Файл: Тип неисправностей винтовых насосов результаты наблюдений, причины.pdf

Результаты наблюдений:
• Надрезанные метки на контактных поверхностях ротора (линия уплотнения)
Причины:
• Твердые частицы, перемещающиеся через насос, истончаются при внутренней утечке (песок, железный колчедан, цемент для обсадных колонн, уголь ...)
ТИП НЕИСПРАВНОСТЕЙ
ВИНТОВЫХ НАСОСОВ
РЕЗУЛЬТАТЫ НАБЛЮДЕНИЙ, ПРИЧИНЫ & РЕШЕНИЯ
keep it moving
Решения:
• Проверьте расчет площади и правильную реализацию на месте
• Убедитесь, что выбор короткого переводника (внутренний диаметр и длина) адаптирован к геометрии насоса и условиям эксплуатации.
ТИПЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ РОТОРА
Решения:
• Выберите геометрию насоса, адаптированную к надежному управлению (короткий шаг, малый угол наклона)
• Отрегулируйте размер ротора для уменьшения внутренней утечки за счет более плотной посадки ротора
/ статора (больший ротор)
• Оптимизация глубины установки насоса, так как содержание твёрдых частиц при всасывании насоса напрямую связано с положением насоса и перфорацией.
Примечание: см. Также раздел об истирании статора.
ИЗНОС РОТОРА: АБРАЗИВНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ
ИЗНОС РОТОРА: КОНТАКТ С МЕТАЛЛОМ
Результаты наблюдений:
• Покрытие поверхности ротора стерто до основного металла.
• Плоская поверхность на геликоидальной линии.
Причины:
• Трение c НКТ (слишком большое расстояние или слишком короткий переводник)
• Трение о короткий переводник (слишком маленький диаметр)
• Трение о голую стенку статора (потеря эластомера)
• Верхняя часть разорванного ротора над статором стук внутри переводника и / или НКТ.
Примечание: разница между истиранием и износом металла: абразивный износ появляется вокруг линии уплотнения, в то время как износ металла создает плоскую поверхность на линии уплотнения

Тип неисправностей
винтовых насосов
Artificial Lift Solutions
Решения:
• Эксплуатация насоса на скорости, гарантирующей минимум жидкости при всасывании (регулярный контроль уровня жидкости)
• Установите насос на более глубокий уровень
Примечание: Повреждение ротора может не повлиять на эффективность насоса.
ТРЕЩИНЫ НА ХРОМИРОВАННОМ ПОКРЫТИИ И ОТ
ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Результаты наблюдений:
• Клетчатый рисунок покрытия ротора, расположенный на контактных поверхностях ротора
•Гребень ротора ярче, чем на выемке, из-за нагрева
Причины:
• Недостаток жидкости на всасывании насоса (откачка скважины или закупорка всасывания)
• Примесь газа, проходящая через насос
Решения:_•_Извлечь_ротор_из_скважины_во_время_кислотной_обработки_и_прокачивайте_воду_перед_повторным_спуском_в_скважину.РОТОР,_ПОКРЫТЫЙ_КОРРОЗИЕЙ'>Решения:
• Извлечь ротор из скважины во время кислотной обработки и прокачивайте воду перед повторным спуском в скважину.
РОТОР, ПОКРЫТЫЙ КОРРОЗИЕЙ
Результаты наблюдений:
• Небольшая выемка или ржавчина на поверхностном покрытии, обычно неравномерная.
Причины:
• Наличие в скважине агрессивных веществ (кислотная среда, CO2, H2S и др.). Выявляется уровнем pH
перекачиваемой жидкости.
Решения:
• Контроль pH жидкости
• Тщательная промывка чистой водой, для получения pH от 6 до 8.
ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ
Результаты наблюдений:
• Отсутствует бoльшая часть слоя хрома, основной металл подвергся химическому воздействию
Причины:
• Кислотная обработка ротора на месте или без надлежащей промывки после впрыска являются основной причиной этого отказа.

