WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 |

VI. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН ПОГРУЖНЫМИ ЭЛЕКТРОНАСОСАМИ

6.1. Характеристика погружных центробежных электронасосов (ЭЦН)

Установка погружного электроцентробежного насоса для добычи нефти (УЭЦН)

состоит из погружного насосного агрегата (электродвигатель с гидрозащитой,

насос), кабельной линии, колонны НКТ, оборудования устья скважины и наземного

оборудования: трансформатора и 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 У2ЭЦНИ63501100. 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 УЭЦН65001100 и УЭЦН6700800 – с диаметром не менее 148,3мм.

Характеристика погружных центробежных насосов приведена ниже.

Таблица 6.1. Характеристика погружных центробежных насосов Шифр насоса К.П.Д., % Номинальная подача, м3/сут Напор, м Число ступе ней Число секций ЭЦНМ5А– ЭЦНМ5В– ЭЦНМ5С – ЭЦНМ5D– ЭЦНМ5E– ЭЦНМ5А–20 ЭЦНМ5В– ЭЦНМ5С– ЭЦНМ5D– ЭЦНМ5E– ЭЦНМ5F – 2 ЭЦН5 – 40 39, ЭЦН5 – 40 ЭЦНМ5А– ЭЦНМ5В– ЭЦНМ5С– ЭЦНМ5D– ЭЦНМ5E– ЭЦНМ5F – 2 ЭЦН5 – 80 51, 1285 ЭЦН5 51, ЭЦН5 51, 3ЭЦН5 58, 1330 ЭЦН5 58, 2ЭЦН5 960 1ЭЦН5А 1ЭЦН5А 58, 1225 2ЭЦН5А– ЭЦН5А 1ЭЦН5А 250 60, 890 1ЭЦН5А250 60, 1160 1ЭЦН5А250 1580 1ЭЦН5А 360 59, 660 2ЭЦН5А 360 810 2ЭЦН5А 360 60, 950 2ЭЦН5А360 59, 1260 1ЭЦН5А 500 59, 830 1ЭЦН6 100 1610 2ЭЦН6 160 57, 1715 4ЭЦН6250 1100 2ЭЦН6250 62, 1590 ЭЦН6 250 62, 1700 2ЭЦН6 350 1035 3ЭЦН6350 2ЭЦН6 500 930 1ЭЦН6 700 850 1ЭЦН6500 1350 ЭЦН6 700 1220 – ЭЦН6 1000 1085 – 2ЭЦНИ6350 62, 1170 – 2ЭЦНИ6500 61, 860 – ЭЦНК5 80 49, 1250 – ЭЦНК5 80 51, ЭЦНК5 58, 1330 – ЭЦНК5 130 58, Рис. 6.1.1 – Общая схема оборудования скважины установкой погружного центробежного насоса 6.2. 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 SCHELLERBLECKMAN, 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.

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, мин1.

Фактическая производительность насоса, (6.2.2) где – объемный КПД насоса.

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.

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. Основные параметры установок УЭВН 5 (ОКБ БН, Россия) Параметр Типоразмер установки УЭВН УЭВН 5– УЭВН 563 – УЭВН 5 100 УЭВН 5 –100 УЭВН 5200 – Номинальная подача, м3/сут Номинальное давление, МПа *Мощность электродвигателя, кВт 5, 5, (22) (32) Масса погружного агрегата, кг * Электродвигатель типа ПЭД с гидрозащитой 1Г51.



6.3. 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 возвратнопоступательное движение на:

с механическим приводом;

с гидравлическим приводом.

По конструкции диафрагмы:

с плоской дафрагмой;

с цилиндрической диафрагмой;

с диафрагмой в виде сильфона.

