книги / Скважинные насосные установки для добычи нефти
..pdfРис. 1.36. Характеристика насосов 2ЭЦНМ4-125.
Количество ступеней — 100 шт.
Количество ступеней — 100 шт.
Рис. 1.40. Характеристика насоса ЭЦНД5-80.
Количество ступеней — 100 шт.
Рис. 1.42. Характеристика насоса ЭЦНМ5-20.
Количество ступеней — 100 шт.
N, кВт
насоса ЭЦНА5-45, выпускаемого ОАО «АЛНАС». Использова ние нефтяниками этих насосов при подачах в 18—25 м3/сутки, что допускается разработчиками насоса, приводило к работе ус тановки с низким КПД, повышением температуры двигателя и кабеля, а малая скорость течения пластовой жидкости в зазоре между насосной установкой и стенкой обсадной колонны не по зволяла обеспечить нормальное охлаждение узлов установки.
Группой разработчиков ЭЦН из ОКБ БН-КОННАС и фир мы «Новомет» на VIII Всероссийской технической конферен ции «Производство и эксплуатация УЭЦН» в г. Альметьевске были даже сделаны выводы по определению границ рабочей области характеристик погружных центробежных насосов, ко торые они предложили использовать всем производителям это го вида оборудования [8].
1. Правая граница рекомендуемой рабочей зоны определяет ся в первую очередь всплытием рабочего колеса. Работа насоса правее этой границы допустима, но происходит с пониженной экономичностью и большим износом верхней опоры.
2.Для ступеней с западающей левой ветвью напорной кри вой левая граница рабочей зоны определяется подачей, меньше которой начинается снижение напора. Работа левее левой гра ницы недопустима.
3.Ступени с параллельным оси абсцисс участком напорной кривой допускают работу левее левой границы только при усло вии стабильности динамического уровня в скважине.
4.Положение левой границы рабочей зоны может опреде ляться сроком службы нижнего упорного подшипника, износ которого возрастает из-за увеличения осевой силы, действую щей на рабочее колесо, и ухудшения условий охлаждения по мере снижения подачи насоса.
5.Дополнительный нагрев перекачиваемой жидкости в ре зультате выделения энергии в насосе и электродвигателе может достигать в ряде установок существенной величины. Это один из факторов, влияющих на работоспособность питающего кабе ля и должен приниматься во внимание при назначении левой границы рабочей зоны
6.Было бы желательно, чтобы разработчик насосов указывал
вдокументации основную причину ограничения рабочей зоны.
В этом случае для потребителя были бы в определенной мере прогнозируемы последствия, к которым приведет работа насоса вне зоны.
1.1.2. Погружные центробежные насосы зарубежных фирм
Среди зарубежных фирм, выпускающих ЭЦН, наиболее авторитетными являются фирмы «REDA», «Centrilift», «ODI», «ESP». Некоторые фирмы в Китае и Восточной Европе выпускают ЭЦН по лицензиям вышеназванных фирм (в основ ном — «REDA»).
Фирма «REDA» выпускает насосы типа A, AN, DN и GN. В условном обозначении насоса первая буква обозначает серию (наружный диаметр в дюймах, умноженный на 100): А-338 серия, D-400 серия, G-513 серия. Обозначение серии отражает диаметр установки ЭЦН в дюймах, умноженный на 100. При исполнении рабочих органов из специального чугуна марки «нирезист» в обо значении насоса используется буква N. Если буквы нет, то рабо чие органы выполнены из материала «райтон». Следующее пос ле букв число обозначает номинальную подачу насоса в барре лях в сутки при частоте вращения ротора насоса 3500 мин-1 [3].
Необходимо отметить, что насосы фирмы REDA имеют ле вое направление вращения вала (против часовой стрелки), если смотреть сверху. Это отличие следует отнести к недостаткам, т.к. в местах резьбовых соединений корпуса с основанием и го ловкой насоса необходимо применять приваренные пластины, предохраняющие от саморазвинчивания резьб, что увеличивает наружный поперечный размер агрегата.
Фирмой REDA выпускаются насосы для следующих условий эксплуатации:
—малоагрессивная, неабразивная продукция;
—агрессивная, неабразивная продукция;
—агрессивная, абразивная продукция;
—малоагрессивная, абразивная продукция;
—высокотемпературная продукция.
Разные исполнения насосов отличаются материалами и кон структивным исполнением основных узлов: вала, рабочих орга нов, радиальных и осевых опор.
Рис. 1.46. Нижний радиальный подшипник модуль-секции насоса фирмы REDA: 1 — корпус входного модуля
гичные промежуточные подшипники. При высокой концентра ции механических примесей фирма рекомендует применять мо дуль-секции и входной модуль типа ARZ, которые включают запатентованную подшипниковую систему, в основе которой плавающая подшипниковая секция с циркониевым керамичес ким подшипником (рис. 1.47).
