От дълго време мечтаех да напиша на хартия (принтирайки на компютър) всичко, което знам за ESP.
Ще се опитам да разкажа на прост и разбираем език за електрическата центробежна помпа - основният инструмент, който произвежда 80% от целия петрол в Русия.

Някак си се оказа, че съм бил свързан с тях през целия си възрастен живот. От петгодишна възраст той започва да пътува с баща си покрай кладенците. На десет можеше сам да ремонтира всяка станция, на двадесет и четири стана инженер в предприятието, където се ремонтираха, на тридесет - заместник генерален директор, където се произвеждат. Познания по темата в насипно състояние - не е жалко да споделяте, особено след като много, много хора постоянно ме питат за това или онова относно моите помпи. Като цяло, за да не повтарям едно и също нещо много пъти с различни думи, ще пиша веднъж и след това ще се явя на изпити;). да Ще има слайдове ... без слайдове по никакъв начин.

Какво е.
ESP - монтаж на електрическа центробежна помпа, тя също е безпръчкова помпа, тя също е ESP, това е и тези щеки и барабани. UETsN - това е тя (женски)! Въпреки че се състои от тях (мъжки род). Това е толкова специално нещо, с помощта на което доблестни петролни работници (или по-скоро служители на петролни служители) получават резервоарна течност от земята - така наричаме този муляк, който след това (след като е преминал през специална обработка) се нарича всякакви интересни думи като URALS или BRENT. Това е цял комплекс от оборудване, което ще изисква знанията на металург, металург, механик, електротехник, електротехник, хидравличен работник, кабелар, маслоджия и дори малък гинеколог и проктолог. Нещото е доста интересно и необичайно, въпреки че е изобретено преди много години и не се е променило много оттогава. Като цяло това е обикновен помпен агрегат. Необичайното при него е, че е тънък (най-често се поставя в кладенец с вътрешен диаметър 123 мм), дълъг (има инсталации с дължина 70 метра) и работи в толкова мръсни условия, при които повече или по-малко сложен механизъм изобщо не трябва да съществува.

И така, като част от всеки ESP има следните възли:

ESP (електрическа центробежна помпа) - основното устройство - всички останали го защитават и осигуряват. Помпата получава най-много - но той върши основната работа - вдигане на течността - има такъв живот. Помпата се състои от секции и секции от стъпала. Колкото повече стъпки, толкова по-голямо е налягането, което помпата развива. Колкото по-голям е самият етап, толкова по-голям е дебитът (количеството течност, изпомпвано за единица време). Колкото повече дебит и натиск - толкова повече яде енергия. Всичко е взаимосвързано. Помпите, освен по дебит и налягане, се различават и по размер и дизайн - стандартни, износоустойчиви, корозионноустойчиви, износоустойчиви, много, много износоустойчиви.

SEM (потопяем електродвигател) Електрическият двигател е второто основно звено - върти помпата - консумира енергия. Това е конвенционален (в електрическо отношение) асинхронен електродвигател - само че е тънък и дълъг. Двигателят има два основни параметъра - мощност и размер. И отново има различни версии на стандартни, топлоустойчиви, устойчиви на корозия, особено топлоустойчиви и като цяло - неубити (сякаш). Двигателят е зареден със специално масло, което освен че смазва, охлажда двигателя и до голяма степен компенсира налягането, упражнявано върху двигателя отвън.

Протекторът (наричан още хидравлична защита) е нещо, което стои между помпата и двигателя - първо, той разделя кухината на двигателя, пълна с масло, от кухината на помпата, пълна с пластова течност, като същевременно предава въртене, и второ, решава проблема на изравняване на налягането вътре в двигателя и извън него (там обикновено се случва до 400 atm, това е около една трета от дълбочината на Марианската падина). Има различни размери и пак всякакви бла бла бла.

Кабелът всъщност е кабел. Меден, трижилен.. Също така е и брониран. Можеш ли да си представиш? Брониран кабел! Разбира се, той няма да издържи дори на изстрел от Макаров, но за сметка на това ще издържи пет-шест спускания в кладенеца и ще работи там - доста дълго време.
Неговата броня е малко по-различна, предназначена повече за триене, отколкото за остър удар - но все пак. Кабелът може да бъде с различни секции (диаметър на сърцевината), различен по броня (обикновена поцинкована или неръждаема стомана), а също така се различава по устойчивост на температура. Има кабел за 90, 120, 150, 200 и дори 230 градуса. Тоест, може да работи неограничено дълго време при температура два пъти по-висока от точката на кипене на водата (имайте предвид, че ние извличаме нещо като масло и дори не гори лошо - но ви трябва кабел с топлоустойчивост над 200 градуса - и освен това , почти навсякъде).

Газов сепаратор (или газов сепаратор-диспергатор, или просто диспергатор, или двоен газов сепаратор, или дори двоен газов сепаратор-диспергатор). Нещо, което разделя свободния газ от течността... по-скоро течността от свободния газ... накратко, намалява количеството свободен газ на входа на помпата. Често, много често, количеството свободен газ на входа на помпата е напълно достатъчно, за да не работи помпата - тогава те поставят някакво газостабилизиращо устройство (изброих имената в началото на параграфа). Ако няма нужда да инсталирате газов сепаратор, те инсталират входен модул, но как трябва течността да попадне в помпата? Тук. Слагат нещо за всеки случай .. Или модул или джип.

TMS е вид настройка. Кой как дешифрира - термоманометрична система, телеметрия.. кой как. Точно така (това е старото име - от 80 рошави години) - термоманометрична система, така ще я наричаме - почти напълно обяснява функцията на уреда - измерва температура и налягане - там - точно отдолу - почти в подземен свят.

Има и защитни устройства. Това е възвратен клапан (най-често срещаният е KOSH - сферичен възвратен клапан) - така че течността да не изтича от тръбите, когато помпата е спряна (може да отнеме няколко часа, за да се повдигне колона течност през стандартна тръба - това е жалко този път). И когато трябва да вдигнете помпата - този клапан пречи - постоянно тече нещо от тръбите, замърсявайки всичко наоколо. За тези цели има избиващ (или изпускателен) клапан KS - смешно нещо - който се счупва всеки път, когато се вдига от кладенеца.

Цялата тази икономика виси на тръбопроводи (тръби - много често се правят огради от тях в богатите на петрол градове). Зависва в следната последователност:
По дължината на тръбата (2-3 километра) - кабел, отгоре - KS, след това KOSH, след това ESP, след това газик (или входен модул), след това протектор, след това SEM и още по-нисък TMS. Кабелът минава по ESP, газ и протектор до самата глава на двигателя. Ека. Всичко е с една глава по-късо. Така че - от върха на ESP до дъното на TMS може да има 70 метра. и един вал минава през тези 70 метра и всичко се върти ... и наоколо - висока температура, огромно налягане, много механични примеси, корозивна среда .. Лоши помпи ...

Всички части са секционни, участъци с дължина не повече от 9-10 метра (иначе как да се вкарат в кладенеца?) Инсталацията ще бъде директно на кладенеца: SEM, кабел, протектор, газ, помпени секции, клапани, тръби са закрепени към него .. Да! не забравяйте да прикрепите кабела към всичко с помощта на петна - (такива специални стоманени колани). Всичко това се потапя в кладенеца и дълго (надявам се) работи там. За да се захранва всичко това (и по някакъв начин да се управлява), на земята са инсталирани повишаващ трансформатор (TMPN) и контролна станция.

С такова нещо те получават нещо, което след това се превръща в пари (бензин, дизелово гориво, пластмаси и други боклуци).

Нека се опитаме да го разберем .. как работи всичко, как се прави, как да изберем и как да го използваме.

ESP инсталацията е сложна техническа система и въпреки добре познатия принцип на работа на центробежна помпа, тя е комбинация от елементи, които са оригинални по дизайн. електрическа схема ESP е показано на фигура 1.1.

Фигура 1.1 - Схематична диаграма на ESP

Инсталацията се състои от две части: наземна и потопяема. Наземната част включва автотрансформатор 1, контролна станция 2, понякога кабелна макара 3 и оборудване на кладенеца 4. Потопяемата част включва тръбна колона 5, върху която потопяемият блок се спуска в кладенеца, брониран трижилен електрически кабел 6, през който се подава захранващо напрежение към потопяемия електродвигател и който е прикрепен към тръбната колона със специални скоби 7. Потопяемият агрегат се състои от многостъпална центробежна помпа 8, оборудвана с приемен екран 9 и възвратен клапан 10. , Често комплектът за потопяема инсталация включва дренажен клапан 11, през който течността се източва от тръбата, когато инсталацията се повдига. В долната част помпата е свързана с хидравличен защитен блок (протектор) 12, който от своя страна е свързан с потопяем двигател 13. В долната част двигателят 13 има компенсатор 14.

1) Потопяема центробежна помпа (Фигура 1.2) е структурно набор от етапи с малък диаметър, състоящи се от своя страна от работни колела и направляващи лопатки, поставени в корпуса на помпата (тръба).

Фигура 1.2 - Схема на центробежна електрическа помпа

Работни колела, изработени от чугун, бронз или пластмасови материали, се монтират на вала на помпата с помощта на специален ключ. Горна часткомплектът от работни колела (вал на помпата) има опорен крак (плъзгащ лагер), фиксиран в корпуса на помпата. Всяко работно колело лежи върху крайната повърхност на направляващата лопатка. Долният край на помпата има лагерен възел, състоящ се от ъглови контактни лагери. Лагерният възел е изолиран от изпомпваната течност и в някои конструкции валът на помпата е уплътнен със специална кутия за уплътнение. Потопяемата центробежна помпа е направена под формата на отделни секции с голям брой етапи във всяка секция (до 120), което прави възможно сглобяването на помпата с необходимото налягане. Домашната индустрия произвежда помпи с конвенционален и устойчив на износване дизайн. Износоустойчивите помпи са предназначени за изпомпване на течности от кладенци с определено количество механични примеси (посочено в сертификата на помпата). Всяка потопяема центробежна помпа има свой собствен код, който отразява диаметъра на колоната, потока и налягането. Например, помпата ETSN6-500-750 е електрическа центробежна помпа за обсадни колони с диаметър 6, с оптимално подаване от 500 m 3 / ден при напор от 750 m.