Тип неисправностей
винтовых насосов
Artificial Lift Solutions
Решения:
• В случае эффекта заедания и скольжения: увеличьте скорость (уменьшение размера насоса) или увеличьте жесткость на кручение (увеличение размера штанги)
• Оптимизируйте глубину установки насоса, установив его на рекомендованном уровне искривления скважины.
• При высоком перепаде давления: пересмотрите конструкцию PCM, для изменения модели винтового насоса.
• В случае скопления твердых частиц: ограничьте количество пусков и остановок, регулярно и систематически промывайте насос после остановки и перед повторным запуском, оптимизируйте глубину установки насоса, так как соотношение твердых частиц на всасывании насоса напрямую связано с положением насоса по сравнению с перфорацией.
• Если мало места: проверьте расчет свободного пространства и правильное положение
BROKEN ROTOR: TORSION
Результаты наблюдений:
• Шероховатая неровная поверхность на большей части поперечного сечения ротора.
• Без видимых изменений.
• Обычно поломка происходит на первых 2 футах ниже головки ротора или чуть ниже головки ротора.
Причины:
• Высокое напряжение скручивания / изгиба на ротор
(эффект заедания и скольжения на низкой скорости, большое отклонение, высокий перепад давления)
• Твердые частицы попадают в насос и застревают между ротором и статором.
• Слишком мало свободного места: торцевая часть ротора касается стержня метки и проводит к увеличению крутящего момента, вплоть до выхода из строя ротора чуть ниже головки.
• Чрезмерное набухание эластомера статора
Решения:
• Если расстояние слишком большое: проверить расчет свободного пространства и надлежащую работу на месте
• Уменьшить скорость винтового насоса (увеличить размер насоса)
• Оптимизируйте глубину установки насоса, установив его на рекомендованном уровне искривления скважины
• При эффекте заедания и проскальзывания: увеличитьскорость (уменьшить размера насоса) или увеличьте жесткость на кручение (увеличение размера штанги)
СЛОМАННЫЙ РОТОР: ИЗНОШЕННОСТЬ
Результаты наблюдений:
• Характеризуется плоской гладкой поверхностью на большей части площади поперечного сечения ротора.
• Небольшой участок может быть шероховатым и неровным. Будут присутствовать неровности.
Причины:
Значительный и / или длительный цикл нагрузки
(вращение и /или изгиб) на ротор, возможен, из-за:
• рабочий ротор слишком далеко над статором
(слишком большое расстояние увеличивает изгиб)
• длительный срок службы на высоких скоростях
• насос установлен в сильно искривленном участке скважины
• постоянный крутящий момент и выпуск насоса
(эффект залипания и скольжения).

Тип неисправностей
винтовых насосов
Artificial Lift Solutions
Результаты наблюдений:
• Эластомер хрупкий и затвердевший. (При выполнении поперечной резки наблюдается затвердевание эластомера, обычно на 1/3 зубца.)
• Трещины малого диаметра (максимальная толщина эластомера)
• Может наблюдаться расслоение.
Причины:
Гистерезис – это результат накопления энергии из- за недостаточного рассеивания тепла. Накопление тепла приводит к чрезмерной вулканизации, которая превращает нитриловый эластомер в эбонит.
Как правило, это результат чрезмерного напряжения из-за одного или нескольких параметров:
• Чрезмерное давление относительно напора насоса или на полости (неправильное распределение внутреннего давления)
• Чрезмерное набухание
• Высокая температура
• Неподходящий размер ротора
• Излишне высокая скорость
ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛАСТОМЕРА СТАТОРА
Решения:
• При высоком перепаде давления: пересмотреть конструкцию PCM, для изменения выбора модели винтового насоса.
• При чрезмерном набухании: провести испытание на набухание и при необходимости отрегулировать выбор эластомера и размер ротора.
• При высокой температуре: убедитесь, что эластомер совместим с скважинной температурой, и отрегулируйте размер ротора.
• В случае превышения скорости: увеличьте модель насоса.
ГИСТЕРЕЗИС
Результаты наблюдений:
• Эластомер шероховат и затвердел на контактной поверхности (бугристость).
Причины:
• Недостаточно жидкости для рассеивания тепла трения из-за состояния откачки длинных газовых пробок, либо проблемы с заполнением (вязкое масло в выходной трубе с малым внутренним диаметром) или засорение твердыми частицами.
Решения:
• Эксплуатация насоса на скорости, которая гарантирует минимум жидкости при всасывании (регулярный контроль уровня жидкости)
• Обеспечить заполнение полости, лимитируя поток на входе (увеличить внутренний диаметр выхлопной трубы, установить верхнюю втулку)
• Установить насос глубже
СУХОЙ ХОД

Тип неисправностей
винтовых насосов
Artificial Lift Solutions
Решения:
• Провести тест на совместимость для выбора лучший эластомер.
• Если набухание находится в допустимом диапазоне, отрегулировать размер ротора (взять меньший).
• Если необходима химическая обработка, проверить совместимость с эластомером.
НАБУХАНИЕ ЭЛАСТОМЕРА
Результаты наблюдений:
• Меньший или деформированный внутренний диаметр эластомера.
• Сложности при установке ротора в статор (после промывки или для проверки насоса).
• Высокий крутящий момент и высокая эффективность по сравнению со стандартной операцией.
• Смягчение эластомера может быть связано с набуханием.
Причины:
• В зависимости от эластомера ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол, этилбензол и ксилол, могут быть основной причиной набухания.
• Использование химикатов для обработки различных скважин (кислотные обработки, ингибиторы парафина, закачка легкой нефти) также может вызвать набухание эластомера.
Решения:
•Перед остановкой постепенно уменьшить давление нагнетания насоса.
•Выберать подходящий эластомер
ПУЗЫРИ
Результаты наблюдений:
• Дефект поверхности (газовый пузырь) или полопавщиеся пузыри на эластомере
• Это является «взрывной декомпрессией» или
«быстрой газовой декомпрессией».
Причины:
• Дефект появляется, когда жидкость является либо жидкостью либо газом, в зависимости от давления и температуры.
• Жидкость входит в эластомер в виде жидкой фазы.
Когда давление падает (насос останавливается или вынимается) жидкость становится газом и не может достаточно быстро выйти из эластомера. Это ведет к образованию пузырей.
• Обычно наблюдается сразу после падения давления,
но иногда оно может появиться через несколько недель после запуска насоса.