Рис. 1.47. Плавающая подшипниковая система фирмы REDA:
1 — корпус подшипника; 2 — стопорное кольцо; 3 — уплотнительные кольца (из афласа); 4 — керамическая подшип никовая пара; 5 — вал
При высокой температуре откачи ваемой жидкости фирма REDA пред лагает использовать систему Hotline с насосом и входным модулем исполне ния ARZ, в которых выбираются спе циальные допуски и зазоры с учетом теплового расширения, а также при
меняются специальные эластомеры в соответствии с рабочей тем пературой. В данной конструкции используются фиксируемые на валу ступени, т.к. плавающие ступени имеют меньшие возможно сти по температуре из-за свойств материала опорных шайб.
Технические характеристики некоторых видов центробежных насосов фирмы REDA представлены в таблице 1.10 и на рисун ках 1.48—1.58. Характеристика насосов представлена для работы одной ступени на воде плотностью 1000 кг/м3 при частоте вра щения 2917 оборотов в минуту. Более полная информация о характеристиках ЭЦН фирмы REDA представлена в [3, 9].
Фирма Centrilift выпускает ЭЦН типа DC, FC, FV, FS.GC. В условном обозначении насоса первая буква обозначает серию: D — 338 серия, F — 400 серия, G — 513 серия. Вторая буква в условном обозначении означает конструктивную модификацию насоса. Следующее после букв число обозначает номинальную подачу насоса в баррелях в сутки при частоте вращения ротора насоса 3500 мин-1 [5].
Конструкция насосов фирмы Centrilift (США) — многосек ционная. Конструкция секций отличается друг от друга незна чительно, в частности, в верхней секции имеется ловильная го ловка, а в нижней — входной модуль или газосепаратор.
Во всех секциях имеются верхние радиальные подшипники с парой трения «бронза — нирезист». Кроме того, в секции помеще ны промежуточные подшипники, образуемые фигурной обрезинен-
н, м
|
|
|
|
|
Параметры насосов фирмы REDA |
|
|
|
|||
Тип |
Серия |
Наруж |
Миним. |
Напор |
Рекомендуемый |
Оптимальный режим |
Максим. |
||||
насоса |
насоса |
ный |
наруж. |
ступени |
диапазон подач, |
|
|
|
мощность. |
||
|
|
|
диаметр |
диаметр |
при |
М3/ Су т |
|
|
|
ступени, |
|
|
|
|
насоса, |
колонны, |
Q = 0, м |
Мини |
Макси |
Подача, |
Напор |
кпд, |
л.с. |
|
|
|
мм |
дюйм |
|
мальная |
мальная |
м3/сут |
ступени, м |
% |
|
|
|
|
|
(мм) |
|
подача |
подача |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
А230 |
|
338 |
85,9 |
4‘Л " |
3,5 |
13 |
46 |
34,5 |
2,6 |
40 |
0,034 |
А400 |
|
|
|
(114,3) |
4,6 |
27 |
66 |
53 |
3,4 |
41 |
0,06 |
|
|
|
|
||||||||
AN550 |
|
|
|
4,72 |
53 |
93 |
75 |
3,1 |
46,5 |
0,078 |
|
АН900 |
|
|
|
4,62 |
93 |
140 |
115 |
2,75 |
54 |
0,085 |
|
AM 1200 |
|
|
|
4,43 |
106 |
219 |
152 |
2,85 |
53 |
0,125 |
|
AM 1500 |
|
|
|
3,74 |
133 |
265 |
198,7 |
2,5 |
44 |
0,17 |
|
DN280 |
400 |
101,6 |
51/2" |
4,53 |
13 |
66 |
50 |
2,9 |
45,9 |
0,045 |
|
DN440 |
|
|
(139,7) |
5,98 |
13 |
73 |
58,3 |
3,83 |
48 |
0,075 |
|
DN450 |
|
|
|
5,6 |
45 |
74 |
59,6 |
3,85 |
50 |
0,07 |
|
DN525 |
|
|
|
5,7 |
40 |
82 |
70,0 |
• 3,6 |
52,5 |
0,114 |
|
DN610 |
|
|
|
6,8 |
46 |
102 |
80,8 |
5.43 |
58,3 |
0,12 |
|
DN675 |
|
|
|
7,0 |
42 |
111 |
89,1 |
5.02 |
60 |
0,117 |
|
DN800 |
|
|
|
6,7 |
52 |
127 |
106 |
4,8 |
59 |
0,135 |
|
DN |
1000 |
|
|
|
6,0 |
77 |
167 |
132,5 |
4,7 |
58,2 |
0,16 |
DN |
1100 |
|
|
|
6,42 |
79 |
179 |
145,0 |
4,85 |
62,0 |
0,175 |
DN |
1300 |
|
|
|
6,0 |
127 |
220 |
170 |
4,35 |
62,4 |
0,18 |