Принципът на работа на помпата може да бъде представен по следния начин: течността, засмукана през всмукателния филтър, навлиза в лопатките на въртящо се работно колело, под въздействието на което придобива скорост и налягане. За да преобразува кинетичната енергия в енергия на налягането, течността, напускаща работното колело, се насочва към фиксирани канали с променливо напречно сечение на работното устройство, свързано с корпуса на помпата, след което течността, напускайки работното устройство, навлиза в работното колело на следващия етап и цикъл се повтаря. Центробежните помпи са проектирани за високи скорости на вала.

Всички видове ESP имат паспорт работна характеристика(Фигура 1.3) под формата на криви на зависимост (напор, поток), (ефективност, поток), (консумирана мощност, поток). Зависимостта на налягането от потока е основната характеристика на помпата.

Фигура 1.3 - Типични характеристики на потопяема центробежна помпа

• 2) Потопяем електродвигател (SEM) - двигател със специална конструкция и е асинхронен двуполюсен AC двигател с ротор с катерица. Двигателят е пълен с масло с нисък вискозитет, което изпълнява функцията за смазване на лагерите на ротора и отстраняване на топлината към стените на корпуса на двигателя, който се измива от потока от продукти от кладенеца. Горният край на вала на двигателя е окачен на плъзгащата се пета. Секционен ротор на двигателя; секциите са монтирани върху вала на двигателя, изработени от плочи от трансформаторно желязо и имат жлебове, в които са вкарани алуминиеви пръти, съединени от двете страни на секцията с проводящи пръстени. Между секциите валът лежи върху лагери. По цялата дължина валът на двигателя има отвор за циркулация на маслото вътре в двигателя, която също се осъществява през жлеба на статора. В долната част на двигателя има маслен филтър. Секциите на статора са разделени от немагнитни пакети, в които са разположени аксиални радиални лагери. Долният край на вала също е фиксиран в лагера. Дължината и диаметърът на двигателя определят неговата мощност. Скоростта на въртене на вала на SEM зависи от честотата на тока; при 50 Hz AC, синхронната скорост е 3000 rpm. Потопяемите двигатели са обозначени с мощност (в kW) и външен диаметър на тялото (mm), например PED 65-117 - потопяем двигател с мощност 65 kW и външен диаметър 117 mm. Необходимата мощност на електродвигателя зависи от дебита и налягането на потопяемата центробежна помпа и може да достигне стотици kW.
• 3) Устройството за хидравлична защита е разположено между помпата и двигателя и е предназначено да предпазва електродвигателя от проникване на изпомпвани продукти и смазване на ъгловия контактен лагер на помпата (ако е необходимо). Основният обем на хидравличния защитен блок, образуван от еластична торба, е пълен с течно масло. Чрез възвратния клапан външната повърхност на торбата възприема налягането на продукцията на кладенеца на дълбочината на спускане на потопяемия модул. По този начин, вътре в еластична торба, пълна с течно масло, налягането е равно на налягането при потапяне. За да се създаде излишно налягане вътре в тази торба, има работно колело на вала на протектора. Течното масло през система от канали под свръхналягане навлиза във вътрешната кухина на електродвигателя, което предотвратява проникването на продукти от кладенеца в електродвигателя.
• 4) Компенсаторът е предназначен да компенсира обема на маслото вътре в двигателя при промяна на температурния режим на електродвигателя (отопление и охлаждане) и представлява еластична торба, пълна с течно масло и разположена в корпуса. Тялото на компенсатора има отвори, свързващи външната повърхност на торбата с кладенеца. Вътрешната кухина на торбата е свързана с електродвигателя, а външната - с кладенеца. Когато маслото се охлади, обемът му намалява и течността от кладенеца през отворите в тялото на компенсатора навлиза в междината между външната повърхност на торбата и вътрешната стена на тялото на компенсатора, като по този начин създава условия за пълно запълване на вътрешния кухина на потопяемия двигател с масло. Когато маслото в електродвигателя се нагрява, неговият обем се увеличава и маслото се влива във вътрешната кухина на компенсаторната торба; в този случай течността в дупката от пролуката между външната повърхност на торбата и вътрешната повърхност на тялото се изстисква през отворите в кладенеца. Всички корпуси на елементите на потопяемия модул са свързани помежду си с фланци с шпилки. Валовете на потопяемата помпа, хидравличният защитен блок и потопяемият електродвигател са свързани помежду си чрез шлицови съединители. По този начин потопяемият блок ESP е комплекс от сложни електрически, механични и хидравлични устройства с висока надеждност, което изисква висококвалифициран персонал.
• 5) Възвратният клапан се намира в главата на помпата и е проектиран да предотвратява изтичането на течност през помпата от тръбния низ, когато потопяемият модул спре. Спиранията на потопяемия агрегат възникват по много причини: прекъсване на захранването в случай на авария на електропровода; изключване поради сработване на защитата SEM; изключване при периодична работа и др. Когато потопяемият модул е ​​спрян (изключен), колоната течност от тръбата започва да тече през помпата в кладенеца, завъртайки вала на помпата (и следователно вала на потопяемия двигател) в обратна посока. Ако захранването се възстанови през този период, двигателят започва да се върти в посока напред, преодолявайки огромната сила. Стартовият ток на SEM в този момент може да надхвърли допустимите граници и ако защитата не работи, електродвигателят се повреди. За да се предотврати това явление и да се намали времето за престой на кладенеца, потопяемата помпа е оборудвана с възвратен клапан. От друга страна, наличието на възвратен клапан при повдигане на потопяемия модул не позволява течността да се оттича от тръбната колона. Инсталацията се повдига, когато тръбната колона е запълнена с продукти от сондажа, които се разливат на устието на сондажа, създавайки изключително трудни условия за работа на подземния ремонтен екип и нарушавайки всички условия за осигуряване на безопасност на живота, пожар и опазване на околната среда, което е недопустимо. Следователно потопяемата помпа е оборудвана с дренажен клапан. добре пространствено оборудване
• 6) Дренажният вентил се поставя в специален съединител, свързващ тръбните тръби, и обикновено представлява бронзова тръба, единият край на която е запечатан, а другият, отворен край, е резбован в съединителя отвътре. Дренажният вентил е разположен хоризонтално по отношение на вертикалната тръбна колона. Ако е необходимо да се повдигне инсталацията от кладенеца, в тръбната колона се пуска малък товар, който се откъсва от бронзовата тръба на дренажния клапан и течността от тръбата се оттича в пръстена по време на повдигане.
• 6) Електрическият кабел е предназначен да подава напрежение към клемите на потопяемия двигател. Кабелът е трижилен, с гумена или полиетиленова изолация и отгоре е покрит с метална броня. Повърхностното брониране на кабела се осъществява от поцинкована стоманена профилна лента, която предпазва тоководещите проводници от механични повреди при спускане и изкачване на инсталацията. Предлагат се кръгли и плоски кабели. Плоският кабел има по-малки радиални размери. Кабелите са криптирани както следва: KRBK, KRBP - кабел с гумена изолация, брониран, кръгъл; кабел с гумена изолация, брониран, плосък. Медни проводници с различно сечение. Кабелът е прикрепен към тръбната колона на две места: над ръкава и под ръкава. В момента се използват предимно кабели с полиетиленова изолация.
• 7) Автотрансформаторът е проектиран да повишава напрежението, приложено към клемите на потопяемия двигател. Мрежовото напрежение е 380 V, а работното напрежение на електродвигателите в зависимост от мощността варира от 400 V до 2000 V. С помощта на автотрансформатор напрежението на полевата мрежа 380 V се повишава до работно напрежение на всеки конкретен потопяем електродвигател, като се вземат предвид загубите на напрежение в захранващия кабел. Размерът на автотрансформатора съответства на мощността на използвания потопяем двигател.
• 8) Контролната станция е предназначена да контролира работата и защитава ESP и може да работи в ръчен и автоматичен режим. Станцията е оборудвана с необходимите контролно-измервателни системи, автоматични устройства, всички видове релета (максимални, минимални, междинни, релета за време и др.). В случай на аварийни ситуации се задействат съответните системи за защита и устройството се изключва. Контролната станция е изработена в метална кутия, може да се монтира на открито, но често се поставя в специална кабина.

Предназначение и технически данни на ESP.

Инсталациите на потопяеми центробежни помпи са предназначени за изпомпване от нефтени кладенци, включително течност от наклонен резервоар, съдържаща нефт, вода и газ и механични примеси. В зависимост от броя на различните компоненти, съдържащи се в изпомпваната течност, помпите на инсталациите са със стандартна и повишена устойчивост на корозия и износване. По време на работа на ESP, където концентрацията на механични примеси в изпомпваната течност надвишава допустимите 0,1 грам / литър, възниква запушване на помпите, интензивно износване на работните възли. В резултат на това вибрациите се увеличават, водата попада в SEM през механичните уплътнения, двигателят прегрява, което води до повреда на ESP.

Конвенционално обозначение на инсталациите:

ESP K 5-180-1200, U 2 ESP I 6-350-1100,

Където U - инсталация, 2 - втора модификация, E - задвижвана от потопяем електродвигател, C - центробежен, N - помпа, K - повишена устойчивост на корозия, I - повишена устойчивост на износване, M - модулен дизайн, 6 - групи помпи, 180, 350 - дебит m/ден, 1200, 1100 – напор, м.в.ст.

В зависимост от диаметъра на производствената колона, максималния напречен размер на потопяемия агрегат, се използват ESP от различни групи - 5,5 и 6. Монтаж на група 5 с напречен диаметър най-малко 121,7 mm. Инсталации от група 5 а с напречен размер 124 mm - в кладенци с вътрешен диаметър най-малко 148,3 mm. Помпите също са разделени на три условни групи - 5,5 а, 6. Диаметрите на корпусите от група 5 са ​​92 мм, група 5 а са 103 мм, група 6 са 114 мм. Спецификациипомпи тип ETsNM и ETsNMK са дадени в Приложение 1.

Състав и комплектност на ЕСП

Устройството ESP се състои от потопяем помпен агрегат (електродвигател с хидравлична защита и помпа), кабелна линия (кръгъл плосък кабел с втулка за кабелен вход), тръбна колона, оборудване за кладенец и наземно електрическо оборудване: трансформатор и контролна станция (цялостно устройство) (виж Фигура 1.1.). Трансформаторната подстанция преобразува напрежението на полевата мрежа с неоптимална стойност на клемите на електродвигателя, като се вземат предвид загубите на напрежение в кабела. Контролната станция осигурява управление на работата на помпените агрегати и защитата им при оптимални условия.

