|
|
КР Расчетная часть. Технологические расчеты при эксплуатации скважин электроцентробежными насосами
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫМИ НАСОСАМИ
3.1. Установки погружных электроцентробежных насосов
Установки ЭЦН являются основным видом нефтедобывающего оборудования. Основным фактором широкого применения УЭЦН является установка привода в скважине около насоса, что ликвидировало длинный узел связи между ними и позволило снять ограничение на передачу полезной мощности насосу.
В настоящее время полезная мощность ЭЦН составляет от 14 до 120 кВт против 40 кВт у штанговых насосов. Промышленностью выпускаются насосы для отбора до 1000 м3/сут жидкости при напоре 900 м (табл. 3.1 и 3.2). Содержание в добываемой жидкости сероводорода до 0,01 г/л, для установок коррозионно-стойкого исполнения - 1,25 г/л; максимальное содержание попутной воды - 99%, свободного газа на входе в насос не более 25% (по объему), а для установок с модулями-газосепараторами - 55%. Максимальное содержание твердых частиц - 0,1 г/л, а для насосов в износостойком исполнении-до 5 г/л.
Шифр: ЭЦН-5А-360-600 - электроцентробежный насос для обсадной колонны 5" (диаметром 146 мм) подача 360 м3/сут, напор - 600 м водяного столба (р=1000 кг/м3). Диаметры эксплуатационных колонн в обозначении группы ЭЦН соответствуют: 5 - обсадная колонна диаметром 140 мм с внутренним диаметром 121,7 мм; 5А - обсадная колонна диаметром 146 мм с внутренним диаметром 130 мм; 6 и 6А - обсадная колонна диаметром 168 мм с внутренним диаметром 144,3 мм и 148,3 мм соответственно.
В соответствии с группами ЭЦН диаметры корпусов насосов составляют 92 мм, 103 мм, 114 мм и 137 мм. Внутренний диаметр корпусов насосов соответственно равен 80 мм, 90 мм, 100 мм и 120 мм.
В последнее время промышленностью освоен выпуск насосов в модульном исполнении, что позволяет более точно подобрать насос для широкого диапазона параметров скважин. В этом случае в обозначение насоса вводится буква «М». Предусмотрено изготовление 55 типоразмеров ЭЦНМ (табл. 3.2)
Таблица 3.1
Характеристики погружных центробежных насосов
Шифр насоса
|
Номинальные
|
Рабочая область
|
КПД,
%
|
Число ступеней
|
Масса, кг
|
подача, м3/сут
|
напор,
м
|
подача, м3/сут
|
напор, м
|
ЭЦНИ5 - 40 - 850
|
40
|
940
|
25- 70
|
960 - 690
|
37,8
|
191
|
185
|
ЭЦН5 - 40 - 1400
|
1475
|
1510 - 1100
|
38,0
|
229
|
313
|
ЭЦНИ5 - 40 - 950
|
860
|
890 - 650
|
38,0
|
174
|
170
|
ЭЦН5 - 80 - 850
|
80
|
850
|
60 - 115
|
910 - 490
|
49,8
|
195
|
205
|
ЭЦН5 - 80 - 1200
|
1195
|
1280 - 695
