Назначение и принцип действия УЭЦН

БИЛЕТ № 20

Верхний – 45,5% объемных.

Предельно-допустимая концентрация (ПДК) сероводорода в воздухе рабочей зоны 10 мг/м3, в смеси с углеводородами –3 мг/м3. ПДК сероводорода в воздухе населенных мест 0,008 мг/м3.

ПДК и пределы взрываемости сероводорода.

Требования к заземлению скважин.

В качестве заземлителя для электрооборудования глубинно-насосной установки должны использоваться кондуктор или техническая колонна скважины.

Кондуктор должен быть связан с рамой станка качалки не менее чем двумя заземляющими стальными проводниками, приваренными в разных местах к кондуктору и раме. Сечение каждого проводника должно быть не менее 48 кв. мм.

Заземляющие проводники, соединяющие раму станка качалки с кондуктором должны быть заглублены в землю не менее чем на 0,5 м. В качестве заземляющих проводников может применяться сталь: круглая – диаметром 10 мм, полосовая, угловая или другого профиля. Применение для этих целей стального каната не допускается.

При установке электродвигателя на поворотных салазках, он заземляется гибким стальным проводником, сечением не менее 35 кв. мм.

При определенной концентрации сероводорода в воздухе образуется взрывоопасная смесь.

Пределы взрываемости сероводорода в смеси с воздухом:

нижний –4, 3% объемных;

Сероводород сильный нервный яд, вызывающий смерть от остановки дыхания. Порог ощущения запаха сероводорода 0,012-0,014 мг/м3., значительный запах – при 4 мг/м3, а при 7-11 мг/м3 – запах тягостный. При более сильных концентрациях запах менее сильный и неприятный.

При концентрации 200-280 мг/м3 наблюдается жжение в глазах, светобоязнь, слезотечение, раздражение в носу и зеве, металлический вкус во рту. Усталость, головные боли, стеснение в груди, тошнота. При концентрации 1000 мг/м3 и выше может наступить почти мгновенное отравление. Судороги и потеря сознания сопровождающиеся быстрой смертью от остановки дыхания, а иногда и от паралича сердца. При длительном пребывании человека в сероводородной среде происходит привыкание к запаху, поэтому отравление может произойти без ощущения присутствия сероводорода.

Широкое применение в нашей стране получили погружные установки центробежных электронасосов. Начали применяться гидропоршневые насосы, и прошли успешные промышленные испытания винтовые насосы. Средний дебит нефтяной скважины, оборудованной такой установкой, составляет 120—140 т/сут, в то время как дебит скважин, оборудованных штанговыми на­сосными установками, всего 15 т/сут. Большое преимущество этих установок — простота обслуживания, большой межремонтный период работы — более 1 года. Нередки случаи, когда на отдельных месторождениях установки работают более 2—3 лет без подъема.

УСТАНОВКА ПОГРУЖНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЭЛЕКТРОНАСОСА

Установка погружного центробежного электронасоса состоит из следующих основных элементов: насосного агрегата (на­сос, электродвигатель, протектор ), который спускается на колонне насосно-компрессорных труб; бронированного кабеля; устьевой арматуры; автотрансформатораи станции управ­ления.

Погружной электродвигатель (ПЭД) 1 расположен под на­сосом, вал которого соединяется с валом насоса посредством шлицевого соединения вала протектора. ПЭД представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока в герметичном исполнении — помещен в стальную трубу, заполненную транс­форматорным маслом. Ток питания подводится через брони­рованный кабель, который спускается в скважину парал­лельно насосно-компрессорным трубам (НКТ) и крепится к ним хомутиками. Конец кабеля плоский. Кабель имеет кабельную муфту для соединения токоподвода с выводными концами статорной обмотки. Питание электродвигателя осуществляется от промысловой сети, напряжение которой регулируется авто­трансформатором.Управление и контроль за работой насоса проводят с помощью станции управления.

Длина электродвигателя в зависимости от мощ­ности может достигать 10 м. Статор двигателя состоит из магнитныхи немагнитныхпакетов, собранных в общем кор­пусе. Обмотка статора (общая для всех пакетов) выполнена из масло- и теплостойких материалов. Ротор двигателя состоит из отдельных секций, собранных на валу. Между роторными секциями установлены промежуточные опорные подшипники ка­чения или скольжения. Скорость вращения ротора ПЭД со­ставляет около 3000 об/мин.

Для серийных центробежных насосных установок выпускают двигатели мощностью от 10 до 125 кВт. Наружные диаметры корпусов равны 103, 117 и 123 мм. В настоящее время выпу­скаются погружные электродвигатели в термостойком испол­нении для эксплуатации установок при температурах до 95°С.

Погружной центробежный электронасос монтиру­ется также в стальной трубе. Рабочие колесасобраны на валу(на шпонке) скользящей посадкой. Колеса расположены в соответствующих направляющих аппаратахкак на подпят­никах. Для уменьшения трения в расточку нижнего диска ко­леса запрессованы текстолитовые шайбы 6. Вал поддержива­ется подшипниками: верхним — скольженияи нижним радиально-упорным. Число рабочих колец и направляющих ап­паратов (ступеней) в серийно выпускаемых насосах колеблется от 84 до 332. Длина корпуса насоса не превышает обычно 5,5 м. При большом числе ступеней их размещают в двух, а иногда и в трех корпусах, соединенных в секции одного насоса. В сое­динительном патрубке верхней части насоса устанавливают обратный шариковый клапан, который необходим для заполне­ния НКТ жидкостью перед пуском насосного агрегата в экс­плуатацию и удержания жидкости в них при вынужденных остановках работы скважины. Над обратным клапаном в конце НКТ имеется сливной патрубок, используемый для спуска жидкости при подъеме насосного агрегата на поверхность.

В зависимости от условий эксплуатации используют также насосы в износоустойчивом исполнении, которые применяют в обводненных скважинах со значительным содержанием песка (до 1 %). Рабочие колеса этих насосов изготовляют из полиа­мидной смолы, а в корпусе насоса устанавливают промежуточ­ные резино-металлические подшипники.

Протектор состоит из двух герметично изолированных друг от друга секций, через которые проходит вал с двумя шлицевыми концами для соединения посредством специальных муфт с валами насоса и электродвигателя. Верхняя секция заполнена специальной смазкой для снабжения упорных подшипников насоса, а нижняя секция — трансформаторным маслом для подачи в электродвигатель по мере ее убыли при работе. Давление в секциях протектора несколько больше давления в скважине, что предотвращает возможность попадания скважинной жидко­сти в двигатель.

Корпусы насоса, протектора и электродвигателя соединены между собой фланцами. Наружные диаметры корпуса насоса и протектора соответственно равны 92 и 114 мм.

Устье скважины оборудуют устьевым оборудованием ОУЭН. Насосный агрегат на НКТ подвешивают на специ­альной разъемной эксцентричной планшайбе, имеющей отвер­стие для кабеля.Крестовинанавинчивается на ответную муфту колонной головки и имеет боковые задвижки. Места ввода кабеля и НКТ уплотняются разъемным корпусом и ре­зиновым уплотнителем, который поджимается разъемным фланцем. Межтрубное пространство соединено с выкидной ли­нией, на которой установлен обратный клапан для отвода газа при работе скважины. Задвижка 8 позволяет спускать в скважину различные измерительные приборы и механические скребки для очистки подъемных труб от парафина. С этой целью на тройнике устанавливают лубрикатор. Задвижка, установленная на выкиде устьевой арматуры, необходима для изменения режима работы скважины в процессе ее исследова­ния. Давления на выкиде и в межтрубном пространстве заме­ряются манометрами.