По виду энергии, подводимой к насосу с поверхности:

с электроприводом;

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. Таблица 6.3. Технические характеристики УЭДН Типоразмер Показатели Подача, м3/сут Давление, МПа Мощность, кВт КПД, % УЭДН5 – 4 4, 2, УЭДН5 4 4, 2, УЭДН5 – 6, 6, 2, УЭДН5 –6,3 6, 3, УЭДН5 – 8 8, 2, УЭДН5 – 8 8, 3, УЭДН5 – 10, 2, УЭДН5 – 10 10, 3, УЭДН5 –12, 12, 8, 2, УЭДН5– 16 16, 6, 2, УЭДН5 – 20 20, 6, 3, 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.

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) Полезная мощность насоса определяется из соотношения:

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

3. Мощность электродвигателя Nэ 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.

6.4. Характеристика электрических двигателей Характеристика погружных электродвигателей приведена в табл. 6.4.1 и 6.4.2.

Таблица 6.4. Показатель ПЭД ПЭД ПЭД ПЭД ПЭД ПЭД Номинальная мощность, кВт Напряжение линейное, В Сила номинального тока, А 31, 27, Частота, Гц Частота вращения синхронная, мин Скольжение, % 6, 6, 6, 5, 5, Коэффициент мощности 0, 0, 0, 0, 0, 0, К.П.Д., % Температура окружающей среды, оС Тип гидрозащиты 1ГБ 1ГБ 1ГБ 1ГБ 1ГБ 1ГБ Скорость движения охлаждения жидкости, м/с 0, 0, 0, 0, 0, 0, b 0, 0, 0, 0, c 0, 0, 0, 0, d 1, 1, 0, 0, b 7, 4, 4, 3, c 1, b 0, 0, 0, 0, c 0, 0, 0, 0, b 0, 0, 0, 0, Таблица 6.4. Технические характеристики погружных электродвигателей (выпускаемые по стандарту API) Обозначение Мощность, кВт/л.с.





Напряжение, В Ток, А КПД, % Коэф.

мощности Скольжение, % Длина электродвигателя, мм Масса, кг ПЭД16117ЛГВ 16/21, 18, 0, 2477, ПЭД22117ЛГВ 22/29, 84, 0, 3237, ПЭД32117ЛГВ 32/43, 0, 5, 3997, ПЭД45117ЛГВ 45/ 0, 5137, ПЭД63117ЛГВ 63/85, 0, 6657, ПЭДС90117ЛГВ 90/ 0, 5, 9168, ПЭДС125117ЛГВ 125/169, 51, 0, 5, 12968, *ПЭД12117МВ 12/16, 0, 2097, *ПЭД28117МВ 28/ 84, 0, 3617, *1ПЭД32117МВ 32/43, 35, 0, 3997, *ПЭД40117МВ 40/54, 84, 0, 4377, *1ПЭД45117МВ 45/ 36, 0, 5137, *ПЭД50117МВ 50/67, 84, 0, 5, 5897, *ПЭД56117МВ 56/ 31, 84, 0, 5, 6277, *1ПЭД6317МВ 63/85, 51, 0, 6657, Продолжение таблицы 6.4. Обозначение Мощность кВт/л.с.

Напряжение, В Ток, А КПД, % Коэф.

мощности Скольжение, % Длина электро двигателя, мм Масса, кг *ПЭД7017МВ 70/94, 0, 7037, *ПЭД80117МВ 80/108, 84, 0, 5, 8408, *ПЭДС100117МВ 100/135, 38, 0, 5, 9928, *ПЭДС140117МВ 140/189, 53, 84, 0, 5, 13738, *ПЭДС180130МВ 180/241, 0, 12653, *ПЭДС250130МВ 250/ 0, 15405, *ПЭДСЗ60130МВ 360/ 0, 23056, *Электродвигатели выпускаются по отдельному заказу. По желанию заказчика могут быть изготовлены электродвигатели других мощностей.

6.5. Характеристика электрических кабелей Таблица 6.5. Марка кабеля Число жил ґ площадь сечения мм Максим.