|
|
273
|
286
|
ЭЦНИ5 - 80 - 1550
|
1500
|
1520 - 1100
|
48,0
|
332
|
312
|
ЭЦН5 - 130 - 600
|
130
|
675
|
85 - 160
|
765 - 500
|
|
164
|
190
|
ЭЦН5 - 130 - 1200
|
1160
|
1320 - 860
|
|
282
|
318
|
ЭЦНИ5 - 130 - 1200
|
1165
|
1300 - 830
|
40,0
|
260
|
280
|
ЭЦНИ5А-100 - 1350
|
100
|
1300
|
80 - 180
|
1360 - 800
|
49,0
|
248
|
288
|
ЭЦН5А- 160 - 1100
|
160
|
1080
|
125-205
|
1225 - 710
|
57,5
|
226
|
313
|
ЗЦН5А- 160 - 1400
|
1400
|
1520 - 1000
|
50,0
|
275
|
355
|
Шифр насоса
|
Номинальные
|
Рабочая область
|
КПД,
%
|
Число ступеней
|
Масса, кг
|
|
подача, м3/сут
|
напор,
м
|
подача, м3/сут
|
напор,
м
|
ЭЦН5А-250 - 800
|
250
|
800
|
190 - 330
|
900 - 490
|
59,5
|
160
|
375
|
ЭЦН5А-250 - 1000
|
1010
|
190 - 350
|
1110 - 625
|
187
|
432
|
ЭЦН5А-360 - 600
|
360
|
570
|
290 - 430
|
670 - 440
|
59,3
|
150
|
360
|
ЭЦН5А-360 - 700
|
660
|
760 - 500
|
162
|
386
|
ЭЦН5А-360 - 850
|
850
|
950 - : 680
|
186
|
456
|
ЭЦН6 - 100 - 900
|
100
|
865
|
75 - 145
|
940 - 560
|
48,0
|
125
|
220
|
ЭЦНИ6 - 100 - 900
|
900
|
75 - 140
|
995 - 610
|
51,2
|
123
|
195
|
ЭЦН6 - 100 - 1500
|
1480
|
80 - 165
|
1580 - 780
|
41,1
|
212
|
335
|
ЭЦНИ6 - 100 - 150
|
1460
|
75 - 140
|
1560 - 950
|
51,3
|
192
|
300
|
ЭЦН6 - 160 - 850
|
160
|
855
|
130 - 185
|
930 - 750
|
56,5
|
125
|
198
|
ЭЦНИ6 - 160 - 750
|
740
|
830 - 605
|
57,0
|
109
|
182
|
ЭЦН6-160 - 1100
|
1150
|
1260 - 980
|
56,5
|
177
|
275
|
ЭЦНИ6 - 160 - 11 (И
|
1060
|
1195 - 875
|
57,0
|
158
|
242
|
ЭЦН6 - 160 - 1450
|
1580
|
1740 - 1380
|
56,5
|
247
|
382
|
ЭЦНИ6 - 160 - 145
|
1385
|
1550 - 1140
|
57,8
|
222
|
338
|
ЭЦН6 - 250 - 800
|
250
|
785
|
200 - 330
|
850 - 550
|
62,0
|
125
|
240
|
ЭЦНИ6 - 250 - 800
|
850
|
190 - 320
|
920 - 615
|
61,0
|
133
|
238
|
ЭЦН6 - 250 - 1050
|
1140
|
200 - 330
|
1230 - 820
|
62,0
|
183
|
386
|
ЭЦНИ6 - 250 - 1050
|
1080
|
190 - 320
|
1175 - 815
|
61,0
|
170
|
333
|
ЭЦН6 - 250 - 1400
|
1385
|
200 - 330
|
1490 - 960
|
62,0
|
229
|
424
|
ЭЦН6 - 350 - 650
|
350
|
620
|
280 - 440
|
685 - 400
|
64,0
|
90
|
280
|
ЭЦНИ6 - 350 - 650
|
690
|
230 - 430
|
700 - 470
|
51,8
|
106
|
261
|
ЭЦН6 - 350 - 850
|
840
|
280 - 440
|
925 - 510
|
64,0
|
125
|
390
|
ЭЦНИ6 - 350 - 850
|
850
|
230 - 430
|
1000 - 530
|
49,6
|
149
|
371
|
ЭЦНИ6 - 350 - 1100
|
1000
|
260 - 430
|
1170 - 710
|
61,5
|
154
|
455
|
ЭЦН6 - 500 - 450
|
500
|
445
|
350 - 680
|
530 - 260
|
62,5
|
84
|
286
|
ЭЦНИ6 - 500 - 450
|
415
|
300 - 600
|
558 - 328
|
.50,0
|
93
|
250
|
ЭЦН6-500 - 750
|
775
|
350 - 680
|
905 - 455
|
62,5
|
143
|
477
|
ЗЦНИ6 - 500 - 750
|
750