Тип неисправностей
винтовых насосов
Artificial Lift Solutions
Решения:
• Адаптировать выбор эластомера и клея к скважинной температуре
• Проверить химическую совместимость с эластомером и клеем.
ПОРВАННЫЙ ЭЛАСТОМЕР
Результаты наблюдений:
• Порванный эластомер на длинные целые части.
• Внутренняя стальная стенка очищена от любого эластомера (нарушение связи между корпусом статора и клеем)
• Внутренняя стальная стенка покрыта тонким черным слоем эластомера (нарушение связи между клеем и эластомером)
• Внутренняя стальная стенка покрыта черным слоем эластомера (разрушение эластомера, такой вид разрушения не следует рассматривать как разрушение сцепления)
• Обычно ассоциируется с коротким сроком службы.
Причины:
• Экстремальная температура внутри насоса
• Химическое поражение.
• Производственный брак (неправильная шероховатость металлического корпуса, плохая очистка поверхности перед нанесением клея, неправильная однородность и толщина клеевого слоя)
Решения:
• При высоком перепаде давления: пересмотрите конструкцию PCM, чтобы изменить выбор модели винтового насоса
• При твердых частицах: установите перфорированный хвостовой шарнир на всасывании
• Если проблема с откачкой:
- Эксплуатируйте насос на скорости, гарантирующей минимум жидкости при всасывании (регулярный контроль уровня жидкости)
- Обеспечить заполнение полости путем лимитирования потока на входе (увеличить внутренний диаметр выхлопной трубы, установить верхнюю втулку)
- Установить насос глубже
ОТСУТСТВУЮЩИЙ ЭЛАСТОМЕР (ПОРВАННЫЙ)
Результаты наблюдений:
• В статоре отсутствуют большие куски эластомера.
• Признаки воздействия струёй под высоким давлением
Причины:
•Чрезмерное напряжение эластомера из-за:
- Превышение номинального давления насоса (в основном на нагнетании)
- Твердые частицы проходят через насос (нижняя часть статора)
- Выключен насос (+жесткий эластомер)
• Производственный брак (проблема синхронизации элементов статора или процесс литья эластомера).

Тип неисправностей
винтовых насосов
Artificial Lift Solutions
Решения:
• При высоком перепаде давления: пересмотреть конструкцию PCM для изменения выбора модели винтового насоса.
• Ограничить внутреннюю утечку за счет выбора геометрии ротора и / или насоса.
НАПОР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
Результаты наблюдений:
• Волнообразные канавки прорезаны в направлении, противоположном потоку
Причины:
• Жидкость просачивается под высоким давлением
(обратный поток) внутри насоса.
• Повышенное давление в насосе.
• Насос с низким КПД обычно сочетается с низкой вязкостью жидкости.
Решения:
• Выберите мягкий эластомер и плотную посадку статора / ротора.
• Выберите подходящую геометрию винтового насоса, которая облегчает выкачивание или дробление примесей.
ИЗНОС_СТАТОРА:_АБРАЗИВНОЕ_ИЗНАШИВАНИЕ'>ИЗНОС СТАТОРА: АБРАЗИВНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ
Результаты наблюдений:
• Отметки вдоль контактных поверхностей
• Метки обычно перпендикулярны длине статора.
Причины:
• Твердые частицы, перемещающиеся через насос
(песок, железный колчедан, цемент для обсадных колонн, уголь ...)
• Высокая скорость усугубит серьезность повреждений.
Решения:
• Проверить расчет площади и надлежащую работу на месте
ВРАЩЕНИЕ ГОЛОВКИ РОТОРА В СТАТОРЕ
Результаты наблюдений:
• Очевиден износ головки ротора.
• Повреждена верхняя часть статора.
• Стопорный палец также может быть поврежден.
Причины:
• Обычно вызвано неправильным размещением.

Тип неисправностей
винтовых насосов
Artificial Lift Solutions
Результаты наблюдений:
• Деформированные части профиля (неровности)
• Трещины или сломанные части профиля
• Обычно связано с разъединенными штангами из-за внезапного увеличения крутящего момента.
Причины:
• Твердые частицы, перемещающиеся по насосу
(песок, железный колчедан, цемент для обсадных колонн, уголь ...)
НЕИСПРАВНОСТЬ СТАТОРА PCM VULCAIN™
ПОСТОРОННИЕ ЧАСТИЦЫ
Решения:
• Установить перфорированный хвостовой шарнир при заборе.
Результаты наблюдений:
• Общий износ по профилю
• Обычно связано с низким КПД и износом ротора.
Причины:
• Твердые частицы, перемещающиеся по насосу
(песок, железный колчедан, цемент для обсадных колонн, уголь ...)
• Недостаточно смазки (высокая обводненность)
ИЗНОС
Решения:
• Установить перфорированный хвостовой шарнир при заборе.
Для получения дополнительной информации посетите наш сайт:
www.pcmals.com
Artificial Lift Solutions
Индекс A
- 04/2021