По тръбопровода в кладенеца се спуска потопяем помпен агрегат, състоящ се от помпа и електродвигател с хидравлична защита и компенсатор. Кабелната линия осигурява захранване на електродвигателя. Кабелът е прикрепен към тръбата с метални колела. Кабелът е плосък по дължината на помпата и протектора, закрепен към тях с метални колелца и защитен от повреда с корпуси и скоби. Над помпените секции са монтирани възвратни и дренажни вентили. Помпата изпомпва течност от кладенеца и я доставя на повърхността през тръбната колона (вижте Фигура 1.2.)

Оборудването на ухото на кладенеца осигурява окачване на фланеца на корпуса на тръбната колона с електрическа помпа и кабел, уплътняване на тръби и кабели, както и отвеждане на произведения флуид в изходящия тръбопровод.

Потопяема, центробежна, секционна, многостъпална помпа не се различава по принцип от конвенционалните центробежни помпи.

Разликата му е, че е секционна, многостъпална, с малък диаметър на работните стъпала - работни колела и направляващи лопатки. Потопяемите помпи, произведени за нефтената промишленост, съдържат от 1300 до 415 степени.

Секциите на помпата, свързани чрез фланцови връзки, са метален корпус. Направена от стоманена тръба 5500 мм дължина. Дължината на помпата се определя от броя на работните етапи, чийто брой от своя страна се определя от основните параметри на помпата. - доставка и налягане. Дебитът и напорът на стъпалата зависят от напречното сечение и дизайна на пътя на потока (лопатки), както и от скоростта на въртене. В корпуса на помпените секции е вмъкнат пакет от степени, който представлява комплект от работни колела и направляващи лопатки на вала.

Работните колела са монтирани на вал върху шпонка с перо в движение и могат да се движат в аксиална посока. Водещите лопатки са осигурени срещу въртене в корпуса на нипела, разположен в горната част на помпата. Отдолу основата на помпата се завинтва в корпуса с входни отвори и филтър, през който течността от кладенеца навлиза в първия етап на помпата.

Горният край на вала на помпата се върти в лагерите на салниковата кутия и завършва със специална пета, която поема натоварването на вала и теглото му през пружинния пръстен. Радиалните сили в помпата се възприемат от плъзгащи лагери, монтирани в основата на нипела и на вала на помпата.

В горната част на помпата има риболовна глава, в която е монтиран възвратен клапан и към който е прикрепена тръбата.

Потопяем електродвигател, трифазен, асинхронен, напълнен с масло с ротор с катерица в обичайната версия и устойчиви на корозия версии на PEDU (TU 16-652-029-86). Климатично изпълнение - B, категория на разположение - 5 по GOST 15150 - 69. В основата на електродвигателя има клапан за изпомпване на масло и източването му, както и филтър за почистване на масло от механични примеси.

Хидрозащитата на SEM се състои от протектор и компенсатор. Той е предназначен да предпазва вътрешната кухина на електродвигателя от проникване на пластов флуид, както и да компенсира температурните промени в обемите на маслото и неговата консумация. (Вижте фигура 1.3.)

Двукамерен протектор, с гумена диафрагма и механични уплътнения на вала, компенсатор с гумена диафрагма.

Трижилен кабел с полиетиленова изолация, брониран. Кабелна линия, т.е. кабел, навит на барабан, към основата на който е прикрепен удължител - плосък кабел с втулка за кабелен вход. Всяка жила на кабела има слой изолация и обвивка, подложки от гумирана тъкан и броня. Три изолирани проводника на плосък кабел са положени успоредно в един ред, а кръгъл кабел е усукан по спирална линия. Кабелният комплект има унифициран кабелен щуцер К 38, К 46 кръгъл тип. В метален корпус съединителите са херметически затворени с гумено уплътнение, към проводящите проводници са прикрепени уши.

Конструкцията на агрегатите UETsNK, UETsNM с помпа с вал и етапи, изработени от устойчиви на корозия материали, и UETsNI с помпа с пластмасови работни колела и гумено-метални лагери е подобна на конструкцията на агрегатите UETSN.

При голям газов фактор се използват помпени модули - газови сепаратори, предназначени да намалят обемното съдържание на свободен газ на входа на помпата. Газовите сепаратори съответстват на продуктова група 5, тип 1 (възстановяеми) съгласно RD 50-650-87, климатичен дизайн - B, категория на разположение - 5 съгласно GOST 15150-69.

Модулите могат да бъдат доставени в две версии:

Газови сепаратори: 1 МНГ 5, 1 МНГ5а, 1МНГ6 - стандартно изпълнение;

Газови сепаратори 1 MNGK5, MNG5a - повишена устойчивост на корозия.

Помпените модули се монтират между входния модул и модулната секция на потопяемата помпа.

Потопяемата помпа, електродвигателят и хидравличната защита са свързани помежду си с фланци и шпилки. Валовете на помпата, двигателя и предпазителя имат шлицове в краищата и са свързани чрез шлицови съединители.

Компонентите за подемници и оборудването за ESP са дадени в Приложение 2.

Технически характеристики на SEM

Потопяемите центробежни помпи се задвижват от специален маслен потопяем асинхронен електродвигател на трифазен променлив ток с вертикален ротор тип PED. Електродвигателите са с диаметър на корпуса 103, 117, 123, 130, 138 mm. Тъй като диаметърът на електродвигателя е ограничен, при големи мощности двигателят има голяма дължина, а в някои случаи е секционен. Тъй като електродвигателят работи потопен в течност и често под високо хидростатично налягане, основното условие за надеждна работа е неговата херметичност (виж фигура 1.3).

SEM е напълнен със специално масло с нисък вискозитет и висока диелектрична якост, което служи както за охлаждане, така и за смазване на части.

Потопяемият електродвигател се състои от статор, ротор, глава, основа. Корпусът на статора е изработен от стоманена тръба, в краищата на която има резба за свързване на главата и основата на двигателя. Магнитната верига на статора е сглобена от активни и немагнитни ламинирани листове с жлебове, в които е разположена намотката. Намотката на статора може да бъде еднослойна, продължителна, макара или двуслойна, пръчка, контур. Фазите на намотката са свързани.

Активната част на магнитната верига, заедно с намотката, създават въртящо се магнитно поле в електродвигателите, а немагнитната част служи за опори на междинните роторни лагери. Към краищата на намотката на статора са запоени извеждащи краища, направени от многожилен Меден проводникс изолация, притежаваща висока електрическа и механична якост. Запоете ръкавите към краищата, които включват кабелни накрайници. Изходните краища на намотката са свързани към кабела чрез специален щепселен блок (втулка) на кабелния щуцер. Токопроводът на двигателя може да бъде и от ножов тип. Роторът на двигателя е с катерица, многосекционен. Състои се от вал, сърцевини (роторни пакети), радиални лагери (плъзгащи лагери). Роторният вал е изработен от куха калибрована стомана, сърцевините са изработени от листова електротехническа стомана. Ядрата са монтирани на вала, редувайки се с радиални лагери, и са свързани към вала с шпонки. Затегнете комплекта сърцевини на вала в аксиална посока с гайки или турбина. Турбината служи за принудителна циркулация на маслото за изравняване на температурата на двигателя по дължината на статора. За да се осигури циркулация на маслото, върху потопената повърхност на магнитната сърцевина има надлъжни канали. Маслото циркулира през тези процепи, филтъра в долната част на двигателя, където се почиства, и през отвор в вала. Петата и лагерът са разположени в главата на двигателя. Подводникът в долната част на двигателя се използва за поставяне на филтъра, байпасния клапан и клапана за изпомпване на масло в двигателя. Електрическият двигател в секционна версия се състои от горна и долна секции. Всяка секция има едни и същи основни възли. Техническите характеристики на SEM са дадени в Приложение 3.

Основни технически данни на кабела

Електроенергията се подава към електродвигателя на потопяемата помпена инсталация чрез кабелна линия, състояща се от захранващ кабел и кабелна входна втулка за шарнирно свързване с електродвигателя.

В зависимост от предназначението кабелната линия може да включва:

Кабелни марки KPBK или KPPBPS - като основен кабел.

Кабел марка KPBP (плосък)

Втулката за кабелен вход е кръгла или плоска.

Кабелът KPBK се състои от медни едножични или многожилни жила, изолирани в два слоя с полиетилен с висока якост и усукани заедно, както и възглавници и броня.

Кабелите на марките KPBP и KPPBPS в обща обвивка на маркуча се състоят от медни едножични и многожични проводници, изолирани с полиетилен с висока плътност и положени в една равнина, както и от обща обвивка на маркуча, възглавница и броня.

Кабелите на марката KPPBPS с отделно обработени проводници се състоят от медни едно- и многожични проводници, изолирани в два слоя полиетилен високо наляганеи положени в същата равнина.

Кабелната марка KPBK има:

Работно напрежение V - 3300

Кабелната марка KPBP има:

Работно напрежение, V - 2500

Допустимо налягане на флуида в резервоара, MPa - 19,6

Допустим GOR, m/t – 180

Кабелът от класове KPBK и KPBP има допустими температури на околната среда от 60 до 45 C за въздух, 90 C за резервоарна течност.

Температурите на кабелната линия са дадени в Приложение 4.

1.2 Кратък преглед на битовите схеми и инсталации.

Инсталациите на потопяеми центробежни помпи са предназначени за изпомпване на нефтени кладенци, включително наклонени, резервоарна течност, съдържаща нефт и газ, и механични примеси.

Апаратите се произвеждат в два вида - модулни и немодулни; три версии: конвенционална, устойчива на корозия и повишена устойчивост на износване. Изпомпваната среда на битовите помпи трябва да има следните показатели:

· дивачество на находища – смес от нефт, свързана вода и нефтен газ;

· максимален кинематичен вискозитет на пластовата течност 1 mm/s;

· pH стойност на свързаната вода pH 6,0-8,3;

· максимално съдържание на получената вода 99%;

свободен газ на входа до 25%, за блокове със сепараторни модули до 55%;

· максималната температура на екстрахирания продукт е до 90С.

В зависимост от напречните размери на използваните в комплекта инсталации потопяеми центробежни електропомпи, електродвигатели и кабелни линии инсталациите условно се разделят на 2 групи 5 и 5 а. С диаметър на обсадната колона 121,7 mm; 130 mm; 144,3 мм съответно.

