Отчет по практике на Хохряковском месторождении

 

 

Примечание. Внутренний диаметр колонны обсадных труб не менее и поперечный габарит насосной установки с кабелем не более соответственно: для установок УЭЦНМ5 -  121,7 и 112 мм;  для УЭЦНМ5А -  130 и 124 мм; для УЭЦНМ6 с подачей до 500 м³/сут (включительно)  -  144,3 и 137 мм, с подачей свыше 500 м³сут -  148,3 и 140,5 мм.

 

Установки УЭЦНМ и УЭЦНМК (рис.4.1.) состоят из погружного насосного агрегата, кабеля в сборе 6, наземного электрооборудования -  трансформаторной комплектной подстанции (индивидуальной КТППН или кустовой КТППНКС) 5.

Вместо подстанции можно  использовать трансформатор и комплектное  устройство.

Насосный агрегат, состоящий из погружного центробежного насоса 7 и двигателя 8 (электродвигатель с гидрозащитой), спускается в скважину на колонне насосно-компрессорных труб 4.Насосный агрегат откачивает пластовую жидкость из скважины и подает ее на поверхность по колонне НКТ.

Кабель, обеспечивающий подвод электроэнергии к электродвигателю, крепится к гидрозащите, насосу и  насосно-компрессорным трубам металлическими поясами 3, входящими в состав насоса.

Комплектная трансформаторная подстанция (трансформатор и комплектное устройство) преобразует напряжение промысловой сети до значения оптимального напряжения на зажимах электродвигателя с учетом потерь напряжения в кабеле и обеспечивает управление работой насосного агрегата установки и ее защиту при аномальных режимах. Насос  -  погружной центробежный модульный. Обратный клапан 1 предназначен для предотвращения обратного вращения (турбинный режим) ротора насоса под воздействием столба жидкости в колонне НКТ при остановках и облегчения, тем самым, повторного запуска насосного агрегата. Обратный клапан ввинчен в модуль - головку насоса, а спускной - в корпус обратного клапана.

Спускной клапан 2 служит для слива  жидкости из колонны НКТ при подъеме  насосного агрегата из скважины.

Допускается устанавливать  клапаны выше насоса в зависимости от газосодержания у сетки входного модуля насоса. При этом клапаны должны располагаться ниже сростки основного кабеля с удлинителем, так как в

противном случае поперечный габарит насосного агрегата будет  превышать допустимый, указанный  в табл.   4.2.

Для откачивания пластовой  жидкости, содержащей свыше 25 -  до 55% (по объему) свободного газа у приемной сетки входного модуля, к насосу подключают насосный модуль  -  газосепаратор.

Двигатель  -  асинхронный  погружной, трехфазный, короткозамкнутый,   двухполюсный, маслонаполненный.

Установки могут комплектоваться  двигателями типа 1ПЭД по ТУ 16-652.031 - 87, оснащенными системой контроля температуры и давления пластовой жидкости.

При этом установки должны комплектоваться устройством   комплектным   ШГС 5805-49ТЗУ1.

Соединение сборочных  единиц насосного агрегата - фланцевое (на болтах и шпильках), валов сборочных  единиц  -  при помощи шлицевых муфт.

Соединение кабеля в  сборе с двигателем осуществляется при помощи муфты кабельного ввода.

Подключательный выносной пункт предназначен для предупреждения прохождения газа по кабелю в КТППН (КТППНКС) или комплектное устройство.

Оборудование устья  скважины обеспечивает подвеску колонны  НКТ с насосным агрегатом и  кабелем в сборе на фланце  обсадной  колонны, герметизацию затрубного пространства, отвод пластовой жидкости в выкидной трубопровод.

Комплектность установок  приведена в табл.  4.3.     Погружной центробежный модульный  насос (в дальнейшем именуемый «насос»)  -  многоступенчатый вертикального  исполнения. Насос изготовляют в двух исполнениях: обычном ЭЦНМ и коррозионностойком ЭЦНМК.

Насос состоит из входного модуля, модуля-секции (модулей-секций), модуля-головки, обратного и спускного  клапанов (рис. 4.2). Допускается уменьшение числа модулей-секций в насосе при соответствующем укомплектовании погружного агрегата двигателем необходимой мощности (см. табл. 4.3).Для откачивания пластовой жидкости, содержащей у сетки

входного модуля насоса свыше 25 % (по объему) свободного газа, к  насосу следует подсоединить насосный модуль - газосепаратор (рис.4. 3).

