Оборудованных ЭЦН

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-

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.