Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Технические характеристики «ЦУНАР-100»Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Насос агрегата «ЦУНАР-100» — центробежный модульный высокооборотный с напором одной ступени до 40 м водяного столба. Один модуль насоса содержит 24 ступени и развивает напор до 1000 м водяного столба. Рабочие колеса выполнены из высокопрочного титанового сплава, что позволяет работать в нефтесодержащей пластовой жидкости с температурой до 90 °С, состоящей из смеси нефти, попутной воды, нефтяного газа и сероводорода с рН 6,0...8,5 и плотностью до 1400 кг/м3 с содержанием твердых включений (механических примесей) до 2 г/л. Насос может оснащаться специальным газосепаратором. Характеристика насоса агрегата «ЦУНАР-100» представлена на рис. 5.157. Рис. 5.157. Характеристики насоса агрегата «ЦУНАР-100»
Успешно проведены стендовые и промысловые испытания вентильных погружных двигателей, которые разработаны по заданию НК «Лукойл». Начиная с 2001 г. начато серийное изготовление этих двигателей для комплектации установок ЭЦН. Несмотря на одинаковые теоретические предпосылки проведения работ по созданию и освоению производством погружных электродвигателей вентильного типа, итоговые рекомендации различных разработчиков существенно отличаются друг от друга. Так, например, специалисты «КБ Нефтемаш» считают самым Рациональным применять ЭЦН с вентильным двигателем при частотах вращения не менее 6500 — 7000 об./мин, АО «АЛНАС» считает эту же скорость вращения (6000 об./мин) предельно возможной, а специалисты НК «Лукойл» вообще планируют ограничить скорость вращения ротора насоса величиной в 4000 об./мин. Правда, все разработчики едины во мнении о том, что применение вентильных ПЭД позволяет осуществлять плавный запуск установки ЭЦН и глубокое регулирование добычных возможностей данного вида оборудования. Кроме того, значительное изменение рабочего тока вентильного электродвигателя при разных нагрузках позволяет проводить диагностику состояния погружного агрегата. Высокий КПД и отсутствие нагрева ротора ПЭД приводит к снижению температуры масла в полости двигателя и гидрозащиты, что обеспечивает повышение надежности работы ПЭД, особенно в условиях малых подач скважинной жидкости и высокой пластовой температуры. При нормальных условиях эксплуатации собственно скважинный центробежный насос выходит из строя значительно реже, но и здесь необходимо усовершенствование его, в частности — для увеличения КПД. С другой стороны, постоянное усложнение условий эксплуатации УЭЦН приводит к необходимости коренного пересмотра конструкции как самого насоса, так и его составляющих: рабочих колес, направляющих аппаратов, промежуточных и концевых радиальных и осевых опор, валов. Уже созданы, прошли промысловые испытания и широко начали использоваться насосы АО «АЛНАС» типа ЭЦНА5-45 («Анаконда») с рабочей частью характеристики от 10 до 70 м3/сут [24]. Необходимость создания таких насосов вызвана недостаточной надежностью серийных малодебитных насосов ЭЦН5-20 и их низкого КПД и, самое главное, тем, что эти насосы являются альтернативой серийным насосам типа ЭЦН5-50. Использование этих насосов, имеющих восходящую ветвь в левой зоне напорной характеристики, может привести к срыву подачи. Напорная характеристика насоса ЭЦНА5-45 имеет постоянно падающий характер, что обеспечивает устойчивую работу насоса в зоне малых подач, более высокую, чем у ступеней насоса DN 280 (REDA), напорность и достаточно высокий КПД. Продолжая тему малодебитных насосов, нельзя не остановиться на работе АО «АЛНАС» и АО «Завод Борец» по созданию насосов с номинальной подачей 30, 50 и 80 м3/сут в габарите 5А. В настоящее время закончены лабораторные испытания модельных ступеней с оптимизацией их параметров и проточной части, освоено изготовление указанных насосов, которые начали поступать на нефтяные промыслы России. Анализ характеристик показал, что напорность новой ступени с номинальной подачей 50 м3 возрастает на 0,65 м или на 15 %, а для ступени на 80 м3 — на 1 м или на 20 %. В этом случае при использовании 5-метровой секции насоса можно достичь напора в 1000 м. Кроме того, напорная характеристика этих насосов имеет непрерывно падающую форму (следовательно, насос можно эксплуатировать в широком диапазоне подач) и превосходит по напорности аналог фирмы REDA (DN 440 и DN 675). Насосы с двухопорными ступенями показывают хорошую работоспособность в условиях повышенного содержания КВЧ. Так, в ОАО «Нижневартовскнефтегаз» наработки лих насосов превышают на сегодня 400 суток и значительно превосходят наработки обычных насосов. Заводами фирм «Лемаз», «АЛНАС», «Новомет» и «Борец» освоено производство насосов с двухопорными ступенями производительностью 25, 50, 60, 80, 125 и 400 м3/сут. На базе насосов с двухопорными ступенями упомянутыми выше российскими фирмами созданы образцы насосов износостойкого исполнения производительностью 60 и 80 м3/сут, в которых применение керамических радиальных концевых и промежуточных подшипников позволяет эксплуатировать их при содержании механических примесей до 1000 мг/л. Насосы успешно прошли промысловые испытания в различных нефтяных регионах страны. Учитывая, что насосы повышенной износостойкости могут работать в тяжелых условиях после гидроразрыва пластов и пользуются все большей популярностью у российских нефтяников, заводы планируют в ближайшее время освоить выпуск насосов с двухопорной конструкцией ступеней по всей номенклатуре подач, т.е. дополнительно к освоенным еще 200, 160, 250, 500, 800 м3/сут и более. В насосах типа ЭЦН начали широко применяться рабочие колеса новой конструкции — центробежно-вихревые (разработчик — АО «Новомет», г. Пермь), изготовленные с помощью технологий порошковой металлургии. Новая конструкция и технология на 20 % и более повышают напор, создаваемый одной ступенью насоса, а также увеличивают КПД ступени [23]. Применение для изготовления рабочих колес и направляющих аппаратов технологии точного литья, например — по выплавляемой модели, позволяет на один-два класса повысить чистоту поверхности (снизить высоту неровностей) проточной части ступени, что существенно повышает их КПД и напор. В насосах с повышенной коррозионной стойкостью повышается гарантированная наработка на отказ за счет возрастания стойкости применяемых материалов деталей и защиты части деталей от непосредственного активного воздействия агрессивной среды. Для улучшения условий эксплуатации насосов и облегчения сборки скважинного агрегата, спуска его в скважину и подъема совершенствуется вспомогательное оборудование — оборудование устья скважины, приспособления для спуско-подъемных операций и т.д. В то же время принципиальное изменение схемы спуска погружного агрегата в скважину может существенно повысить эксплуатационные качества, эффективность и другие показатели установок. Поэтому не снят с повестки дня вопрос о «перевернутой схеме» УЭЦН для беструбной эксплуатации скважин (рис. 5.158).