Газосепаратор устанавливается между входным модулем и модулем-секцией.

Соединение модулей  между собой и входного модуля с двигателем - фланцевое. Соединения (кроме соединений входного модуля с двигателем и входного модуля с газосепаратором) уплотняются резиновыми кольцами.

Соединение валов модулей-секций между собой, модуля-секции с валом  входного модуля, вала входного модуля с валом гидрозащиты двигателя  осуществляется шлицевыми муфтами.

Соединение валов газосепаратора, модуля-секции н входного модуля между собой также осуществляется при помощи шлицевых муфт.

Валы модулей-секций всех групп  насосов, имеющих одинаковые длины  корпусов (2, 3 и 5м), унифицированы по длине. Валы модулей-секций и входных  модулей для насосов обычного исполнения изготовляют из калиброванной коррозионно-стойкой высокопрочной стали марки ОЗХ14Н7В и имеют на торце маркировку «НЖ», для насосов повышенной коррозионностойкости - из   калиброванных   прутков    из   сплава Н65Д29ЮТ-ИШ К-монель и имеют на торцах маркировку «М».

Рабочие колеса и направляющие аппараты насосов обычного исполнения изготовляют из модифицированного  серого чугуна, насосов коррозионностойкого исполнения -  из модифицированного чугуна ЧН16Д7ГХШ типа «нирезист». Рабочие колеса насосов обычного исполнения можно изготовлять из радиационно-модифицированного полиамида.

Модуль-головка состоит  из корпуса, с одной стороны которого имеется внутренняя коническая резьба для подсоединения обратного клапана (насосно-компрессорной трубы), с другой стороны - фланец для подсоединения к модулю-секции двух ребер и резинового кольца. Ребра прикреплены к корпусу модуля-головки болтом с гайкой и пружинной шайбой. Резиновое кольцо 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.

Модуль-головка насосов  группы 6 имеет два исполнения: с  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 м³сут.

Модуль-секция состоит  из корпуса, вала, пакета ступеней (рабочих  колес и направляющих аппаратов), верхнего подшипника, нижнего подшипника, верхней осевой опоры, головки, основания, двух ребер и резиновых колец. Число ступеней в модулях-секциях указано в табл.  4. 4. Соединение модулей-секций между собой, а также резьбовые соединения и зазор между корпусом и пакетом ступеней герметизируются резиновыми кольцами.

Ребра предназначены  для защиты плоскогокабеля с муфтой от механических повреждений о стенку обсадной колонны при спуске и подъеме насосного агрегата. Ребра прикреплены к основанию модуля-секции болтом с гайкой и пружинной шайбой.

Грань головки модуля-секции, имеющая минимальное угловое  смещение относительно поверхности основания между ребрами, помечена пятном краски для ориентирования относительно ребер другого модуля-секции при монтаже на скважине.

Модули-секции поставляются опломбированными гарантийными пломбами-клеймом  предприятия-изготовителя на паяных швах.

Входной модуль состоит  из основания с отверстиями для  прохода пластовой жидкости, подшипниковых втулок и сетки, вала с защитными втулками и шлицовой муфты для соединения вала модуля с валом гидрозащиты.

При помощи шпилек модуль верхним концом подсоединяется к модулю-секции. Нижний конец входного модуля присоединяется к гидрозащите двигателя.

Входной модуль для насосов  группы 6 имеет два исполнения: одно - с валом диаметром 25 мм - для насосов  с подачами 250, 320, 500 и 800 м³/сут, другое - с валом диаметром 28 мм - для насосов с подачами 1000, 1250 м³/сут.

Входные модули и модули-секции поставляются опломбированными консервационными пломбами-пятнами синей или зеленой  краски на гайках и болтах (шпильках) фланцевых соединений.

Обратные клапаны насосов групп 5 и 5А, рассчитанных на любую подачу, и группы 6 с подачей до 800 м³/сут включительно конструктивно одинаковы и имеют резьбы муфты насосно-компрессорной гладкой трубы 73 ГОСТ 633 - 80. Обратный клапан для насосов группы 6 с подачей свыше 800 м³/сут имеет резьбы муфты насосно-компрессорной гладкой трубы 89 ГОСТ 633 - 80.

