Файл: Мировые запасы высоковязких нефтей и природных битумов огромны и по оценкам ряда специалистов превышают запасы легких нефтей.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 120
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Установки УЭВН (таблица 2) выпускают для скважин с условным диаметром обсадной колонны 146 мм по ГОСТ 622-80 (минимальный внутренний диаметр колонны не менее 127 мм).
Таблица 2 - Технические характеристики установок типа УЭВН5
Показатель | УЭВН5-16-1200 | (УЭВН5-25-1000) | УЭВН5-63-1200 | (УЭВН5-100-1000) | УЭВН5-100-1200 | УЭВН5-200-900 |
Подача, м3/сут | 16 | 25 | 63 | 100 | 100 | 200 |
Давление, МПа | 12 | 10 | 12 | 10 | 12 | 9 |
Напор, м | 1200 | 1000 | 1200 | 1000 | 1200 | 900 |
Рекомендуемая рабочая часть: подача, м3/сут давление, МПа | 16-22 12-6 | 25-36 10-4 | 63-80 12-6 | 100-150 10-2 | 100-150 12-6 | 200-250 9-2,5 |
Мощность электродвигателя, кВт | 5,5 | 5,5 | 22,0 | 22,0 | 32,0 | 32,0 |
КПД погружного агрегата, % | 38,6 | 40,6 | 41,4 | 45,9 | 46,3 | 49,8 |
Габаритные размеры погружного агрегата (насос, электродвигатель с гидро-защитой), мм диаметр длина | 117 8359 | 117 8359 | 117 11104 | 117 11104 | 117 13474 | 117 13677 |
Масса погружного агрегата, кг | 341 | 342 | 546 | 556 | 697 | 713 |
Примечание - установки, занесенные в скобки, могут быть укомплектованы мощностью 22 и 32 кВт соответственно; КПД 39,5 и 46,4 % соответственно; длиной 10671 и 13071 мм соответственно. |
Установки выпускаются по 11 группе надежности (ОСТ 26-06-1304-82), в климатическом исполнении У, категории размещений погружного агрегата, наземного оборудования (ГОСТ 15100-69).
В состав установок с подачами 63, 100 и 200 м3/сут входит еще и трансформатор, т.к. электродвигатели этих установок выполнены соответственно на 700 и 1000 В.
2.4.Погружные винтовые электронасосные агрегаты ЭВН
Погружной насосный агрегат представляет собой сборочную конструкцию, состоящую из винтового сдвоенного насоса с электродвигателем и гидрозащитой. В условном обозначении отсутствует буква «У», например, ЭВН5-16-1200. Остальные обозначения соответствуют обозначениям, представленным в условном обозначении установок УЭВН. Технические характеристики винтовых насосных агрегатов представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Технические характеристики винтовых насосных агрегатов типа ЭВН5
Показатель | УЭВН5-16-1200 | УЭВН5-25-1000 | УЭВН5-63-1200 | УЭВН5-100-1000 | УЭВН5-100-1200 | УЭВН5-200-900 |
Подача, м3/сут | 16 | 25 | 63 | 100 | 100 | 200 |
Напор, м | 1200 | 1000 | 1200 | 1000 | 1200 | 900 |
Мощность насоса, кВт | 4,5 | 5,5 | 16,0 | 19,5 | 23,0 | 31,0 |
КПД насоса, % | 48,3 | 51,4 | 53,5 | 59,6 | 59,1 | 65,7 |
Габаритные размеры, мм диаметр длина | 103 3488 | 103 3488 | 103 4053 | 103 4143 | 103 4443 | 103 4646 |
Масса насоса, кг | 105 | 106 | 126 | 136 | 150 | 160 |
Погружные электродвигатели и гидрозащита к ним используются аналогичными, применяемыми в агрегатах погружных центробежных электронасосов для добычи нефти.
2.5.Устройство и принцип действия винтовых насосов
Погружные винтовые электронасосные агрегаты ЭВН5 всех типоразмеров изготавливаются по одной и той же конструктивной схеме с двумя рабочими органами, соединенными параллельно, что обеспечивает:
удвоение подачи при одном и том же поперечном габарите;
рабочие органы (винтовые пары) гидравлически взаимно уравновешенны, что исключает передачу значительных осевых сил на опорные подшипники насоса и пяту электродвигателя.
Погружной винтовой электронасосный агрегат ЭВН5 (рисунок 5) состоит из следующий элементов: пусковая кулачковая муфта центробежного действия, основание с приводным валом, сетчатые фильтры, установленные на приеме насоса, рабочие органы с правыми и левыми обоймами и винтами, две эксцентриковые шарнирные муфты, предохранительный клапан и шламовая труба.
При работе агрегата, крутящий момент от электродвигателя через вал протектора гидрозащиты, пусковую муфту и эксцентриковые муфты насоса передается рабочим винтам. По принципу действия насосы относят к объемным, а по способу передачи энергии жидкости к ротационным. Основными рабочими органами являются однозаходные геликсоидальные роторы с правым и левым направлением спирали и две резиново-металлические обоймы, внутренняя полость которых представляет собой двухзаходную винтовую поверхность с шагом в 2 раза большим, чем шаг винта, выполненную из маслобензиностойкой резины или другого эластомера.
шламовая труба; 2 - предохранительный клапан; 3 - фильтр; 4 и 6 - винты; 5 и 7 - шарнирные муфты; 8 - вал насоса; 9 - пусковая муфта
Рисунок 5 Винтовой погружной насос
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, перемещаемой от приема насоса к его выкиду. Винты вращаются вокруг своей оси и по окружности с радиусом равным эксцентриситету.