Рис. 5.158. Схема установки ЭЦН с кабель-канатом
Применение этой схемы агрегата, опекаемого на кабель-канате, позволяет существенно увеличить диаметральный габарит как погружного электродвигателя, так и насоса. Этот фактор позволяет в 1,3 — 2,5 раза повысить подачу и напор ступени, а также значительно повысить мощность и КПД установки. Такая схема агрегата позволяет принципиально изменить характер спуско-подъемных работ и резко увеличить габариты погружного агрегата (насоса и двигателя). Кроме того, при этой схеме подъем жидкости может осуществляться по обсадной колонне, что снижает гидравлические потери в трубах (по сравнению с подъемом жидкости по НКТ) и уменьшает металлоемкость установки. При этой схеме в погружном агрегате внизу находится насос, выше — гидрозащита двигателя и еще выше — сам электродвигатель. Токоподводящий кабель подсоединяется к обмотке статора у верхнего торца двигателя. Насос имеет прием у нижнего торца и выход жидкости в обсадную колонну вверху, у соединения насоса с гидрозащитой. Для разобщения полостей приема и нагнетания насос устанавливается на пакер, предварительно опушенный в скважину. Скважинный агрегат спускается на кабеле, как на канате, поэтому кабель должен выдерживать вес агрегата, собственный вес и усилие срыва агрегата с пакера. Для глубины около 1300 м нагрузка на канат составляет (с некоторым запасом) примерно 100 кН. Кабель-канат имеет конструкцию, отличную от обычной конструкции кабеля. В одной из конструкций кабеля его броня заменена грузонесущей оплеткой, состоящей из двух рядов проволоки, навитых в разных направлениях. Опытные и расчетные работы показали, что спуск агрегата на кабель-канате дает возможность примерно в 2 раза увеличить мощность и подачу погружного насоса. Спуск и подъем глубинного агрегата ускоряется в 10 — 20 раз, ликвидируются трудоемкие работы с НКТ, улучшаются энергетические показатели установки и уменьшается ее металлоемкость. Применение кабель-канатной схемы установки ограничено некоторыми недостатками. Во-первых, еще не разработан кабель-канат с достаточно малым диаметром, достаточной гибкостью и ремонтоспособностью. Последнее особенно важно, так как частые нарушения целостности шланга кабеля и его изоляции требуют местного ремонта, что в кабель-канате необходимо делать, не нарушая грузонесущей оплетки. Во-вторых, отсутствуют средства, предотвращающие отложение парафина и солей на стенках обсадной колонны. Это создает опасность образования пробок при подъеме агрегата. Большое количество газа в откачиваемой жидкости не создает дополнительных трудностей, так как подача агрегатов большая и в этом случае, как и при обычном трубном варианте, практически весь газ идет в насос. Другие недостатки, выявленные при опытных работах (ухудшение работы гидрозащиты из-за высокого абсолютного давления окружающей среды, необходимость в специальной лебедке с повышенным усилием натяжения наматываемого кабель-каната) не столь принципиальны. Другое направление в разработке новых схем погружных насосных агрегатов (рис. 5.159) связано с использованием наматываемых (гибких) безрезьбовых труб. На этих трубах спускается обычный насосный агрегат, описанный в данной главе. Достоинство такой схемы спуска агрегата — ускорение и уменьшение трудоемкости спуско-подъемных операций, а также возможность спуска ЭЦН в наклонные скважины. Эта возможность появляется при размещении кабеля внутри гибкой трубы, что защищает кабель от механических повреждений.
Рис. 5.159. Установка ЭЦН, спускаемая в скважину на наматываемых (гибких) трубах: 1 — крепление кабеля; 2 — гибкая труба, 3 — кабель, 4 — подсоединение гибких труб, 5 —двигатель; 6 — протектор, 7 — насос, 8 — входной модуль
|
||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; просмотров: 538; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.149.239.70 (0.007 с.) |