Спускные клапаны имеют  такие же исполнения по резьбам, как  обратные.

 

 

 

Таблица   4.3

Оборудование	Код пояса	Длина пояса, мм
Насосно-компрессорная  труба 60 и 48	ЭН-21/1	300
Насосно-компрессорная труба 73	ЭН-21/2	350
Насосно-компрессорная  труба 89	ЭН-21/3	390
Насос группы 5, 5А и 6	ЭН-21/4	460

 

 

 

 

 

4.2.Основные узлы установок УЭЦН

Погружные двигатели состоят из электродвигателя (рис.4. 4) и гидрозащиты.

Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые двухполюсные погружные унифицированной серии ПЭД в нормальном и коррозионностойком исполнениях, климатического исполнения В, категории размещения 5 работают от сети переменного тока частотой 50 Гц и используются в качестве привода погружных центробежных насосов в модульном исполнении для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин.

Двигатели предназначены  для работы в среде пластовой  жидкости (смесь нефти и попутной воды в любых пропорциях) с температурой до 110 °С, содержащей:

механические примеси  с относительной твердостью частиц не более 5 баллов по шкале Мооса - не более 0,5 г/л;

сероводород:  для нормального  исполнения - не  более 0,01 г/л; для  коррозионностойкого исполнения - не более . 1,25 г/л;

свободный газ (по объему) - не более 50%. Гидростатическое давление в зоне работы двигателя не более 20 МПа.

Допустимые отклонения от номинальных значений питающей сети:

• по напряжению - от минус 5% ДО плюс 10%;
• по частоте переменного тока - ±0,2 Гц;
• по току - не выше номинального на всех режимах работы, включая вывод скважины на режим.

В шифре двигателя  ПЭДУСК-125-117ДВ5 ТУ 16-652.029 - 86 приняты следующие  обозначения: ПЭДУ - погружной электродвигатель унифицированный; С - секционный (отсутствие буквы - несекционный);    К -  коррозионностойкий (отсутствие буквы - нормальное);     125 -  мощность, кВт; 117 - диаметр корпуса, мм; Д - шифр модернизации гидрозащиты (отсутствие буквы – основная модель); В5 -  климатическое исполнение и категория размещения.

В шифре электродвигателя ЭДК45-117В приняты следующие обозначения:  ЭД - электродвигатель; К - коррозионностойкий (отсутствие буквы - нормальное исполнение); 45 - мощность, кВт; 117 - диаметр корпуса, мм; В -  верхняя секция (отсутствие буквы - несекционный, С - средняя секция, Н - нижняя секция).

В шифре гидрозащиты  ПК92Д приняты следующие обозначения: П - протектор; К - коррозионностойкая (отсутствие буквы - исполнение   нормальное); 92 - диаметр корпуса в мм; Д -  модернизация с диафрагмой (отсутствие буквы - основная модель с барьерной жидкостью).

Типы,   номинальные  параметры  двигателей   приведены  в табл. 6, а номинальные параметры    электродвигателей  -  в табл.  4.7.

Пуск, управление работой  двигателями и его защита при  аварийных режимах осуществляются специальными комплектными устройствами.

Пуск, управление работой  и защита двигателя мощностью 360 кВт с диаметром корпуса 130 мм осуществляются комплектным тиристорным  преобразователем.Электродвигатели   заполняются маслом МА-ПЭД с пробивным  напряжением не менее 30 кВ.

Предельная длительно  допускаемая температура обмотки  статора электродвигателей (по сопротивлению  для электродвигателей диаметром  корпуса 103 мм) равна 170 °С, а остальных  электродвигателей - 160 °С.

Двигатель состоит из одного или нескольких электродвигателей (верхнего, среднего и нижнего мощностью от 63 до 360 кВт) и протектора.

Электродвигатель (см. рис.4. 4) состоит из статора, ротора, головки  с токовводом, корпуса.

Статор выполнен из трубы, в которую запрессован магнитопровод, изготовленный из листовой электротехнической стали.

Обмотка статора - однослойная  протяжная катушечная. Фазы обмотки  соединены в звезду.

Расточка статора в  зависимости от диаметра корпуса  двигателя имеет следующие размеры.

 

Диаметр корпуса двигателя , мм .	103	117	123	130
Диаметр расточки статора, мм	50	60	64	68