосного агрегата (электродвигатель с гидрозащитой + насос), кабельной линии, колонны НКТ (насосно-компрессорные трубы), оборудования устья скважины и наземного оборудования (трансформатора и станции управления).

Основные узлы УЭЦН:

ЭЦН (электроцентробежный насос) – главный элемент установки, с помощью которого осуществляется подъем жидкости из скважины на поверхность. Состоит он из секций, которые в свою очередь состоят из ступеней (направляющих аппаратов) и большого числа рабочих колес, собранных на валу и заключенных в стальной корпус (трубу).

ПЭД (погружной электродвигатель) – второй по важности элемент. Основным видом погружных электродвигателей, служащих для привода центробежных насосов, являются асинхронные маслонаполненные с короткозамкнутыми роторами двигатели.

Протектор (или гидрозащита) – элемент который находится между электродвигателем и насосом. Отделяет электродвигатель, заполненный маслом от насоса заполненного пластовой жидкостью и при этом передает вращение от двигателя к насосу.

Кабель, с помощью которого к погружному электродвигателю подводится электроэнергия. Кабель бронированный. На поверхности и до глубины спуска насоса он круглого сечения (КРБК), а на участке погружного агрегата вдоль насоса и гидрозащиты - плоский (КПБК).

Дополнительное оборудование:

Газосепаратор – используется для понижения количества газа на входе в насос. Если необходимости в снижении количества газа нет, то используется простой входной модуль, через который в насос поступает скважинная жидкость.

ТМС – термоманометрическая система. Градусник и манометр в одном приборе. Выдает нам на поверхность данные о температуре и давлении той среды, в которой работает спущенный в скважину ЭЦН.

Вся установка собирается непосредственно при ее спуске в скважину. Собирается последовательно снизу-вверх, нельзя забывать про кабель, который пристегивается к самой установке и к НКТ специальными металлическими поясами. На поверхности кабель запитывается на устанавливаемые вблизи куста повышающий трансформатор (ТМПН) и станцию управления.

Помимо уже перечисленных узлов в колонне НКТ над электроцентробежным насосом устанавливаются обратный и сливной клапаны.

Обратный клапан (КОШ - клапан обратный шариковый) используется для заполнения насосно-компрессорных труб жидкостью перед запуском насоса. Он же не позволяет жидкости сливаться вниз при остановках насоса. Во время работы насоса обратный клапан находится в открытом положении под действием давления снизу.

Над обратным клапаном монтируется сливной клапан (КС), который используется для спуска жидкости из НКТ перед подъемом насоса из скважины.

Преимущества ЭЦН перед ШСНУ (установка глубинного штангового насоса):

Возможность отбора жидкости из скважин до 15000 м³/сут;

Простота наземного оборудования

Возможность использовать их на скважинах с глубиной более 3000 метров;

Менее трудоемкие методы удаления парафина со стенок насосно-компрессорных труб.

Возможность проведения исследований в скважинах без подъема насосного оборудования;

Высокий (от 500 суток до 2-3 лет и более) межремонтный период работы ЭЦН;

Но установки электроцентробежных насосов обладают и серьезными недостатками:

существенное снижение эффективности их работы при откачке высоковязких жидкостей и водонефтяных эмульсий, а также при повышенном содержании в продукции скважины свободного газа;

размещение погружного электродвигателя в скважине предъявляет высокие требования к надежности гидрозащиты;

наличие длинного кабеля, помещенного в агрессивную среду, предъявляет высокие требования к его изоляции;

ограничение области применения УЭЦН температурой откачиваемой продукции;

сложность погружного оборудования, и как следствие высокая стоимость приобретения и ремонта;

высокие требования по подбору типоразмера и выводу на режим установки.

Код для цитирования: Скопировать