Напорная характеристика и классификация

Центробежный насос имеет определенную зависимость напора и подачи (Q-H). Чем меньше высота, на которую насос должен поднимать жидкость (вертикальная ось), тем большую подачу

он сможет обеспечить (горизонтальная ось), и наоборот. Высота подъема жидкости определяется положением динамического уровня в скважине, а не глубиной спуска насоса. Рекомендуется

эксплуатировать насос в рабочей зоне, которая характеризуется высоким КПД.

 

В соответствии с российской классификацией

ЭЦН5-50-1300 обозначает: Электроцентробежный насос габаритной группы 5 (подходит для скважин с внутренним диаметром

эксплуатационной колонны 5 дюймов или больше), с

подачей 50 м³/сут и напором 1300 м в номинальном

режиме работы.

Совместная работа пласта и скважины

При первом запуске скважины насос работает в области высоких подач (правая часть характеристики). По мере откачки жидкости уровень падает, высота подъема жидкости увеличивается, подача насоса уменьшается. Часто нужно определенное время, чтобы из

пласта начала поступать нефть (освоение скважины). В этот момент насос может откачать такое количество жидкости из скважины, что требуемая высота ее подъема станет равна максимальному напору насоса – крайняя левая точка характеристики. В этом случае подача

насоса станет близка к нулю, что может привести к перегреву и отказу двигателя, так как жидкость мимо него не проходит, и двигатель не охлаждается.

Правильно подобранный к скважине центробежный насос должен работать в области напорной характеристики, соответствующий максимальному КПД – в рабочей зоне.

 

Защита насоса от вредного влияния свободного газа

При попадании в центробежный насос свободного газа его характеристики сильно ухудшаются. Это связано с образованием газовых полостей за

лопатками рабочего колеса. При поступлении в насос более 25% свободного газа может произойти срыв подачи.

 

Для защиты насоса широко применяются газосепараторы (слева), отделяющие и сбрасывающие обратно в скважину значительное количество газа за счет кавитационного и центробежного эффектов.

Другим способом защиты является измельчение газовой фазы в жидкости с помощью диспергаторов (справа). Полученная газожидкостная смесь

перекачивается насосом как однородная среда.

 

Оба типа устройств устанавливаются перед входом в первую секцию насоса.

 

Механические примеси

Наличие в откачиваемой жидкости песка или проппанта является самой серьезной проблемой при работе насоса.

Неизбежно возникает износ, возможно и засорение.

Помогают специальные фильтры,

устанавливаемые на забое скважины или перед входом в насос. Существует также опыт применения сепараторов с

циклонным принципом работы (рисунок справа).