Назначение и типы ловильных головок эцн

Ловильная головка предназначена для крепления насоса к насосно-компрессорным трубам, а также для подъёма УЭЦН из скважины при полётах. В настоящее время в «ЮНГ» применяются ловильные головки только резьбового типа, в отличие от применявшихся ранее фланцевых модуль-головок. Это связано с тем, что основной процент полётов (обрыв установок с последующим уходом на забой) УЭЦН приходился на обрыв по болтам фланцевого соединения ловильной головки с НКТ. В этом сечении УЭЦН скапливается суммарное напряжение от вибрации всей установки, поэтому пришли к выводу об усилении сечения путем замены болтового соединения на резьбовое. Ловильная головка состоит из корпуса 2, с одной стороны которой имеется внутренняя коническая резьба для подсоединения обратного клапана (насосно-компрессорной трубы), с другой стороны – цилиндрическая резьба для подсоединения к модулю-секции, двух ребер и резинового кольца.

Рёбра 3 прикреплены к корпусу модуля-головки болтом с гайкой и пружинной шайбой. Резиновое кольцо 4 герметизирует соединение модуля-головки с модулем-секцией.

Модули-головки насосов группы 5 и 5А имеют резьбу муфты насосно-компрессорной гладкой трубы 73 ГОСТ 633-80. Модули-головки насосов группы 6 имеют два исполнения: c резьбой муфты 73 и 89 ГОСТ 633-80.

Модуль-головка с резьбой 73 применяется в насосах с номинальной подачей до 800 м³/сут, с резьбой 89 – более 800 м³/сут.

Назначение и конструкция пэд

Двигатель – асинхронный погружной, трехфазный, короткозамкнутый, двухполюсной, маслонаполненный, в обычном и корозионно - стойком исполнения, унифицированный серии ПЭДУ и в обычном исполнении серии ПЭД.

ПЭД состоит из электродвигателя и гидрозащиты.

ПЭД предназначен для работы от сети переменного тока частотой 50 Гц в качестве привода центробежных насосов модульного исполнения, для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин имеющих угол отклонения от вертикали, в месте подвески ПЭД, не более 40°.

ПЭД состоит из следующих сборочных единиц: статора, ротора, головки, основания и узла токоввода.

Статор - представляет собой цилиндрическую трубу, в которую запрессован магнитопровод.

Обмотка - однослойная протяжная катушечная в виде провода теплостойкой изоляцией.

Ротор - короткозамкнутый, многосекционный состоит из пустотелого вала, на котором собраны магнитные сердечники, чередующиеся с подшипниками скольжения.

Токоввод - состоит из изоляционной колодки к которой подведены выводные провода с наконечниками от обмотки.

В основании электродвигателя предусмотрены клапана для закачки масла в электродвигатель и его слива, а также фильтр для очистки масла от механических примесей.

Гидрозащита

Гидрозащита предназначена для изоляции внутреннего объёма погружного электродвигателя от пластовой жидкости, компенсации утечек и температурного расширения масла, выравнивания давления внутри ПЭД и давления пластовой жидкости.

Сегодня на Западно-Сибирских нефтяных месторождениях наиболее часто используются гидрозащиты типа 1Г51. Ранее в НЦБПО НПО применялась гидрозащита типа П92Д, которая подверглась модернизации и получила наименование П92ДН. Заводы выпускали менее распространённые типы гидрозащиты: ГК51, ПЛ, П92, ГПМ5, ГКТ92.

Устройство и принцип работы гидрозащиты 1Г51

Гидрозащита 1Г51 состоит из протектора, устанавливаемого между насосом и ПЭД, и компенсатора, который крепится к основанию ПЭД.

Протектор предназначен для защиты полости ПЭД от попадания пластовой жидкости. Протектор состоит из основания, корпуса, внутри которого расположена диафрагма, каркаса диафрагмы с опорами, вала, передающего крутящий момент электродвигателя к насосу, среднего ниппеля 5 с нижним торцовым уплотнением, пяты с подпятниками, верхнего ниппеля с верхним торцовым уплотнением и верхней головки. В ниппелях имеются отверстия для заполнения маслом полостей протектора. Отверстия герметично закрываются пробками со свинцовыми прокладками.

