Применение погружных электронасосов, спускаемых в скважину на насосно-компрессорных трубах, требует больших затрат временя на выполнение спуско-подъемных операций, свинчивание и развинчивание резьбовых соединений труб. Вместе с этим дальнейшая интенсификация добычи нефти и совершенствование методов разработки нефтяных месторождений с использованием искусственного воздействия на пласт вызывают необходимость значительного повышения напора и подачи насосов в пределах применяемых диаметров обсадных колонн.
В последнее время разработан беструбный метод эксплуатации скважин, который предусматривает спуск электронасоса в скважину на кабель-канате. Это значительно упрощает и ускоряет процесс спуско-подъемных операций, так как они становятся непрерывными, а трудоемкие операции по соединению насосно-компрессорных труб и креплению к ним кабеля отпадают.
При этом методе подъем жидкости из скважины осуществляется непосредственно по обсадной колонне.
Для разделения пространства нагнетания в скважине от полости всасывания насоса применяются специальные пакеры-разобщители. При беструбной эксплуатации представляется также возможным выполнить погружной электронасосный агрегат с верхним расположением электродвигателя, что позволяет увеличить габариты агрегата.
|
|
Беструбная эксплуатация нефтяных скважин погружными электронасосами способствует расширению области применения и по-
вышению эффективности электронасосов благодаря полному использованию поперечного габарита скважин, снижению гидравлических потерь напора, возможности эксплуатации наклонных скважин и скважин малого диаметра (с обсадными колоннами диаметром 141, 127, 114 мм).
Верхнее расположение электродвигателя при беструбной схеме эксплуатации скважин позволяет применить максимально большие диаметры электродвигателя и насоса, а следовательно, резко повысить подачу и напор насоса, а также к. п. д. электродвигателя и насоса и при тех же мощностях уменьшить длину погружного агрегата. Так, например, для оборудования скважин с обсадными ко-
100 200 300 Ш 500 600 100 Подача, м3/сут Рис. 134. Расчетные кривые к. п. д. установок погружных электронасосов. а — для установок на трубах; б — для беструбных установок. |
о 2оо чао боо вое юоо
Подача, м3/сут
Рис. 133. Область применения погружных центробежных электронасосов для беструбной эксплуатации скважин.
1 — при колонне диаметром 114 мм; г — диаметром 127 мм; 3 — диаметром 146 мм; 4, — диаметром 168 мм.
лоннами диаметром 146 мм наружный диаметр насоса может быть принят равным 123 мм вместо 103 мм в серийно изготовляемых для этих скважин насосах, что дает увеличение подачи на 70—80% и напора на 40—50%.
|
|
Области применения электронасосов по подачам и напорам для беструбной эксплуатации скважин с различными диаметрами обсадных труб показаны на рис. 133.
В обычных условиях эксплуатации серийных насосов потери напора в трубах достигают при больших подачах 15—40% от напора, развиваемого насосом. При подъеме же жидкости непосредственно по обсадной колонне потери напора становятся незначительными. Таким образом, беструбная электронасосная установка дает возможность не только резко увеличить отбор жидкости из скважин, но одновременно существенно увеличить эффективность их работы. Например, для скважин с обсадными колоннами диаметром 146 мм максимально эффективная подача насосов на трубах составляет 350—400 м3/сут, в то время как по беструбной схеме для этих сква-
жин могут быть созданы установки с подачей до 1000 м3/сут. Расчеты
показывают, что в целом беструбные насосы позволяют увеличить
добывание возможности установок в 1,5—2,0 раза и повысить эф
фективность установок на 20— 30%. На рис. 134 приведены расчет
ные кривые к. п. д. установок погружных электронасосов для обыч
ной и беструбной эксплуатации скважин с обсад- ^
ной колонной диаметром 146 мм.
Установка погружного электронасоса на кабель-канате состоит из пакера, электронасоса,: электродвигателя, кабель-каната с кабельной муфтой и наземного оборудования.
Другим путем повышения подачи и напора электронасосов является применение сдвоенных погружных электродвигателей при параллельном включении обмоток статоров. Этим способом возможно пользоваться в ряде случаев для увеличения мощности погружного агрегата, не ожидая создания особо мощных электродвигателей.
Соединение двух электродвигателей в один агрегат не требует каких-либо изменений в обмотке статоров. В этом случае будет лишь два ввода плоского кабеля и в верхнем электродвигателе удлиняется нижний конец вала, на котором имеется шлицевая муфта для соединения с валом нижнего электродвигателя.
Общая схема установки со сдвоенными электродвигателями показана на рис. 135. Проведенные
Рис. 135. Схема установки электронасоса со сдвоенными электродвигателями.
1 — круглый кабель; 2 — место соединения двух отрезков плоского кабеля с круглым; 3 — насосно-компрессорная труба; 4 — плоский кабель верхнего двигателя; В — центробежный насос; 6 — протектор; 7 — верхний электродвигатель; В — плоский кабель нижнего двигателя; 9 — нижний электродвигатель.
опыты и промышленные испытания показали, что, например, при сдваивании электродвигателей мощностью 75 кВт (ПЭД-75-123) мощность привода увеличивается до 150 кВт. Увеличение мощности до 150 кВт дает возможность в скважине с обсадной колонной диаметром 168 мм иметь установки со следующими параметрами: а) подача 500 м3/сут, напор 1330 м; б) подача 700 м3/сут, напор 800 м; в) подача 1000 м3/сут, напор 660—700 м.
Опыт по сдваиванию электродвигателей с параллельным включением обмоток статоров показывает возможность сдваивания любых серийных электродвигателей, имеющих одинаковые электрические параметры по мощности, напряжению, скольжению, моменту.
Следует отметить, что при сдваивании электродвигателей происходит удвоение силы тока в кабеле и увеличение потерь мощности,
увеличение диаметра кабеля на 2—5 мм и соответствующее ограничение в выборе диаметра насосно-компрессорных труб и более сложный запуск вследствие большого пускового тока.
Обслуживание скважин, оборудованных погружными центробежными электронасосами, отличается простотой и сводится в основном к периодическому наблюдению за их работой. Оператор при обходе скважин проверяет показания приборов станции управления, подачу жидкости насосом, давление в затрубном пространстве и состояние сальникового уплотнения кабеля, а также выполняет все работы по обслуживанию, наладке и ремонту вспомогательного оборудования и средств автоматики, установленных на скважине.
|
|