Инсталацията на UEC се състои от потопяем помпен агрегат, кабелен монтаж, наземно електрическо оборудване - трансформаторна подстанция с токов ток. Помпеният агрегат се състои от потопяема центробежна помпа и двигател с хидравлична защита, той се спуска в кладенеца на тръбната колона. Помпата е потопяема, трифазна, асинхронна, маслена с ротор.

Хидрозащитата се състои от протектор и компенсатор. Трижилен кабел с полиетиленова изолация, брониран.

Потопяемата помпа, електродвигателят и хидравличната защита са свързани помежду си с фланци и шпилки. Валовете на помпата, двигателя и предпазителя имат шлицове в краищата и са свързани чрез шлицови съединители.

1.2.2. Потопяема центробежна помпа.

Потопяемата центробежна помпа не се различава по принцип от конвенционалните центробежни помпи, използвани за изпомпване на течности. Разликата е, че е многосекционен с малък диаметър на работните стъпала - работни колела и направляващи лопатки. Работните колела и направляващите лопатки на конвенционалните помпи са изработени от модифициран сив чугун, устойчивите на корозия помпи са изработени от нирезистов чугун, а устойчивите на износване колела са направени от техните полиамидни смоли.

Помпата се състои от секции, чийто брой зависи от основните параметри на помпата - налягане, но не повече от четири. Дължина на участъка до 5500 метра. За модулните помпи се състои от входен модул, модул - секция. Модул - глава, възвратни и изпускателни кранове. Връзката между модулите и входния модул с двигателя - фланцовата връзка (с изключение на входния модул, двигателя или сепаратора) е уплътнена с гумени маншети. Валове на модули-секции са свързани помежду си, модул-секции са свързани към вала на входния модул, валът на входния модул е ​​свързан към вала на хидравличната защита на двигателя чрез шлицови съединители. Валовете на модулите-секции на всички групи помпи с еднаква дължина на корпуса са унифицирани по дължина.

Модулът-секция се състои от корпус, вал, пакет от стъпала (работни колела и направляващи лопатки), горни и долни лагери, горен аксиален лагер, глава, основа, две ребра и гумени пръстени. Ребрата са предназначени да предпазват плоския кабел с ръкав от механични повреди.

Входният модул се състои от основа с отвори за преминаване на пластов флуид, лагерни втулки и мрежа, вал със защитни втулки и шлицов съединител, предназначен да свързва вала на модула с хидравличния защитен вал.

Главният модул се състои от тяло, от едната страна на което има вътрешна конична резба за свързване на възвратен клапан, от другата страна - фланец за свързване към секционния модул, две ребра и гумен пръстен.

В горната част на помпата има глава за риболов.

Домашната индустрия произвежда помпи с дебит (m / ден):

Модулни - 50,80,125,200.160,250,400,500,320,800,1000.1250.

Немодулни - 40.80,130.160,100,200,250,360,350,500,700,1000.

Следните глави (m) - 700, 800, 900, 1000, 1400, 1700, 1800, 950, 1250, 1050, 1600, 1100, 750, 1150, 1450, 1750, 1800, 1700, 1550, 1300.

1.2.3. Потопяеми двигатели

Потопяемите електродвигатели се състоят от електродвигател и хидравлична защита.

Трифазни, асинхронни, двуполюсни, потопяеми, унифицирани серии двигатели. SEM в нормално и корозивно изпълнение, климатично изпълнение B, категория на поставяне 5, работят на променливотокова мрежа с честота 50 Hz и се използват като задвижване на потопяеми центробежни помпи.

Двигателите са проектирани да работят в пластова течност (смес от масло и добита вода във всякакви пропорции) с температури до 110 C, съдържащи:

· механични примеси не повече от 0,5 g/l;

свободен газ не повече от 50%;

· сероводород за нормално, не повече от 0,01 g/l, устойчив на корозия до 1,25 g/l;

Хидрозащитното налягане в зоната на работа на двигателя е не повече от 20 MPa. Електрическите двигатели се пълнят с масло с пробивно напрежение най-малко 30 kV. Максималната дългосрочна допустима температура на намотката на статора на електродвигателя (за двигател с диаметър на корпуса 103 mm) е 170 C, за други електродвигатели 160 C.

Двигателят се състои от един или повече електродвигатели (горен, среден и долен, мощност от 63 до 630 kW) и протектор. Електрическият двигател се състои от статор, ротор, глава с токопровод и корпус.

1.2.4. Хидрозащита на електродвигателя.

Хидравличната защита е предназначена да предотврати проникването на течност от резервоара във вътрешната кухина на електродвигателя, да компенсира обема на маслото във вътрешната кухина от температурата на електродвигателя и да прехвърли въртящия момент от вала на електродвигателя към помпата вал. Има няколко варианта за хидроизолация: P, PD, G.

Хидрозащитата се произвежда в стандартни и устойчиви на корозия версии. Основният тип хидравлична защита за модула SEM е хидравлична защита от отворен тип. Хидравличната защита от отворен тип изисква използването на специална бариерна течност с плътност до 21 g/cm, която има физични и химични свойства с пластова течност и масло.

Хидрозащитата се състои от две камери, свързани с тръба. Промяната в обемите на течния диелектрик в двигателя се компенсира от преливането на бариерната течност от една камера в друга. При хидрозащита от затворен тип се използват гумени диафрагми. Тяхната еластичност компенсира промяната в обема на маслото.

24. Състоянието на кладенеца, определяне на енергийния и специфичния разход на газ по време на работа на газ-течен асансьор.

Добре течащи условия.

Изтичане на кладенец възниква, ако спадът на налягането между формацията и дъното на отвора е достатъчен, за да преодолее обратното налягане на колоната течност и загубите на налягане от триене, т.е. изтичането възниква под действието на хидростатичното налягане на течността или енергията на разширяващ се газ. Повечето кладенци текат поради газовата енергия и хидростатичния напор едновременно.

Газът в маслото има повдигаща сила, която се проявява под формата на натиск върху маслото. Колкото повече газ е разтворен в маслото, толкова по-малко плътна ще бъде сместа и толкова по-високо ще се повиши нивото на течността. Достигайки до устието, течността прелива и кладенецът започва да тече. Общата предпоставка за работата на всеки течащ кладенец ще бъде следното основно равенство:

Pc \u003d Rg + Rtr + Ru; Където

Рс - дънно налягане, РР, Ртр, Ру - хидростатично налягане на течния стълб в кладенеца, изчислено по вертикала, съответно загуби на налягане поради триене в тръбите и обратното налягане в устието на кладенеца.

Има два вида течащи кладенци:

· Бликане на течност, която не съдържа газови мехурчета – артезианско бликане.

· Изливането на течност, съдържаща мехурчета газ, което улеснява изпръскването, е най-често срещаният тип изливане.

Наземното оборудване включва контролна станция, автотрансформатор, барабан с електрически кабел и арматура на кладенеца.

Електрическото оборудване, в зависимост от текущата схема на захранване, включва или пълна трансформаторна подстанция за потопяеми помпи (KPPPN), или трансформаторна подстанция (TP), контролна станция и трансформатор.

Електричеството от трансформатора (или от KTPPN) към потопяемия двигател се доставя чрез кабелна линия, която се състои от заземен захранващ кабел и главен кабел с удължител. Свързването на заземяващия кабел с главния кабел на кабелната линия се осъществява в клемна кутия, която се монтира на разстояние 3-5 метра от устието на кладенеца.

Мястото за поставяне на наземно електрическо оборудване е защитено от наводнения по време на наводнения и почистено от сняг през зимата и трябва да има входове, които ви позволяват свободно да монтирате и демонтирате оборудването. Отговорност за изправността на обектите и входовете към тях носи ЦДНГ.

контролна станция

С помощта на контролната станция се извършва ръчно управление на двигателя, автоматично изключванеблок при прекъсване на подаването на течност, нулева защита, защита от претоварване и изключване на модула в случай на късо съединение. По време на работа на агрегата центробежната токова помпа засмуква течност през филтър, монтиран на входа на помпата, и я изпомпва през тръбите на помпата към повърхността. В зависимост от налягането, т.е. височини на повдигане на течности, използват се помпи с различен брой степени. Над помпата е монтиран възвратен и изпускателен клапан. Възвратният клапан се използва за поддържане в тръбата, което улеснява стартирането на двигателя и контролира работата му след стартиране. По време на работа възвратният клапан е в отворено положение чрез натиск отдолу. Изпускателен клапан е монтиран над връщащия клапан и се използва за източване на течност от тръбата, когато тя се издига на повърхността.

Автотрансформатор

Трансформатор (автотрансформатор) се използва за повишаване на напрежението от 380 (мрежово поле) до 400-2000 V.

Трансформаторите са с маслено охлаждане. Предназначени са за работа на открито. От високата страна на намотките на трансформаторите са направени петдесет крана за подаване на оптимално напрежение към електродвигателя в зависимост от дължината на кабела, натоварването на електродвигателя и мрежовото напрежение.

Превключващите кранове се извършват при напълно изключен трансформатор.

Трансформаторът се състои от магнитна верига, намотки за високо и ниско напрежение, резервоар, капак с входове и разширител с въздушен изсушител.

Резервоарът на трансформатора се пълни с трансформаторно масло с пробивно напрежение най-малко 40kW.

На трансформатори с мощност 100 - 200 kW се монтира термосифонен филтър за почистване на трансформаторното масло от продукти на стареене.

Монтира се на капака на резервоара:

HV задвижване на стъпалния превключвател (един или два);

Живачен термометър за измерване на температурата на горните слоеве масло;

Демонтируеми входове на ВН и НН, позволяващи смяна на изолатори без повдигане на демонтираната част;

Разширител с масломер и въздушен изсушител;

Метална кутия за защита на входовете от прах и влага.

Въздушен изсушител с маслено уплътнение е предназначен да отстранява влагата и да почиства индустриалното замърсяване на въздуха от въздуха, влизащ в трансформатора по време на температурни колебания в нивото на маслото.

Фитинги за кладенци

Фитингите на кладенеца са проектирани да отклоняват продуктите от кладенеца към линията на потока и да уплътняват пръстена.