Диафрагма крепится на каркасе при помощи проволочных бандажей. Каркас диафрагмы одним концом входит в основание, другим в нижний ниппель. Внутренняя полость диафрагмы сообщается с полостью электродвигателя и изолирована от внутренней полости корпуса («задиафрагменной полости») нижним торцовым уплотнением, неподвижная часть которого установлена в нижнем ниппеле, а подвижная крепится на валу стопорным кольцом. Задиафрагменная полость соединяется с полостью между верхним и нижним ниппелем, в ней расположен узел пяты. Узел пяты состоит из двух неподвижно закрепленных подпятников и пяты, закрепленной на валу при помощи шпонки и стопорных колец. Узел пяты воспринимает осевые нагрузки, действующие на вал протектора. Верхнее торцовое уплотнение герметизирует полость узла пяты от пластовой жидкости. Крепление верхнего торцового уплотнения аналогично креплению нижнего. На верхний ниппель наворачивается головка протектора. Головка и основание протектора имеют фланцы для соединения с насосом и ПЭД. На период транспортирования и хранения протектор закрыт крышками и

Компенсатор ГД51 предназначен для компенсации утечек и температурного расширения масла в электродвигателе, а также для выравнивания давления масла в двигателе при спуске УЭЦН в скважину. Он представляет собой корпус в виде трубы, внутри которого размещён каркас с диафрагмой. Диафрагма крепится к каркасу проволочным бандажом. В головке имеется перепускной клапан с пробкой, соединяющий полость двигателя с полостью диафрагмы. Отверстие для заполнения полости диафрагмы маслом герметизируется пробкой со свинцовой прокладкой. В нижней части корпуса предусмотрены отверстия для сообщения задиафрагменной полости с пластовой жидкостью. На период хранения и транспортирования компенсатор закрыт крышками.

В гидрозащите 1Г51 предусмотрена двухуровневая герметизация полости двигателя. Верхнее торцовое уплотнение герметизирует задиафрагменную полость и узел пяты протектора. В случае негерметичности уплотнения пластовая жидкость попадает за диафрагму и герметичность двигателя обеспечивается нижним торцовым уплотнением.

Устройство и назначение торцового

уплотнения протектора

В большинстве конструкций гидрозащит применяются торцовые уплотнения, которые предотвращают утечку масла из двигателя и протекторного узла по валу.

Первые торцовые уплотнения нашли применение в компрессорах более 70-ти лет назад. Около 40 лет назад их стали применять в установках центробежных насосов. В последние годы эти уплотнения нашли наиболее широкое применение в насосостроении, особенно для химических насосов, в авиации и морском флоте, а также в нефтедобывающей отрасли.

Торцовые уплотнения отличаются от других типов уплотнений тем, что по мере износа рабочих поверхностей происходит компенсация зазоров между ними. Это позволяет увеличить срок службы уплотнения и обеспечить длительную работоспособность. Торцовые уплотнения подразделяются на гидродинамические и гидростатические, вращающиеся и стационарные, гидравлически уравновешенные и неуравновешенные, на внутренние и наружные. Они имеют много конструкций по положению нажимной пружины, по отношению к перекачиваемой среде, по числу уплотнительных колец. Независимо от разновидностей, все уплотнения имеют две уплотняющие поверхности, расположенные под прямым углом к оси вала. Одна из поверхностей смещается пружиной в осевом направлении для обеспечения постоянного контакта с другой.

В гидрозащите для погружных электродвигателей наиболее распространены уплотнения типа 2Р25, представляющие собой конструкцию из подвижного и неподвижного колец. Кольца имеют тщательно отполированные уплотняющие поверхности, выполненные из релита - материала с низким коэффициентом трения, высокой твердостью поверхности и механической прочностью. Релит представляет собой спеченную порошковую смесь бронзы, графита и карбида кремния. Другие части колец выполняют стальными. Для герметичной посадки в ниппеле протектора, неподвижное кольцо имеет резиновое уплотняющее кольцо. Подвижное кольцо оснащено пружиной с латунным каркасом. Внутри каркаса установлен резиновый сильфон, обеспечивающий герметичность посадки подвижного кольца на валу протектора.

Основной проблемой, связанной с использованием торцовых уплотнений в гидрозащите, является нарушение их герметичности в процессе цикличного открывания из-за попадания на рабочие поверхности твердых механических частиц, содержащихся в пластовой жидкости. Это приводит к износу трущихся поверхностей. Для предотвращения такого явления, необходимо строго соблюдать допустимую скорость спуска УЭЦН в скважину (повышенная скорость спуска приводит к резким перепадам давления внутри протектора), а также не допускать избыточного заполнения протектора маслом.