|
420 - 650
|
860 - 480
|
60,0
|
145
|
462
|
Тa6лица 3.2
Параметры ЭЦН в модульном исполнении
Обозначение насоса
|
Номинальные
|
Рабочая область
|
КПД,
%
|
Число ступе-ней
|
Мощность, кВт
|
подача, м3/сут
|
напор, м
|
подача, м3/сут
|
напор, м
|
ЭЦНМ5 - 50 - 1300
|
50
|
1360
|
25 - 70
|
1400 - 1005
|
43
|
264
|
23
|
ЭЦНМК5 - 50 - 1300
|
1360
|
1400 - 1005
|
264
|
23
|
ЭЦНМ5 - 50 - 1700
|
1725
|
1780 - 1275
|
336
|
28,8
|
ЭЦНМК5 - 50 - 1700
|
1725
|
1780 - 1275
|
336
|
28,8
|
ЭЦНМ5 - 80 - 1200
|
80
|
1235Т
|
70 - 115
|
1290 - 075
|
51,5
|
269
|
26,7
|
ЭЦНМК5 - 80 - 1200
|
1235
|
1290 - 675
|
269
|
26,7
|
ЭЦНМ5 - 80 - 1400
|
1425
|
1490 - 1155
|
310
|
30,4
|
ЭЦНМК5 - 80 - 1400
|
1425
|
1490 - 1155
|
310
|
30,4
|
ЭЦНМ5 - 80 - 1550
|
1575
|
1640 - 855
|
342
|
33,1
|
ЭЦНМК5 - 80 - 1550
|
1575
|
1640 - 855
|
342
|
33,1
|
ЭЦНМ5 - 80 - 1800
|
1800
|
1880 - 980
|
392
|
38,4
|
ЭЦНМК5 - 80 - 1800
|
1800
|
1880 - 980
|
392
|
38,4
|
ЭЦНМК5 - 125 - 1000
|
125
|
1025
|
105 - 165
|
1135 - 455
|
58,5
|
227
|
29,1
|
ЭЦНМ5 - 125-1000
|
1025
|
1135 - 455
|
227
|
29,1
|
ЭЦНМК5- 125 - 1200
|
1175
|
1305 - 525
|
261
|
34,7
|
ЭЦНМ5 - 125 - 1200
|
1175
|
1305 - 525
|
261
|
34,7
|
ЭЦНМК5 - 125 - 1300
|
1290
|
1440 - 575
|
288
|
38,1
|
ЭЦНМ5 - 125 - 1300
|
1290
|
1440 - 575
|
288
|
38,1
|
ЭЦНМК5 - 125-1800
|
1770
|
1960 - 785
|
392
|
51,7
|
ЭЦНМК5 - 125 - 1800
|
1770
|
I960- 785
|
392
|
51,7
|
ЭЦНМ5 - 200 - 800
|
200
|
810
|
150 - 265
|
970 - 455
|
50
|
228
|
46
|
ЭЦНМ5 - 200 - 1000
|
1010
|
1205 - 565
|
283
|
54,5
|
ЭЦНМ5 - 200 - 1400
|
1410
|
1670 - 785
|
393
|
76,2
|
ЭЦНМ5А- 160 - 1450
|
160
|
1440
|
125 - 205
|
1535 - 805
|
61
|
279
|
51,3
|
ЭЦНМК5А- 160 - 1450
|
1440
|
1535 - 905
|
279
|
51,3
|
ЭЦНМ5А- 160 - 1600
|
1580
|
1760 - 1040
|
320
|
56,2
|
ЭЦНМК5А- 160 - 1600
|
1580
|
1760 - 1040
|
320
|
56,2
|
ЭЦНМ5А- 160 - 1750
|
1750
|
1905 - 1125
|
346
|
62,3
|
ЭЦНМК5А-160 - 1750
|
1750
|
1905 - 1125
|
346
|
62,3
|
Обозначение насоса
|
Номинальные
|
Рабочая область
|
КПД, %
|
Число ступе-ней
|
Мощность, кВт
|
подача, м3/сут
|
напор,м
|
подача, м3/сут
|
напор, м
|
ЭЦНМ5А-250 - 1000
|
250
|
1000
|
195 - 340
|
1140 - 600
|
61,5
|
184
|
55,1
|
ЭЦНМК5А-250 - 1000
|
1000
|
1140 - 600
|
184
|
55,1
|
ЭЦНМ5А-250 - 1100
|
1090
|
1240 - 650
|
200
|
60,1
|
ЭЦНМК5А-250 - 1100
|
1090
|
1240 - 650
|
200
|
60,1
|
ЭЦНМ5А-250 - 1400
|
1385
|
1575 - 825
|
254
|
76,3
|
ЭЦНМК5А-250 - 1400
|
1385
|
1575 - 825
|
254
|
76,3
|
ЭЦНМ5А-250 - 1700
|
1685
|
1920 - 1010
|
310
|
92,8
|
ЭЦНМК5А-250 - 1700
|
1685
|
1920 - 1010