Арматурата на кладенеца на кладенеца, подготвена за пускане на ESP, е оборудвана с манометри, възвратен клапан на линията, свързваща пръстеновидното пространство с изхода, дроселна камера (ако е технологично осъществимо) и разклонителна тръба за изследване. Отговорността за изпълнението на този параграф се носи от CDNG.

Фитингите на кладенеца, в допълнение към функциите, изпълнявани с всички методи на производство, трябва да осигурят херметичността на буталния полиран прът, който се движи в него. Последният представлява механична връзка между струната на пръта и главата на балансира SK.

Арматурата на кладенеца, колекторите и поточните линии, които имат сложна конфигурация, усложняват хидродинамиката на потока. Оборудването в дупки, разположено на повърхността, е относително достъпно и относително лесно за почистване от отлагания, главно чрез термични методи.

Фитингите на кладенци на кладенци, през които се изпомпва вода във формацията, се подлагат на хидравлично изпитване по начина, установен за фитинги за коледно дърво.

Подземно ESP оборудване

Подземното оборудване включва тръби, помпени агрегати и еклектичен брониран кабел.

Центробежните помпи за изпомпване на течност от кладенец не се различават фундаментално от конвенционалните центробежни помпи, използвани за изпомпване на течности на повърхността на земята. Но малките радиални размери, дължащи се на диаметъра на колоните на корпуса, в които се спускат центробежните помпи, практически неограничените аксиални размери, необходимостта от преодоляване на високи глави и работата на помпата в потопено състояние доведоха до създаването на центробежни помпени агрегати на специфичен дизайн. Външно те не се различават от тръбата, но вътрешната кухина на такава тръба съдържа голям брой сложни части, които изискват перфектна технология на производство.

Потопяемите центробежни електрически помпи (PTSEN) са многостъпални центробежни помпи с до 120 степени в един агрегат, задвижвани от потопяем електродвигател със специална конструкция (SEM). Електродвигателят се захранва от повърхността чрез електричество, подавано чрез кабел от повишаващ автотрансформатор или трансформатор през контролна станция, в която е концентрирано цялото контролно-измервателно оборудване и автоматизация. PTSEN се спуска в кладенеца под изчисленото динамично ниво, обикновено с 150 - 300 м. Течността се подава през тръбата, към външната страна на която е прикрепен електрически кабел със специални колани. В помпения агрегат между самата помпа и електродвигателя има междинна връзка, наречена протектор или хидравлична защита. Инсталацията PTSEN (Фигура 3) включва напълнен с масло електродвигател SEM 1; хидравлична защитна връзка или протектор 2; всмукателна решетка на помпата за всмукване на течност 3; многостъпална центробежна помпа ПЦЭН 4; тръби 5; брониран трижилен електрически кабел 6 бр.; колани за закрепване на кабела към тръбата 7; фитинги на кладенеца 8; барабан за навиване на кабел по време на спъване и съхраняване на определен запас от кабел 9; трансформатор или автотрансформатор 10; контролна станция с автоматика 11 и компенсатор 12.

Помпата, протекторът и електродвигателят са отделни единици, свързани с болтови шпилки. Краищата на валовете са с шлицови връзки, които се съединяват при сглобяване на цялата инсталация. Ако е необходимо да се повдигне течност от голяма дълбочина, PTSEN секциите са свързани помежду си, така че общият брой на етапите достига 400. Течността, засмукана от помпата, преминава последователно през всички етапи и напуска помпата с налягане, равно на външно хидравлично съпротивление.

Фигура 3 - Обща схема на оборудване за кладенец с потопяема центробежна помпа

UTSEN се отличават с ниска консумация на метал, широк спектър от експлоатационни характеристики, както по отношение на налягането, така и на потока, достатъчно висока ефективност, възможност за изпомпване на големи количества течност и дълъг период на ремонт. Трябва да припомним, че средното количество течност за Русия на един УПЦЕН е 114,7 т/ден, а УСССН - 14,1 т/ден.

Всички помпи са разделени на две основни групи; конвенционален и устойчив на износване дизайн. По-голямата част от работния запас от помпи (около 95%) е с конвенционален дизайн.

Устойчивите на износване помпи са предназначени за работа в кладенци, при производството на които има малко количество пясък и други механични примеси (до 1% от теглото). Според напречните размери всички помпи са разделени на 3 условни групи: 5; 5A и 6, което е номиналният диаметър на корпуса в инчове, в който помпата може да бъде пусната.

Група 5 е с външен диаметър на корпуса 92 mm, група 5A - 103 mm и група b - 114 mm. Скоростта на въртене на вала на помпата съответства на честотата на променливия ток в мрежата. В Русия тази честота е 50 Hz, което дава синхронна скорост (за двуполюсна машина) от 3000 min-1. Шифърът PTSEN съдържа основните им номинални параметри, като дебит и налягане при работа в оптимален режим. Например ESP5-40-950 означава центробежна електрическа помпа от група 5 с дебит от 40 m3/ден (по вода) и напор от 950 m. ESP5A-360-600 означава помпа от група 5A с дебит от 360 m3 /ден и напор 600м.

Фигура 4 - Типични характеристики на потопяема центробежна помпа

В кода на устойчивите на износване помпи има буквата I, което означава устойчивост на износване. При тях работните колела са направени не от метал, а от полиамидна смола (P-68). В корпуса на помпата, приблизително на всеки 20 етапа, са монтирани междинни гумено-метални центриращи лагери на вала, в резултат на което устойчивата на износване помпа има по-малко етапи и съответно налягане.

Крайните лагери на работните колела не са чугунени, а под формата на пресовани пръстени от закалена стомана 40Х. Вместо текстолитни опорни шайби между работните колела и направляващите лопатки се използват шайби от маслоустойчива гума.

Всички видове помпи имат паспортна производителност под формата на криви на зависимост H (Q) (налягане, дебит), h (Q) (ефективност, дебит), N (Q) (консумирана мощност, дебит). Обикновено тези зависимости се дават в диапазона на работните дебити или в малко по-голям интервал (фиг. 11.2).

Всяка центробежна помпа, включително PTSEN, може да работи със затворен изпускателен клапан (точка A: Q = 0; H = Hmax) и без противоналягане на изхода (точка B: Q = Qmax; H = 0). Тъй като полезна работапомпа е пропорционална на произведението на подаването към главата, тогава за тези два екстремни режима на работа на помпата полезната работа ще бъде равна на нула и, следователно, ефективността ще бъде равна на нула. При определено съотношение (Q и H), поради минималните вътрешни загуби на помпата, ефективността достига максимална стойност от приблизително 0,5 - 0,6.Обикновено помпи с малък дебит и малки работни колела, както и с голям брой степени имат намалена ефективност Дебитът и налягането, съответстващи на максималната ефективност, се наричат ​​оптимален режим на работа на помпата Зависимостта z(Q) близо до максимума намалява плавно, следователно работата на PTSEN е доста приемлива в режими, които се различават от оптималните, границите на тези отклонения ще зависят от специфичните характеристики на PTSEN и трябва да съответстват на разумно намаляване на ефективността на помпата (с 3 - 5%).Това причинява цял набор от възможни режими на работа на PTSEN, който се нарича препоръчителен (вижте фиг. 11.2, щриховка).

Изборът на помпа за кладенци по същество се свежда до избора на такъв стандартен размер на PTSEN, че когато се спусне в кладенеца, той ще работи при условията на оптимален или препоръчителен режим при изпомпване на даден дебит на кладенец от дадена дълбочина .

Произвежданите в момента помпи са проектирани за номинален дебит от 40 (ETsN5-40-950) до 500 m3/ден (ETsN6-500-750) и напори от 450 m (ETsN6-500-450) до 1500 m (ETsN6-100 - 1500). Освен това има помпи за специални цели, например за изпомпване на вода в резервоари. Тези помпи имат дебит до 3000 m3/ден и напор до 1200 m.

Напорът, който помпата може да преодолее, е право пропорционален на броя на етапите. Разработено на един етап при оптимален режим на работа, зависи по-специално от размерите на работното колело, което от своя страна зависи от радиалните размери на помпата. При външен диаметър на корпуса на помпата от 92 мм, средният напор, развит от един етап (при работа на вода), е 3,86 м с колебания от 3,69 до 4,2 м. При външен диаметър от 114 мм средният напор е 5,76 м с колебания от 5,03 до 6,84м.

Помпеният агрегат се състои от помпа (Фигура 4, а), хидравличен защитен блок (Фигура 4, 6), потопяем двигател SEM (Фигура 4, в), компенсатор (Фигура 4, г), прикрепен към долната част на SEM.

Помпата се състои от следните части: глава 1 със сферичен възвратен клапан за предотвратяване на изтичане на течност от тръбите по време на спиране; горната опорна опора на плъзгача 2, която частично възприема аксиалното натоварване поради разликата в налягането на входа и изхода на помпата; горен плъзгащ лагер 3, центриращ горния край на вала; корпус на помпата 4; направляващи лопатки 5, които лежат една върху друга и се предпазват от въртене от общ съединител в корпуса 4; работни колела 6; вал на помпата 7, който има надлъжен шпон, върху който работните колела са монтирани с плъзгащ се монтаж. Валът също преминава през направляващия апарат на всяка степен и е центриран в него от втулката на работното колело, като в лагера; долен плъзгащ лагер 8; основа 9, затворена с приемна решетка и имаща кръгли наклонени отвори в горната част за подаване на течност към долното работно колело; краен плъзгащ лагер 10. При помпи от ранни конструкции, които все още работят, устройството на долната част е различно. По цялата дължина на основата 9 е поставена жлеза от оловно-графитни пръстени, разделящи приемната част на помпата и вътрешните кухини на двигателя и хидравличната защита. Под салниковата кутия е монтиран триредов ъглов контактен сачмен лагер, смазан с гъсто масло, което е под известно налягане (0,01 - 0,2 MPa) по отношение на външното.

Фигура 4 - Устройството на потопяемия центробежен агрегат

а - центробежна помпа; b - хидравличен защитен блок; c - потопяем електродвигател; g - компенсатор

В съвременните дизайни на ESP няма свръхналягане в блока за хидрозащита, следователно има по-малко изтичане на течно трансформаторно масло, с което се пълни SEM, и необходимостта от оловно-графитна жлеза е изчезнала.

Кухините на двигателя и приемната част са разделени от просто механично уплътнение, наляганията от двете страни на което са еднакви. Дължината на корпуса на помпата обикновено не надвишава 5,5 м. Когато необходимият брой степени (при помпи, развиващи високо налягане) не могат да бъдат поставени в един корпус, те се поставят в два или три отделни корпуса, които съставляват независими секции от един помпа, които са закачени заедно при спускане на помпата в кладенеца

Блокът за хидравлична защита е независим модул, прикрепен към PTSEN чрез болтова връзка (на Фигура 4 модулът, подобно на самия PTSEN, е показан с транспортни тапи, запечатващи краищата на модулите)

Горният край на вала 1 е свързан чрез шлицов съединител към долния край на вала на помпата. Леко механично уплътнение 2 разделя горната кухина, която може да съдържа сондажен флуид, от кухината под уплътнението, която е пълна с трансформаторно масло, което, подобно на сондажната течност, е под налягане, равно на налягането при дълбочината на потапяне на помпа. Под механичното уплътнение 2 има плъзгащ се фрикционен лагер, а още по-ниско - възел 3 - опорен крак, който възприема аксиалната сила на вала на помпата. Плъзгащият крак 3 работи в течно трансформаторно масло.

По-долу е второто механично уплътнение 4 за по-надеждно уплътняване на двигателя. Структурно не се различава от първия. Под него има гумена торба 5 в тялото 6. Торбата херметично разделя две кухини: вътрешната кухина на торбата, пълна с трансформаторно масло, и кухината между тялото 6 и самата торба, в която има достъп външната течност от кладенеца през възвратния клапан 7.

Флуидът в сондажа през клапана 7 прониква в кухината на корпуса 6 и компресира гумената торба с масло до налягане, равно на външното. Течното масло прониква през пролуките по дължината на вала до механичните уплътнения и надолу към PED.

Разработени са два дизайна на устройства за хидравлична защита. Хидрозащитата на главния двигател се различава от описаната хидрозащита на G чрез наличието на малка турбина на вала, която създава повишено налягане на течното масло във вътрешната кухина на гумената торба 5.

Външната кухина между корпуса 6 и торбата 5 е пълна с гъсто масло, което захранва сачмения ъглов контактен лагер PTSEN от предишния дизайн. По този начин блокът за хидравлична защита на главния двигател с подобрен дизайн е подходящ за използване във връзка с PTSEN от предишните типове, които се използват широко в полетата. Преди това се използва хидравлична защита, така нареченият протектор от бутален тип, при който излишното налягане върху маслото се създава от пружинно бутало. Новите конструкции на главния двигател и главния двигател се оказаха по-надеждни и издръжливи. Температурните промени в обема на маслото по време на неговото нагряване или охлаждане се компенсират чрез закрепване на гумена торба - компенсатор към дъното на PED.

За задвижване на PTSEN се използват специални вертикални асинхронни биполярни електродвигатели (SEM), пълни с масло. Помпените двигатели са разделени на 3 групи: 5; 5А и 6.

Тъй като, за разлика от помпата, електрическият кабел не минава покрай корпуса на двигателя, диаметралните размери на SEM от тези групи са малко по-големи от тези на помпите, а именно: група 5 има максимален диаметър от 103 mm, група 5A - 117 мм и група 6 - 123 мм.

Маркировката на SEM включва номиналната мощност (kW) и диаметъра; например PED65-117 означава: потопяем електродвигател с мощност 65 kW с диаметър на корпуса 117 mm, т.е. включен в група 5A.

Малките допустими диаметри и високата мощност (до 125 kW) налагат производството на двигатели с голяма дължина - до 8 m, а понякога и повече. Горната част на PED е свързана към долната част на хидравличния защитен модул с помощта на болтови болтове. Валовете се съединяват чрез шлицови съединители.

Горният край на вала на PED е окачен на плъзгащата се пета 1, която работи в масло. По-долу е модулът за въвеждане на кабел 2. Този модул обикновено е мъжки кабелен конектор. Това е едно от най-уязвимите места в помпата, поради нарушаване на изолацията на което инсталациите излизат от строя и изискват повдигане; 3 - водещи проводници на намотката на статора; 4 - горен радиален плъзгащ фрикционен лагер; 5 - секция на крайните краища на намотката на статора; 6 - статорна секция, сглобена от щамповани трансформаторни железни плочи с жлебове за издърпване на статорни проводници. Секциите на статора са разделени една от друга чрез немагнитни пакети, в които са укрепени радиалните лагери 7 на вала на двигателя 8. Долният край на вала 8 е центриран от долния радиален плъзгащ фрикционен лагер 9. Роторът на SEM също се състои от секции, монтирани върху вала на двигателя от щамповани плочи от трансформаторно желязо. Алуминиеви пръти се вкарват в процепите на ротора тип "катерица", съединени на късо с проводящи пръстени, от двете страни на секцията. Между секциите валът на двигателя е центриран в лагери 7. През цялата дължина на вала на двигателя преминава отвор с диаметър 6–8 mm, за да премине маслото от долната кухина към горната. По дължината на целия статор има и канал, през който може да циркулира маслото. Роторът се върти в течно трансформаторно масло с високи изолационни свойства. В долната част на PED има мрежест маслен филтър 10. Главата 1 на компенсатора (виж фиг. 11.3, d) е прикрепена към долния край на PED; байпасен клапан 2 служи за пълнене на системата с масло. Защитният корпус 4 в долната част има отвори за прехвърляне на външното налягане на флуида към еластичния елемент 3. Когато маслото се охлади, обемът му намалява и сондажният флуид през отворите навлиза в пространството между торбата 3 и корпуса 4. Когато нагрята, торбата се разширява и течността през същите отвори излиза от корпуса.

PED, използвани за експлоатация на нефтени кладенци, обикновено имат капацитет от 10 до 125 kW.

За поддържане на налягането в резервоара се използват специални потопяеми помпени агрегати, оборудвани с 500 kW PED. Захранващото напрежение в SEM варира от 350 до 2000 V. При високи напрежения е възможно пропорционално да се намали токът при предаване на същата мощност, което позволява да се намали напречното сечение на кабелните проводници и, следователно, напречните размери на инсталацията. Това е особено важно за двигатели с висока мощност. Номинално приплъзване на ротора на SEM - от 4 до 8,5%, ефективност - от 73 до 84%, допустими температури на околната среда - до 100 °C.

По време на работа на PED се генерира много топлина, така че за нормалната работа на двигателя е необходимо охлаждане. Такова охлаждане се създава поради непрекъснатия поток от пластова течност през пръстеновидната междина между корпуса на двигателя и колоната на корпуса. Поради тази причина отлаганията на восък в тръбите по време на работа на помпата винаги са значително по-малко, отколкото при други методи на работа.

В производствени условия има временно прекъсване на електропроводите поради гръмотевична буря, скъсване на проводник, поради обледеняване и др. Това води до спиране на УТСЕН. В този случай, под въздействието на течния стълб, протичащ от тръбата през помпата, валът на помпата и статорът започват да се въртят в обратна посока. Ако в този момент захранването се възстанови, SEM ще започне да се върти в посока напред, преодолявайки силата на инерцията на течния стълб и въртящите се маси.

Пусковият ток в този случай може да надвиши допустимите граници и инсталацията ще се провали. За да се предотврати това, в изпускателната част на PTSEN е монтиран сферичен възвратен клапан, който предотвратява изтичането на течността от тръбата.

Възвратният клапан обикновено се намира в главата на помпата. Наличието на възвратен клапан усложнява издигането на тръбата, когато ремонтна дейноста, тъй като в този случай тръбите се повдигат и се развиват с течност. Освен това е опасно от гледна точка на пожар. За да се предотвратят подобни явления, в специален съединител над възвратния клапан е направен дренажен клапан. По принцип дренажният вентил е съединител, в страничната стена на който хоризонтално е вкарана къса бронзова тръба, уплътнена от вътрешния край. Преди повдигане в тръбата се хвърля къса метална стрела. Ударът на стрелата откъсва бронзовата тръба, в резултат на което страничният отвор на втулката се отваря и течността от тръбата изтича.

Разработени са и други устройства за източване на течността, които са монтирани над възвратния клапан PTSEN. Те включват така наречените суфтери, които позволяват да се измери налягането в пръстеновидния пространство на дълбочината на спускане на помпата с манометър в сондажа, спуснат в тръбата, и да се установи връзка между пръстеновидното пространство и измервателната кухина на манометъра.

Трябва да се отбележи, че двигателите са чувствителни към охладителната система, която се създава от потока на течността между колоната на корпуса и тялото на SEM. Скоростта на този поток и качеството на течността влияят върху температурния режим на SEM. Известно е, че водата има топлинен капацитет от 4,1868 kJ/kg-°C, докато чистото масло е 1,675 kJ/kg-°C. Следователно, при изпомпване на напоена продукция от кладенец, условията за охлаждане на SEM са по-добри, отколкото при изпомпване на чисто масло, а прегряването му води до повреда на изолацията и повреда на двигателя. Следователно изолационните качества на използваните материали оказват влияние върху продължителността на монтажа. Известно е, че топлоустойчивостта на някои изолации, използвани за намотки на двигатели, вече е доведена до 180 °C, а работните температури до 150 °C. За контрол на температурата са разработени прости електрически температурни сензори, които предават информация за температурата на SEM към контролната станция чрез захранващ електрически кабел без използване на допълнително ядро. Подобни устройства се предлагат за предаване на постоянна информация за налягането на входа на помпата към повърхността. В случай на аварийна ситуация контролната станция автоматично изключва SEM.

SEM се захранва с електричество чрез трижилен кабел, който се спуска в кладенеца успоредно с тръбопровода. Кабелът се закрепва към външната повърхност на тръбата с метални колани, по две за всяка тръба. Кабелът работи в трудни условия. Горната му част е в газова среда, понякога под значително налягане, долната част е в масло и е подложена на още по-голямо налягане. При спускане и повдигане на помпата, особено при наклонени кладенци, кабелът е подложен на силни механични натоварвания (скоби, триене, заклинване между колоната и тръбата и др.). Кабелът предава електричество при високо напрежение. Използването на двигатели с високо напрежение позволява да се намали тока и следователно диаметъра на кабела. Кабелът за захранване на високоволтов двигател обаче трябва да има и по-надеждна, а понякога и по-дебела изолация. Всички кабели, използвани за УПЦЕН, са покрити отгоре с еластична поцинкована стоманена лента за защита от механични повреди. Необходимостта от поставяне на кабели външна повърхност PTSEN намалява размерите на последния. Следователно по протежение на помпата се полага плосък кабел с дебелина около 2 пъти по-малка от диаметъра на кръгла, със същите секции от проводими сърцевини.

Всички кабели, използвани за UTSEN, са разделени на кръгли и плоски. Кръглите кабели имат гумена (маслоустойчива гума) или полиетиленова изолация, която се показва в шифъра: KRBK означава брониран гумен кръгъл кабел или KRBP - гумен брониран плосък кабел. Когато се използва полиетиленова изолация в шифъра, вместо буквата P се изписва P: KPBK - за кръгъл кабел и KPBP - за плосък.

Кръглият кабел е прикрепен към тръбата, а плоският кабел е прикрепен само към долните тръби на тръбната колона и към помпата. Преходът от кръгъл кабел към плосък кабел се снажда чрез гореща вулканизация в специални форми и ако такова снаждане е с лошо качество, то може да послужи като източник на повреда и повреди на изолацията. Напоследък те преминават само към плоски кабели, минаващи от SEM по дължината на тръбната нишка до контролната станция. Производството на такива кабели обаче е по-трудно от кръглите (Таблица 11.1).

Има някои други видове кабели с полиетиленова изолация, които не са споменати в таблицата. Кабелите с полиетиленова изолация са с 26 - 35% по-леки от кабелите с гумена изолация. Кабелите с гумена изолация са предназначени за използване при номинално напрежение на електрически ток не повече от 1100 V, при температура на околната среда до 90 ° C и налягане до 1 MPa. Кабелите с полиетиленова изолация могат да работят при напрежения до 2300 V, температури до 120 °C и налягания до 2 MPa. Тези кабели са по-устойчиви на газ и високо налягане.

Всички кабели са армирани с гофрирана поцинкована стоманена лента за здравина.

Първичните намотки на трифазните трансформатори и автотрансформаторите винаги са проектирани за напрежението на търговското захранване, т.е. 380 V, към което са свързани чрез контролни станции. Вторичните намотки са предназначени за работното напрежение на съответния двигател, към който са свързани чрез кабел. Тези работни напрежения в различни PED варират от 350V (PED10-103) до 2000V (PED65-117; PED125-138). За да се компенсира спадът на напрежението в кабела от вторичната намотка, се правят 6 крана (в един тип трансформатор има 8 крана), които ви позволяват да регулирате напрежението в краищата на вторичната намотка чрез промяна на джъмперите. Промяната на джъмпера с една стъпка увеличава напрежението с 30 - 60 V, в зависимост от вида на трансформатора.

Всички немаслени трансформатори и автотрансформатори с въздушно охлаждане са покрити с метален корпус и са предназначени за монтаж на защитено място. Те са оборудвани с подземна инсталация, така че параметрите им отговарят на този SEM.

Напоследък трансформаторите станаха по-широко разпространени, тъй като това ви позволява непрекъснато да контролирате съпротивлението на вторичната намотка на трансформатора, кабела и намотката на статора на SEM. Когато съпротивлението на изолацията падне до зададената стойност (30 kOhm), устройството автоматично се изключва.

При автотрансформатори, имащи директна електрическа връзка между първичната и вторичната намотка, такъв контрол на изолацията не може да се извърши.

Трансформаторите и автотрансформаторите имат КПД около 98 - 98,5%. Тяхната маса, в зависимост от мощността, варира от 280 до 1240 kg, размери от 1060 x 420 x 800 до 1550 x 690 x 1200 mm.

Работата на UPTsEN се управлява от контролната станция PGH5071 или PGH5072. Освен това контролната станция PGH5071 се използва за автотрансформаторно захранване на SEM, а PGH5072 - за трансформатор. Станции PGH5071 осигуряват моментално изключване на инсталацията при късо съединение на тоководещите елементи към земята. И двете контролни станции предоставят следните възможности за наблюдение и управление на работата на UTSEN.

1. Ръчно и автоматично (дистанционно) включване и изключване на уреда.

2. Автоматично включване на инсталацията в режим на самозапуск след възстановяване на електрозахранването в полевата мрежа.

3. автоматична работаинсталации в периодичен режим (изпомпване, акумулиране) по установена програма с общо времетраене 24 часа.

4. Автоматично включване и изключване на уреда в зависимост от налягането в нагнетателния колектор при автоматизирани системигрупово събиране на нефт и газ.

5. Моментално изключване на инсталацията при късо съединение и претоварване по сила на тока с 40% над нормалния работен ток.

6. Кратковременно изключване до 20 s при претоварване на SEM с 20% от номиналната стойност.

7. Краткотрайно (20 s) изключване при прекъсване на подаването на течност към помпата.

Вратите на шкафа на контролната станция са механично блокирани с превключвател. Има тенденция към преминаване към безконтактни, херметически затворени контролни станции с полупроводникови елементи, които, както показва опитът, са по-надеждни, не се влияят от прах, влага и валежи.

Контролните станции са предназначени за монтаж в помещения тип навес или под навес (в южните райони) при температура на околната среда от -35 до +40 ° C.

Масата на станцията е около 160 кг. Размери 1300 х 850 х 400 мм. Комплектът за доставка на УПЦЕН включва барабан с кабел, чиято дължина се определя от клиента.

По време на експлоатацията на кладенеца по технологични причини трябва да се промени дълбочината на окачването на помпата. За да не се срязва или натрупва кабела при такива промени на окачването, дължината на кабела се взема според максималната дълбочина на окачване на дадена помпа и при по-малки дълбочини излишъкът се оставя върху барабана. Същият барабан се използва за навиване на кабела при повдигане на PTSEN от кладенците.

С постоянна дълбочина на окачване и стабилни условия на изпомпване, краят на кабела е пъхнат в съединителната кутия и няма нужда от барабан. В такива случаи по време на ремонт се използва специален барабан върху транспортна количка или върху метална шейна с механично задвижване за постоянно и равномерно издърпване на кабела, извлечен от кладенеца, и навиването му върху барабана. Когато помпата се спусне от такъв барабан, кабелът се подава равномерно. Барабанът е електрически задвижван с реверс и триене, за да се предотвратят опасни напрежения. В нефтенодобивни предприятия с голям брой ESP се използва специална транспортна единица ATE-6, базирана на товарния всъдеход KaAZ-255B, за транспортиране на кабелен барабан и друго електрическо оборудване, включително трансформатор, помпа, двигател и хидравл. защитно звено.

За товарене и разтоварване на барабана агрегатът е снабден със сгъваеми направления за търкаляне на барабана върху платформата и лебедка с теглителна сила върху въжето 70 kN. Платформата разполага и с хидравличен кран с товароподемност 7,5 kN с обхват 2,5 m.

Типичните фитинги за устието на кладенеца, оборудвани за работа с PTSEN (Фигура 5), се състоят от напречна част 1, която се завинтва към колоната на обшивката.

Фигура 5 - Фитинги на кладенеца, оборудвани с PTSEN

Кръстът има подвижна вложка 2, която поема натоварването от тръбата. Уплътнение, изработено от маслоустойчива гума 3, е поставено върху обвивката, която е притисната от разделен фланец 5. Фланец 5 е притиснат с болтове към фланеца на кръста и уплътнява изхода на кабела 4.

Фитингите осигуряват отстраняването на пръстеновидния газ през тръбата 6 и възвратния клапан 7. Фитингите се сглобяват от унифицирани възли и спирателни кранове. Сравнително лесно е да се възстанови оборудването на кладенеца, когато се работи с помпи с тръбни пръти.

Област на приложение ESP- това са високоскоростни напоени, дълбоки и наклонени кладенци с дебит 10 ¸ 1300 m 3 / ден и височина на повдигане 500 ¸ 2000 m. период на основен ремонт ESPдо 320 дни или повече.

Агрегати от потопяеми центробежни помпи в модулен тип конструкция UETsNMи UETsNMK са предназначени за изпомпване на продукти от нефтени кладенци, съдържащи нефт, вода, газ и механични примеси. Типови настройки UETsNMимат обичайното изпълнение и вида УЕЦНМК- устойчиви на корозия.

Инсталацията (фиг. 24) се състои от потопяем помпен агрегат, кабелна линия, спусната в кладенеца върху тръби, и наземно електрическо оборудване (трансформаторна подстанция).

Потопяемият помпен агрегат включва двигател (електродвигател с хидравлична защита) и помпа, над която е монтиран възвратен и изпускателен клапан.

В зависимост от максималния напречен размер на потопяемия агрегат инсталациите се разделят на три условни групи - 5; 5А и 6:

- инсталации от група 5 с напречен размер 112 mm се използват в кладенци с обсадна колона с вътрешен диаметър най-малко 121,7 mm;

- инсталации от група 5А с напречен размер 124 mm - в кладенци с вътрешен диаметър най-малко 130 mm;

- инсталации от група 6 с напречен размер 140,5 mm - в кладенци с вътрешен диаметър най-малко 148,3 mm.

Условия за приложимост ESPза изпомпвани среди: течност със съдържание на механични примеси не повече от 0,5 g/l, свободен газ на входа на помпата не повече от 25%; сероводород не повече от 1,25 g/l; вода не повече от 99%; рН стойността (рН) на пластовата вода е в рамките на 6¸8,5. Температурата в зоната, където се намира електродвигателят е не повече от +90°C (специална топлоустойчива версия до +140°C).

Пример за инсталационен шифър − УЕЦНМК 5-125-1300 означава: УЕЦНМК— монтаж на модулна и устойчива на корозия електрическа центробежна помпа; 5 - помпена група; 125 - доставка, m 3 / ден; 1300 - развито налягане, m вода. Изкуство.

На фиг. 24 показва диаграма на инсталирането на потопяеми центробежни помпи в модулен дизайн, представляващи ново поколение оборудване от този тип, което ви позволява индивидуално да изберете оптималното разположение на инсталацията за кладенци в съответствие с техните параметри от малък брой сменяеми модули.

Инсталациите (на фиг. 24, схемата на NPO "Borets", Москва) осигуряват оптималния избор на помпата към кладенеца, което се постига чрез наличието на голям брой налягания за всяко захранване. Стъпката на налягането на инсталациите е от 50¸100 до 200¸250 m, в зависимост от захранването, в интервалите, посочени в табл. 7 основни данни за настройка.

Таблица 7

Име на инсталациите	Минимален (вътрешен) диаметър на производствената колона, мм	Напречен размер на инсталацията, мм	Хранете m 3 / ден		Мощност на двигателя, kW	Тип газов сепаратор
UETsNMK5-80
UETsNMK5-125
УЭЦНМ5А-160
UETsNM5A-250
UETsNMK5-250
UETsNM5A-400
UETsNMK5A-400
	144.3 или 148.3	137 или 140.5
UETsNM6-1000

Масово производство ESPимат дължина от 15,5 до 39,2 m и тегло от 626 до 2541 kg, в зависимост от броя на модулите (секциите) и техните параметри.

В съвременните инсталации могат да се включат от 2 до 4 модула-секции. Пакет от стъпки се вкарва в корпуса на секцията, който представлява работни колела и направляващи лопатки, монтирани върху вала. Броят на стъпките варира от 152¸393. Входният модул представлява основата на помпата с всмукателни отвори и мрежест филтър, през който течността от кладенеца влиза в помпата. В горната част на помпата има риболовна глава с възвратен клапан, към който е прикрепена тръбата.

помпа ( ETsNM)— потопяема центробежна модулна многостепенна вертикална конструкция.

Помпите също са разделени на три условни групи - 5; 5A и 6. Диаметри на корпуса на група 5¸92 mm, група 5A - 103 mm, група 6 - 114 mm.

Модулната секция на помпата (фиг. 25) се състои от корпус 1 , вал 2 , пакети от стъпки (работни колела - 3 и водещи лопатки 4 ), горен лагер 5 , долен лагер 6 , горна аксиална опора 7 , глави 8 , основания 9 , два ръба 10 (служат за защита на кабела от механични повреди) и гумени пръстени 11 , 12 , 13 .

Работните колела се движат свободно по вала в аксиална посока и са ограничени в движение от долните и горните направляващи лопатки. Аксиалната сила от работното колело се предава към долния текстолитов пръстен и след това към рамото на направляващата лопатка. Частично аксиалната сила се прехвърля към вала поради триене на колелото върху вала или залепване на колелото към вала поради отлагането на соли в междината или корозия на металите. Въртящият момент се предава от вала към колелата чрез месингов ключ (L62), който е включен в канала на работното колело. Ключът е разположен по цялата дължина на колелото и се състои от сегменти с дължина 400-1000 mm.

Водещите лопатки са шарнирно свързани помежду си по периферните части, като в долната част на корпуса всички опират на долния лагер 6 (фиг. 25) и основа 9 , а отгоре през корпуса на горния лагер се затягат в корпуса.

Работните колела и направляващите лопатки на стандартните помпи са изработени от модифициран сив чугун и радиационно модифициран полиамид, устойчивите на корозия помпи са изработени от модифициран чугун TsN16D71KhSh от типа "niresist".

Валовете на секционните модули и входните модули за конвенционалните помпи са изработени от комбинирана устойчива на корозия стомана с висока якост OZKh14N7V и са обозначени с "NZh" в края "M".

Унифицирани са валове на модули-секции на всички групи помпи с еднаква дължина на корпуса 3, 4 и 5 m.

Валовете на секционните модули са свързани помежду си, секционният модул е ​​свързан към вала на входния модул (или вала на газоотделителя), валът на входния модул е ​​свързан с хидрозащитния вал на двигателя посредством шлицови съединители.

Свързването на модулите един към друг и входния модул с двигателя е фланцово. Уплътняването на връзките (с изключение на връзката на входния модул с двигателя и входния модул с газовия сепаратор) се извършва с гумени пръстени.

За изпомпване на пластов флуид, съдържащ повече от 25% (до 55%) свободен газ в решетката на входния модул на помпата, към помпата е свързан помпен модул - газов сепаратор (фиг. 26).

Ориз. 26. Газов сепаратор:

1 - глава; 2 - преводач; 3 - сепаратор; 4 - кадър; 5 - вал; 6 - решетка; 7 - направляващ апарат; 8 - Работно колело; 9 - шнек; 10 - лагер; 11 ‑ база

Газовият сепаратор е монтиран между входния модул и секционния модул. Най-ефективните газови сепаратори са от центробежния тип, при които фазите се разделят в полето на центробежните сили. В този случай течността се концентрира в периферната част, а газът се концентрира в централната част на газовия сепаратор и се изхвърля в пръстена. Газовите сепаратори от серията MNG имат граничен дебит от 250¸500 m 3 /ден, коефициент на разделяне 90% и тегло от 26 до 42 kg.

Двигателят на потопяемия помпен агрегат се състои от електродвигател и хидравлична защита. Електрическите двигатели (фиг. 27) са потопяеми трифазни двуполюсни двуполюсни, напълнени с масло конвенционални и устойчиви на корозия трифазни версии на унифицираната серия PEDU и в обичайната версия на серията PED за модернизация L. Хидростатично налягане в работната площ е не повече от 20 MPa. Номинална мощност от 16 до 360 kW, номинално напрежение 530¸2300 V, номинален ток 26¸122,5 A.

Ориз. 27. Електрически мотор от серия PEDU:

1 - съединител; 2 - капак; 3 - глава; 4 - пета; 5 - опорен лагер; 6 - капак за кабелен вход; 7 - корк; 8 – блок за кабелен вход; 9 - ротор; 10 - статор; 11 – филтър; 12 - база

Хидрозащитата (фиг. 28) на двигателите SEM е предназначена да предотврати проникването на пластов флуид във вътрешната кухина на електродвигателя, да компенсира промените в обема на маслото във вътрешната кухина поради температурата на електродвигателя и да прехвърляне на въртящия момент от вала на електродвигателя към вала на помпата.

Ориз. 28. Хидроизолация:

А- отворен тип; b- затворен тип

А– горна камера; б- надолу Cam;

1 - глава; 2 – крайно уплътнение; 3 – горен нипел; 4 - кадър; 5 - средно зърно; 6 - вал; 7 - долно зърно; 8 - основа; 9 - свързваща тръба; 10 - диафрагма

Хидрозащитата се състои или от един протектор, или от протектор и компенсатор. Има три версии на хидрозащитата.

Първият се състои от протектори P92, PK92 и P114 (отворен тип) от две камери. Горната камера е пълна с тежка бариерна течност (плътност до 2 g/cm 3 , несмесваща се с пластов флуид и масло), долната камера е пълна с масло MA-PED, което е същото като кухината на електродвигателя . Камерите са свързани с тръба. Промените в обемите на течния диелектрик в двигателя се компенсират чрез прехвърляне на бариерната течност в хидравличната защита от една камера в друга.

Вторият се състои от протектори P92D, PK92D и P114D (затворен тип), в които се използват гумени диафрагми, тяхната еластичност компенсира промяната в обема на течния диелектрик в двигателя.

Третата - хидравлична защита 1G51M и 1G62 се състои от протектор, поставен над електродвигателя и компенсатор, закрепен към дъното на електродвигателя. Системата с механично уплътнение осигурява защита срещу проникване на пластов флуид по протежение на вала в електродвигателя. Предаваната мощност на хидравличната защита е 125¸250 kW, теглото е 53¸59 kg.

Термоманометричната система TMS - 3 е предназначена за автоматично управление на работата на потопяема центробежна помпа и защитата й от ненормални режими на работа (при понижено налягане на входа на помпата и повишена температура на потопяемия двигател) по време на работа на кладенеца. Има подземни и наземни части. Диапазон на контролирано налягане от 0 до 20 MPa. Работният температурен диапазон е от 25 до 105 ° C.

Общо тегло 10,2 kg (виж фиг. 24).

Кабелната линия е кабелен комплект, навит върху кабелен барабан.

Кабелният комплект се състои от основния кабел - кръгъл PKBK (кабел, полиетиленова изолация, брониран, кръгъл) или плосък - KPBP (фиг. 29), плосък кабел, прикрепен към него с втулка за кабелен вход (удължителен кабел с втулка).

Ориз. 29. Кабели:

А- кръгъл; b- апартамент; 1 - живял; 2 - изолация; 3 - черупка; 4 - възглавница; 5 - броня

Кабелът се състои от три жила, всяка от които има изолационен слой и обвивка; възглавници от гумиран плат и броня. Три изолирани жила на кръгъл кабел са усукани по спирална линия, а сърцевините на плосък кабел са положени успоредно в един ред.

Кабелът KFSB с флуоропластична изолация е предназначен за работа при температури на околната среда до +160 ° C.

Кабелният комплект има унифицирана кабелна муфа K38 (K46) от кръгъл тип. В металния корпус на съединителя изолираните жила на плоския кабел са херметически затворени с гумено уплътнение.

Щепселните накрайници са прикрепени към проводимите проводници.

Кръглият кабел е с диаметър от 25 до 44 мм. Размерът на плоския кабел е от 10.1x25.7 до 19.7x52.3 mm. Номинална дължина на сградата 850, 1000¸1800м.

Комплектните устройства от типа ShGS5805 осигуряват включване и изключване на потопяеми двигатели, дистанционно управление от контролната зала и програмно управление, работа в ръчен и автоматичен режим, изключване при претоварване и отклонение на мрежовото напрежение над 10% или под 15% на номиналния, токовия и напреженов контрол, както и външна светлинна сигнализация за аварийно изключване (вкл. с вградена термометрична система).

Интегрирана трансформаторна подстанция за потопяеми помпи - KTPPN е предназначена за захранване с електричество и защита на електродвигатели на потопяеми помпи от единични кладенци с мощност 16¸125 kW включително. Оценен високо напрежение 6 или 10 kV, граници на регулиране на средно напрежение от 1208 до 444 V (трансформатор TMPN100) и от 2406 до 1652 V (TMPN160). Тегло с трансформатор 2705 кг.

Цялостна трансформаторна подстанция KTPPNKS е предназначена за захранване, управление и защита на четири центробежни електрически помпи с електродвигатели 16¸125 kW за добив на нефт в клъстери на кладенци, захранване на до четири електродвигателя на помпени агрегати и мобилни пантографи по време на ремонтни работи. KTPPNKS е предназначен за използване в условията на Далечния север и Западен Сибир.

Комплектът за доставка на инсталацията включва: помпа, кабелен възел, двигател, трансформатор, комплектна трансформаторна подстанция, комплектно устройство, газов сепаратор и комплект инструменти.