 |
Эксплуатация скважин погружными центробежными насосами
|
|
|
|
Эксплуатация скважин штанговыми глубинными насосами нашла широкое применение в нашей стране и до настоящего времени является одним из наиболее распространенных способов Добычи нефти. В то же время с ростом обводненности продукции, особенно в конце 2-й стадии разработки месторождения, а также на 3-й и 4-й стадиях, с целью недопущения резкого падения добычи нефти требуется больше отбирать жидкости из скважин, но глубинными штанговыми насосами практически возможно отбирать не более 40-50 м3/сут.
Кроме того, межремонтный период штанговых глубинных установок в среднем составляет не более 260-280 суток. Наряду со штанговыми глубинными насосами с середины 60-х годов на промыслах Самарской области, Татарии, Башкирии и в других нефтедобывающих объединениях начали внедрять электроцентробежные погружные насосы (ЭЦН). Уже к 1970 году электро-центробежными погружными насосами эксплуатировалось около 5 тысяч скважин, из которых добывалось 84 млн. тонн нефти, а из 37000 скважин, оборудованных штанговыми глубинными насосами, добывалось 65 млн. т нефти.
В этот период в основном внедрялись погружные электроцентробежные насосы производительностью 40, 80, 120, 160 и 200 м3 /сут. В то время дебит глубинно-насосных скважин в нем равнялся 10-15 т/сут.
 |
Следует отметить, что большая роль во внедрении погружных центробежных насосов на промыслах в нашей стране надлежит Особому конструкторскому бюро (ОКБ, г. Москва), которым руководил А.А. Богданов. Работники ОКБ были постов на промыслах, в первые годы внедрения они монтировали и выводили на режим ЭЦН, демонтировали установки. ОКБ вместе с промысловиками проводили анализ работы установок, выявляли причины выхода их из строя и т.д. В результате уже к концу 30-х годов межремонтный период погружных электроцентробежных насосов (ЭЦН) составлял 400 и более суток, а на некоторых скважинах ЭЦН работали по 2-3 года без подъема.
|
|
|
Электроцентробежные погружные насосы имеют значительные преимущества перед глубинными штанговыми насосами:
1. Простота наземного оборудования;
2. Возможность отбора жидкости из скважин до 1000 м3/с;
3. Возможность использовать их на скважинах с глубиной более 3000 метров;
4. Высокий (от 500 суток до 2-3 лет и более) межремонтный период работы ЭЦН;
5. Возможность проведения исследований в скважинах без подъема насосного оборудования;
6. Менее трудоемкие методы удаления парафина со стенок насосно-компрессорных труб;
7. Повышение культуры производства.
Все это способствовало тому, что в последующие годы ЭЦН нашли широкое применение, особенно для эксплуатации обводненных, высокодебитных наклонных и глубоких скважин. Установка погружного центробежного электронасоса (рис. 102) состоит из погружного электронасоса 4, спускаемого в скважину насосно-компрессорных трубах 5, погружного электродвигателя 1, специального круглого и плоского бронированного кабеля питающего электродвигатель электроэнергией, протектора станции автоматического управления 10, автотрансформатора.
В собранном виде электродвигатель располагается внизу, над ним - гидрозащита (протектор), над протектором - насос. Эти узлы соединяются между собой фланцами. Валы электродвигателя, протектора и насоса соединяются между собой с помощью шлицевых муфт. В погружном электроцентробежном агрегате электродвигатель расположен под насосом. Поэтому насос имеет боковой прием жидкости, которая поступает в него из кольцевого (межтрубного) пространства между эксплуатационной колонной и электродвигателем через фильтр-сетку 3. Электрический ток для питания погружного электродвигателя подводится к нему по специальному бронированному трехжильному круглому кабелю, который спускается в скважину вместе с насосно-компрессорными трубами и крепится к ним металлическими поясами. На участке несколько выше насоса и до подключения к электродвигателю применяется плоский кабель, который крепят к насосу и протектору также металлическими поясами. Плоский кабель применяется для максимального уменьшения диаметра погружного агрегата.
|
|
|
Наземное оборудование скважин состоит из устьевой арматуры 7, ролика 8, барабана со стойками для кабеля 11, автоматической станции управления 10 и автотрансформатора 9. С помощью автоматической станции управления вручную или автоматически включают или отключают погружной насосный агрегат и контролируют его работу. Автотрансформатор предназначен для компенсации падения напряжения в кабеле 6, подводящем ток к погружному электродвигателю 1.
Для защиты от атмосферных осадков автотрансформатор устанавливается в будке. Устьевая арматура 7 служит для направления продукции скважины в выкидную линию, герметизации затрубного пространства с учетом ввода в скважину кабеля и перепуска попутного нефтяного газа из затрубного пространства в выкидную линию при значительном увеличении его давления. Ролик предохраняет кабель от перегибов при спускоподъемных операциях. Барабан служит для перевозки кабеля, а также для более легкого разматывания и сматывания его при спуске и подъем насосной установки из скважины.
Устьевое оборудование при эксплуатации скважин погружными электроцентробежными насосами состоит из тройни и задвижки, устанавливаемой на выкидной линии. Насосно-компрессорные трубы подвешиваются на фланце обсадной колонны с помощью специальной планшайбы.
Электроцентробежный погружной насос работает следующим образом.
Электрический ток от промысловых электроподстанций через автотрансформатор 9 и станцию управления 10 поступает по кабелю 6 к погружному электродвигателю (ПЭД) 1, в результате электродвигатель начинает вращаться и одновременно вращает вал насоса и проводит электроцентробежный насос в действие. Во время работы агрегата жидкость всасывается центробежным насосом через фильтр-сетку 3, установленный на приеме насоса и нагнетает ее по насосно-компрессорным трубам на поверхность. Для того чтобы жидкость при остановках насосного агрегата не протекала из насосно-компрессорных труб в скважину, в НКТ над погружным насосом устанавливается обратный клапан.
Над насосом устанавливается также спусковой клапан, через который жидкость из насосно-компрессорных труб во время их подъема сливается в скважину.
|
|
|