наружные размеры, мм Допустимое давление, МПа Масса, кг/км КПБК (кабель с полиэтиленовой изоляцией, бронированный, круглый) 3ґ 29, 19, 3ґ 32, 3ґ 35, 3ґ 38, 3ґ 44, КПБП (кабель с полиэтиленовой изоляцией, бронированный, плоский) 3ґ 9,7ґ 19, 3ґ 10,5ґ20, 3ґ 13,6ґ33, 3ґ 15ґ37, 3ґ 15,4ґ КППБПС (кабель с плотной полиэтиленовой изоляцией, бронированный, плоский 3ґ 13,2ґ 19, 3ґ 15ґ32, 3ґ 15,4ґ36, 3ґ 18,4ґ43, 3ґ 20,8ґ47, КППБПСО 3ґ 13,2ґ27, 19, 3ґ 15ґ32, 3ґ 15,4ґ36, 3ґ 18,5ґ43, 3ґ 20,8ґ47, Таблица 6.5. Марка кабеля Число жил ґ площадь сечения мм Максим.

наружные размеры, мм Максимальное рабочие напряжение, В Масса, кг/км КПБК (кабель с двойной полиэтиленовой изоляцией, бронированный, круглый) 3ґ 29, 3ґ 32, 3ґ 35, 3ґ 38, 3ґ 44, КПБП (кабель с двойной полиэтиленовой изоляцией, бронированный, плоский) 3ґ 13,6ґ33, 3ґ 15ґ37, 3ґ 15,4ґ 3ґ 18ґ48, 3ґ 19,7ґ52, КППБПТ (кабель с плотной полиэтиленовой изоляцией, бронированный, теплостойкий 3ґ 13,6ґ33, 3ґ 15ґ37, HTRL (кабель термостойкий, со специальной изоляцией, бронированный, круглый) 3ґ21, 32, 3ґ33, 35, 3ґ42, 36, HTFЗ (кабель термостойкий, со специальной изоляцией, бронированный, плоский) 3ґ13, 14ґ35, 3ґ21, 15ґ37, 3ґ33, 16ґ41, 3ґ42, 17ґ43, 6.6. Вспомогательное оборудование скважинных электроустановок Таблица 6.6. Техническая характеристика станций управления и комплектных устройств Показатель ШГС 5804 49А3У ШГС 580459А3У КУПНА 7929А2У Напряжение в сети, В Напряжение в главной цепи (на выходе автотрансформатора или трансформатора), В Сила тока в главной цепи (на входе в автотрансформатор или трансформатор), А Сила тока в главной цепи (на выходе автотрансформатора или трансформатора), А Напряжение в цепи управления, В Таблица 6.6. Техническая характеристика трансформаторов типа ТМПН Тип трансформатора Номинальная мощность, кВт Номинальное напряжение обмотки напряжения, В Напряжение ступеней регулирования, В низкое высокое ТМПН63/173У ТМПН63/173ХЛ ТМПН63/173У1 ТМПН63/173ХЛ ТМПН100/373У ТМПН100/373ХЛ ТМПН100/373У ТМПН100/3ХЛ ТМПН100/373У ТМПН100/373ХЛ ТМПН100/373У ТМПН100/373ХЛ ТМПН100/373У ТМПН100/373ХЛ ТМПН160/373У ТМПН160/373ХЛ ТМПН160/373У ТМПН160/373ХЛ ТМПН200/673У ТМПН200/673ХЛ 6.7. Выбор типоразмера, глубины спуска в скважину и режима работы установки ЭЦН Выбор глубины погружения и расчет сепарации газа у приема насоса Глубина спуска электроцентробежного насоса в скважину определяется из условия обеспечения минимального забойного давления. При газосодержании до 7% напорная характеристика насоса не ухудшается; при содержании газа 7 20% необходимо в расчет напора вносить поправку, а при газосодержании более 30% наблюдается срыв подачи насоса. Рекомендованное значение предельного газосодержания в мелкодисперсной фазе у приема насоса равно 35%.

Pages:     || 2 | 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.