|
310
|
92,8
|
ЭЦНМ5А-400 - 950
|
400
|
965
|
300 - 440
|
1180 - 826
|
59,5
|
236
|
84,2
|
ЭЦНМК5А-400 - 950
|
965
|
1180 - 826
|
236
|
84,2-
|
ЭЦНМ5А-400 - 1250
|
1255
|
1540 - 1080
|
308
|
113,9
|
ЭЦНМК5А-400 - 1250
|
1255
|
1540 - 1080
|
308
|
113,9
|
ЭЦНМ5А-500 - 800
|
500
|
815
|
430 - 570
|
845 - 765
|
54,5
|
201
|
100,5
|
ЭЦНМК5А-500 - 800
|
815
|
845 - 765
|
201
|
100,5
|
ЭЦНМ5А-500 - 1000
|
1000
|
1035 - 935
|
246
|
123,3
|
ЭЦНМК5А-500 - 1000
|
1000
|
1035- 935
|
246
|
123,3
|
ЭЦНМ6 - 250 - 1400
|
250
|
1470
|
200 - 340
|
540 - 935
|
63
|
233
|
78,7
|
ЭЦНМК6 - 250 - 1400
|
1470
|
540 - 935
|
233
|
78,7
|
ЭЦНМ6 - 250 - 1600
|
1635
|
1705 - 1035
|
258
|
87,5
|
ЭЦНМКб - 250 - 1600
|
1635
|
1705 - 1035
|
258
|
87,5
|
ЭЦНМ6 - 500 - 1150
|
500
|
1150
|
380 - 650
|
1325 - 650
|
60
|
217
|
127,9
|
ЭЦНМКб - 500 - 1150
|
1150
|
1325 - 650
|
217
|
127,9
|
ЭЦНМ6А-800 - 1000
|
800
|
970
|
550 - 925
|
1185 - 720
|
60
|
206
|
172,7
|
ЭЦНМК6А-800 - 1000
|
970
|
1185 - 720
|
206
|
172,7
|
ЭЦНМ6А- 1000 - 900
|
1000
|
900
|
850 - 1200
|
1040 - 625
|
60
|
208
|
202,2
|
ЭЦНМК6А- 1000 - 900
|
900
|
1040 - 625
|
208
|
202,2
|
Для привода погружных центробежных электронасосов применяется маслозаполненный погружной трехфазный асинхронный электродвигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором и синхронной частотой оборотов 3066 в мин. Электродвигатели изготавливаются диаметрами 103, 117, 123 и 138 мм, что позволяет компоновать их с соответствующей группой насосов 5, 5А, б, 6А и опускать в соответствующую эксплуатационную колонну с зазором 10 - 20 мм..
Всего предусмотрено 15 типоразмеров погружных электродвигателей [7] мощностью от 14 до 125 кВт (табл. 3.3). Большие мощности и малые диаметры вызывают необходимость иметь большую длину электродвигателя до 8,2 м.
Для предотвращения попадания пластовой жидкости из скважины корпус электродвигателя выполняется герметичным и его заполняют трансформаторным маслом с высоким пробивным напряжением. Масло служит одновременно смазкой для подшипников скольжения электродвигателя.
Трансформаторное масло для лучшего охлаждения и смазки опор циркулирует. Оно поднимается по пустотелому валу к турбинке и нагнетается ею в полость над статором двигателя. Отсюда оно идет по зазорам между статором и ротором и по пазам в статорном железе, отводя тепло от перегретых деталей и вынося продукты износа из подшипников.
Обозначения: ПЭД-20-103 - погружной электродвигатель; 20 - номинальная мощность, кВт; 103 - наружный диаметр, мм.
|
|
|
Скачать 436 Kb.