Области применения и выбор типа и марки насосов

В нефтегазодобывающей промышленности насосы используют в следующих основных целях:

1) нагнетание жидкостей в пласты для их заводнения, запол­нения жидкими углеводородами, гидроразрыва;

2) подъем жидкостей из скважин;

3) транспорт нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов;

4) водоснабжение систем заводнения пластов, промышленных предприятий и коммунального хозяйства;

5) поддержание циркуляции жидкости:

для разрушения горных пород при бурении скважин и их очистки от выбуренной породы (буровые насосы);

для очистки скважин от песчаных пробок (промывочные на­сосы);

для депарафинизации скважинного и наземного оборудования,

при обработке призабойной зоны скважины кислотой и дру­гими химическими реагентами, при освоении скважин,прпри освоении скважин

при подготовке и первичной обработке нефти (сепарация нефти и воды, обессоливание),

в теплообменных аппаратах и устройствах, а также для охлаж­дения двигателей и компрессоров,

для смазки машин и гидравлического уплотнения валов на­сосов и компрессоров;

6) приготовление и кондиционирование смесей (цементных и глинистых растворов, суспензий для гидроразрыва), подготовка воды для закачки в пласт, для питания паровых котлов и систем охлаждения;

7) цементирование скважин;

8) гидравлическая опрессовка трубопроводов и сосудов;

9) питание водой паровых котлов;

10) питание гидроприводов различных механизмов и обору­дования (см. § 59).

При комплектации насосных установок исходят из ассорти­мента существующих насосов. Так же, как и другое обору­дование, однотипные насосы выпускаются группами (размерными рядами). При этом предусмотрены графики, поля которых удов­летворяют требованиям потребителей данных насосов. Существуют размерные ряды буровых, центробежных, нефтяных и химических насосов, а также различных видов роторных насосов.

Для относительно малых расходов жидкости и больших давле­ний, как правило, предназначены возвратно-поступательные на­сосы, а для больших расходов при сравнительно низких давле­ниях - центробежные насосы. Это объясняется тем, что возвратно-поступательный насос тихоходный, так что повышение подачи в одном насосе может быть достигнуто лишь увеличением рабочего объема и, следовательно, размеров и массы машины. С другой стороны, расчетное давление центробежного насоса повышается с увеличением частоты вращения вала и числа ступеней. Чрезмер­ное увеличение того и другого связано с трудностями и сниже­нием технико-экономических показателей.

Пример графика с полями однотипных насосов представлен на рис. 9.16. На нем указывают шифр насоса, частоту вращения вала, число ступеней. Подробные сведения и полная характе­ристика даются в каталогах изготовителей насосов. Сводные гра­фики подач и напоров насосов, выпускаемых заводами СССР, содержатся в каталоге-справочнике [8].

Насосы выбирают по подаче и давлению (или напору). Если одной точке с координатами Q, Н соответствуют насосы разных типов, то возможные варианты сопоставляются по технико-экономическим показателям. В зависимости от назначения на­соса и условий эксплуатации одному и тому же показателю при­дается различное значение. Например, при непрерывной работе насоса особенно важно, чтобы он имел высокий к. п. д. Стоимость электроэнергии или топлива в этом случае является решающим экономическим фактором. Если насос работает в условиях частых пусков и остановок, то большое значение придается постоянной готовности и удобству запуска. Насос установки, монтируемой на платформе транспортного средства (трактора, автомобиля, возимой тележки), а также предназначенный для перевозки воз­душным транспортом, должен быть не только эффективным, но также легким и компактным и менее нуждаться в постоянном наблюдении и обслуживании.

Рис. 9.16. График полей однотипных насосов (ГОСТ 10168 – 75)

Паровые насосы имеют низкий к. п. д., однако при наличии пара, используемого для технологических целей, вариант применения парового насоса часто оказывается самым выгодным, особенно если учесть простоту регулирования и обслуживания этого насоса.

При перекачке с малым расходом неабразивных жидкостей предпочтение отдается роторным насосам. Они компактны и удобны в обслуживании, а их к. п. д. в связи с усовершенствованиями в насосостроении приближается к к. п. д. возвратно-поступатель­ных насосов.

При сопоставлении вариантов учитываются расходы по авто­матизации регулирования и управления запуском и остановкой насосов. Центробежные насосы более удобны для регулирования, чем возвратно-поступательные, но их запуск более сложен из-за необходимости предварительного заполнения жидкостью.