Жидкость поступает одновременно в левый и правый органы насоса через приемные сетки-фильтры. В камере между винтами потоки соединяются, и следуя дальше по кольцевому каналу между корпусом насоса и верхней обоймы, жидкость через предохранительный клапан поступает в напорную линию.
Пластовая жидкость перекачивается практически без пульсации, не создавая стойкой эмульсии из нефти и воды. Подача насоса равна сумме подач рабочих пар, а напор насоса - напору каждой рабочей пары.
Все основные узлы и детали диафрагментных насосов унифицированы и применяются, за некоторым исключением, во всех насосных агрегатов.
В винтовых насосах типа ЭВН5 имеется ряд специфических деталей: пусковая кулачковая муфта, эксцентриковые шарнирные муфты, предохранительный клапан, шламовая труба, сетчатый фильтр.
Пусковая кулачковая муфта центробежного типа соединяет валы протектора и насоса и обеспечивает с помощью выдвижных кулачков пуск насоса при движении максимального крутящего момента на валу двигателя, соответствующем частоте вращения 800-1200 об/мин.
Это вызвано тем, что винтовой насос имеет большую инерцию покоя и, чтобы запустить его (преодолеть силы трения), требуется повышенный пусковой момент. Кроме того, пусковая муфта не позволяет валу насоса вращаться в обратную сторону.
При обратном вращении за счет скоса на кулачках, муфта не включается, и кулачки проскальзывают и тем самым предохраняют насос от отворачиваний резьбовых соединений. Муфта так же защищает насос от аварийного режима работы, т.к. при выходе из строя одного из рабочих органов отключается последний. Внутри основания насоса расположен вал с подшипниками и опорные пяты из силицированного графита. Основание (рисунок 6) можно использовать только в насосах, комплектуемых гидрозащитой типа 1Г51.
1 - защитная втулка; 2 - бронзовая втулка; 3 - опорная пята; 4 - приводной вал
Рисунок 6 - Основание винтового насоса
В основании нет сальника, а смазка трущихся поверхностей осуществляется пластовой жидкостью. На приводной вал надеты защитные втулки из нержавеющей стали, которые вращаются в бронзовых втулках. Концевые неподвижные пяты опираются на резиновые прокладки для равномерной пердачи усилий на всю поверхность пяты.
Эксцентриковая муфта (рисунок 7) обеспечивает возможность сложного планетарного вращения в обоймах. Благодаря чему жидкость проталкивается вдоль оси винта и создается необходимый напор для подъема жидкости на поверхность.
Эксцентриковые муфты, установленные между винтами, приводным валом и нижним винтом, состоящих из 2 универсальных шарниров, позволяют совершать сложные планетарные движения в обоймах.
Муфта состоит из 2 шарнирных узлов, соединенных резьбовым валиком, вращение в муфте передается роликами, расположенными в специальных гнездах поводка корпуса. Осевая сила воспринимается поводком и сферической шайбой. Резиновые манжеты и пружина сохраняют смазку в шарнирном узле и защищают от механических примесей. Шарнирность узла обеспечивается сферическими опорными поверхностями поводка и шайбы и зазором между роликами и соответствующими отверстиями в корпусе и поводке.
- корпус; 2 - поводок; 3 - ролики; 4 - сферическая шайба; 5 - валик; 6 - пружина; 7 - уплотнительная манжета
Рисунок 7 - Эксцентриковая муфта
В верхней части насоса расположен золотниковый предохранительный клапан (рисунок 8), который состоит из корпуса, золотника, поршня, амортизатора и корпусных деталей. Клапан выполняет следующие функции:
пропускает жидкость в колонну нкт при спуске насосного агрегата в скважину;
обеспечивает слив жидкости из колонны нкт при подъеме агрегата из скважины;
препятствует при остановках насоса сливу жидкости из колонны труб через рабочие органы насоса (вся жидкость сливается через клапан в затрубное пространство);
защищает насос от сухого трения и повышенного давления в напорной линии;
обеспечивает перепуск жидкости из напорной линии обратно в скважину или при недостаточном притоке жидкости из пласта, или при содержании в жидкости большого количества газа.
Работа клапана представлена на рисунке 8. Показаны 3 промежуточных положения клапана: заполнение жидкостью колонны труб и слив жидкости при спуске и подъеме насосного агрегата (рисунок 8 а); подача жидкости на поверхность при работающей установке (рисунок 8 б) и сброс жидкости на поверхность при недостаточном притоке жидкости или при большом газовом факторе обратно в скважину (рисунок 8 в).
Шламовая труба защищает насос от механических примесей, окалины, выпадающих из колонны НКТ при остановке насоса, монтаже и выполняет роль отстойника.
Рисунок 8 - Схемы работы предохранительного клапана
2.6. Штангово – винтовые насосы
Эти механизмы являются устройствами объемного типа. Их используют для подъема добываемого сырья из скважины путем создания так называемой депрессии (перепада давления между продуктивным пластом и забоем горной выработки). Такие насосы многие из вас видели в кинофильмах и по телевидению (знаменитые нефтяные «качалки»).
В состав штангового насоса входит блок цилиндров, плунжеры, клапана, специальные крепления, штоки, штанга, переходники и так далее. Такие насосные установки используются более, чем на половине ныне эксплуатируемых нефтяных промыслов.
Такая широкая популярность этого вида нефтяного насоса обусловлена следующими несомненными качественными и эксплуатационными характеристиками: