Jag har länge drömt om att skriva på papper (skriva ut på en dator) allt jag vet om ESP:er.
Jag kommer att försöka berätta för dig på ett enkelt och begripligt språk om installationen av den elektriska centrifugalpumpen - huvudverktyget som producerar 80% av all olja i Ryssland.

På något sätt visade det sig att jag har varit sammankopplad med dem hela mitt vuxna liv. Vid fem års ålder började han resa med sin far till brunnarna. Vid tiotiden kunde han själv reparera vilken station som helst, vid tjugofyra blev han ingenjör på företaget där de reparerades, vid trettio blev han biträdande generaldirektör på den plats där de tillverkas. Det finns massor av kunskap om ämnet - jag har inget emot att dela med mig, särskilt eftersom många, många människor ständigt frågar mig om det eller det som har med mina pumpar att göra. I allmänhet, för att inte upprepa samma sak många gånger med olika ord, kommer jag att skriva det en gång, och sedan ska jag ta prov;). Ja! Det kommer att finnas rutschbanor... utan rutschbanor går det inte.

Vad det är.
ESP är en installation av en elektrisk centrifugalpump, aka en stavlös pump, aka ESP, aka de där pinnarna och trummorna. ESP är precis det (feminina)! Fast den består av dem (maskulint). Detta är en speciell sak med hjälp av vilka tappra oljearbetare (eller snarare servicearbetare för oljearbetare) utvinner formationsvätska från underjorden - det är det vi kallar mulyaka, som sedan (efter att ha genomgått specialbearbetning) kallas med alla möjliga intressanta ord som URALS eller BRENT. Detta är ett helt komplex av utrustning, för att göra som du behöver kunskapen hos en metallurg, metallarbetare, mekaniker, elektriker, elektronikingenjör, hydraulik, kabelingenjör, oljearbetare och till och med en liten gynekolog och proktolog. Saken är ganska intressant och ovanlig, även om den uppfanns för många år sedan och inte har förändrats mycket sedan dess. I stort sett är detta en vanlig pumpenhet. Det som är ovanligt med den är att den är tunn (den vanligaste placeras i en brunn med en innerdiameter på 123 mm), lång (det finns installationer 70 meter långa) och fungerar under så smutsiga förhållanden där en mer eller mindre komplexa mekanismer borde inte existera alls.

Så varje ESP innehåller följande komponenter:

ESP (elektrisk centrifugalpump) är huvudenheten - alla andra skyddar och tillhandahåller den. Pumpen får ut det mesta - men den gör huvudjobbet - att lyfta vätskan - det är så dess livslängd är. Pumpen består av sektioner och sektionerna består av steg. Ju fler steg, desto större tryck utvecklar pumpen. Ju större själva steget är, desto större flödeshastighet (mängden vätska som pumpas per tidsenhet). Ju högre flödeshastighet och tryck, desto mer energi förbrukar den. Allt hänger ihop. Förutom flöde och tryck skiljer sig pumpar även i storlek och design - standard, slitstarka, korrosionsbeständiga, nötningskorrosionsbeständiga, mycket, mycket slitstarka.

SEM (sänkbar elmotor) Elmotorn är den andra huvudenheten - den vrider på pumpen - den förbrukar energi. Detta är en vanlig (elektriskt) asynkron elmotor - bara den är tunn och lång. Motorn har två huvudparametrar - kraft och storlek. Och återigen, det finns olika versioner: standard, värmebeständig, korrosionsbeständig, särskilt värmebeständig och generellt oförstörbar (som om). Motorn är fylld med specialolja, som förutom att smörja även kyler motorn och kraftigt kompenserar för det tryck som utövas på motorn från utsidan.

Skyddet (även kallat hydrauliskt skydd) är en sak som står mellan pumpen och motorn - den delar för det första motorrummet fyllt med olja från pumphålet fyllt med formationsvätska, samtidigt som det överför rotation, och för det andra löser det problem med att utjämna trycket inuti motorn och utanför (I allmänhet finns det upp till 400 atm, vilket är ungefär en tredjedel av djupet av Mariana Trench). De finns i olika storlekar och, återigen, alla möjliga mönster bla bla bla.

En kabel är faktiskt en kabel. Koppar, tretråd... Den är också bepansrad. Kan du föreställa dig? Pansarkabel! Naturligtvis kommer den inte att motstå ett skott ens från en Makarov, men den kommer att klara fem eller sex nedgångar i brunnen och kommer att arbeta där under ganska lång tid.
Dess rustning är något annorlunda, designad mer för friktion än för ett skarpt slag - men ändå. Kabeln kommer i olika sektioner (kärndiametrar), skiljer sig i pansar (vanlig galvaniserat eller rostfritt stål), och den är även temperaturbeständig. Det finns en kabel för 90, 120, 150, 200 och till och med 230 grader. Det vill säga, den kan fungera på obestämd tid vid en temperatur som är dubbelt så hög som kokpunkten för vatten (observera - vi utvinner något som olja, och det brinner inte särskilt bra - men du behöver en kabel med en värmebeständighet på över 200 grader - och nästan överallt).

Gasseparator (eller gasseparator-dispergeringsmedel, eller bara ett dispergeringsmedel, eller en dubbel gasseparator, eller till och med en dubbel gasseparator-dispergeringsmedel). En sak som skiljer fri gas från vätska... eller snarare vätska från fri gas... kort sagt, det minskar mängden fri gas vid inloppet till pumpen. Ofta, väldigt ofta, är mängden fri gas vid pumpinloppet tillräckligt för att pumpen inte ska fungera - då installerar de någon form av gasstabiliserande anordning (jag listade namnen i början av stycket). Om det inte finns något behov av att installera en gasavskiljare installerar de en ingångsmodul, men hur ska vätskan komma in i pumpen? Här. De installerar något i alla fall.. Antingen en modul eller en gasmotor.

TMS är en sorts trimning. Vem dechiffrerar det - termomanometriskt system, telemetri... vem vet hur. Det stämmer (det här är ett gammalt namn - från det lurviga 80-talet) - ett termmanometriskt system, vi kallar det så - det förklarar nästan helt enhetens funktion - det mäter temperatur och tryck - där - precis nedanför - praktiskt taget i undre världen.

Det finns också skyddsanordningar. Detta är en backventil (den vanligaste är KOSH - en kulbackventil) - så att vätska inte rinner ur rören när pumpen stoppas (att lyfta en vätskepelare genom ett standardrör kan ta flera timmar - det är synd för den här gången). Och när du behöver höja pumpen kommer den här ventilen i vägen - något häller hela tiden ut ur rören och förorenar allt runt omkring. För dessa ändamål finns det en knock-down (eller dränerings-) ventil KS - en rolig sak - som går sönder varje gång när den lyfts från brunnen.

All denna utrustning hänger på pump- och kompressorrör (slangar - staket tillverkas ofta av dem i oljestäder). Hänger i följande ordning:
Längs slangen (2-3 kilometer) finns en kabel, ovanpå - CS, sedan KOSH, sedan ESP, sedan bensinpumpen (eller ingångsmodulen), sedan skyddet, sedan SEM, och till och med sänk ner TMS. Kabeln går längs ESP, gasreglage och skydd hela vägen till motorhuvudet. Eka. Allt är kort. Så - från toppen av ESP till botten av TMS kan det vara 70 meter. och en axel passerar genom dessa 70 meter, och allt roterar... och runt omkring är det hög temperatur, enormt tryck, mycket mekaniska föroreningar, en frätande miljö.. Dåliga pumpar...

Alla saker är sektionerade, sektioner inte mer än 9-10 meter långa (annars hur man sätter dem i brunnen?) Installationen monteras direkt vid brunnen: PED, en kabel, skydd, gas, delar av en pump, ventil, rör är fästa på den.. Ja! Glöm inte att fästa kabeln till allt med hjälp av klämmor (sådana speciella stålbälten). Allt detta doppas i brunnen och fungerar där länge (hoppas jag). För att driva allt detta (och på något sätt kontrollera det), installeras en step-up transformator (TMPT) och en kontrollstation på marken.

Det här är sånt som används för att utvinna något som senare förvandlas till pengar (bensin, diesel, plast och annat skit).

Låt oss försöka ta reda på hur allt fungerar, hur det görs, hur man väljer och hur man använder det.

Installationen av en ESP är ett komplext tekniskt system och trots den välkända principen för driften av en centrifugalpump är det en uppsättning element som är original i designen. Schematiskt diagram ESP visas i figur 1.1.

Figur 1.1 - Schematiskt diagram av ESP

Installationen består av två delar: yta och dränkbar. Ytdelen inkluderar en autotransformator 1, en kontrollstation 2, ibland en kabeltrumma 3 och brunnshuvudsutrustning 4. Den dränkbara delen inkluderar en rörsträng 5, på vilken den dränkbara enheten sänks ner i brunnen, en pansrad elektrisk kabel med tre kärnor 6, genom vilken matningsspänning tillförs den dränkbara elmotorn och som är fäst vid slangsträngen med speciella klämmor 7. Den dränkbara enheten består av en flerstegs centrifugalpump 8, utrustad med en mottagningsskärm 9 och en backventil 10 Ofta inkluderar den dränkbara installationen en dräneringsventil 11, genom vilken vätska dräneras från slangen när installationen lyfts. I den nedre delen är pumpen ledad med en hydraulisk skyddsenhet (skydd) 12, som i sin tur är ledad med en dränkbar elmotor 13. I den nedre delen har elmotorn 13 en kompensator 14.

1) En dränkbar centrifugalpump (Figur 1.2) är strukturellt sett en uppsättning steg med liten diameter, som i sin tur består av pumphjul och ledskovlar placerade i pumpkroppen (röret).

Figur 1.2 - Schema för en elektrisk centrifugalpump

Impellers, gjorda av gjutjärn, brons eller plastmaterial, är monterade på pumpaxeln med en glidpassning med hjälp av en speciell nyckel. Övre del Impellerenheten (pumpaxeln) har en stödfot (glidlager) fäst i pumphuset. Varje pumphjul vilar på ändytan av ledskenan. Pumpens nedre ände har en lagerenhet som består av vinkelkontaktlager. Lageraggregatet är isolerat från den pumpade vätskan och i vissa utföranden är pumpaxeln tätad med en speciell tätning. Den dränkbara centrifugalpumpen är gjord i form av separata sektioner med ett stort antal steg i varje sektion (upp till 120), vilket gör att pumpen kan monteras med erforderligt tryck. Den inhemska industrin tillverkar standardpumpar och slitstarka pumpar. Slitstarka pumpar är designade för att pumpa vätskor med en viss mängd mekaniska föroreningar från brunnar (anges i pumppasset). Varje dränkbar centrifugalpump har sin egen kod, som återspeglar kolonnens diameter, flöde och tryck. Till exempel är ESP6-500-750-pumpen en elektrisk centrifugalpump för höljessträngar med en diameter på 6, med ett optimalt flöde på 500 m 3 /dag vid en höjd av 750 m.

Principen för pumpens drift kan representeras enligt följande: vätskan som sugs genom mottagningsfiltret kommer in i bladen på det roterande pumphjulet, under vilket det får hastighet och tryck. För att omvandla kinetisk energi till tryckenergi, riktas vätskan som lämnar pumphjulet in i fasta kanaler med variabel tvärsektion av arbetsapparaten ansluten till pumpkroppen, sedan kommer vätskan som lämnar arbetsapparaten in i pumphjulet i nästa steg och cykeln upprepas. Centrifugalpumpar är designade för hög axelrotationshastighet.

Alla typer av ESP:er har ett pass prestandaegenskaper(Figur 1.3) i form av beroendekurvor (tryck, försörjning), (verkningsgrad, försörjning), (strömförbrukning, försörjning). Tryckberoendet av tillförseln är pumpens huvudkaraktär.

Figur 1.3 - Typiska egenskaper för en dränkbar centrifugalpump

• 2) Dränkbar elmotor (SEM) - en motor av en speciell design och är en asynkron tvåpolig AC-motor med en ekorrburrotor. Motorn är fylld med lågviskös olja, som utför funktionen att smörja rotorlagren och ta bort värme till motorhusets väggar, tvättad av flödet av brunnsprodukter. Den övre änden av elmotoraxeln är upphängd på glidhälen. Motorrotorn är sektionerad; sektionerna är monterade på motoraxeln, gjorda av transformatorjärnplåtar och har spår i vilka aluminiumstavar sätts in, kortslutna på båda sidor av sektionen med ledande ringar. Mellan sektionerna vilar axeln på lager. Elmotoraxeln har längs hela sin längd ett hål för oljecirkulation inuti motorn, vilket också förs genom statorspåret. Det finns ett oljefilter i botten av motorn. Statorsektionerna är åtskilda av icke-magnetiska paket i vilka stödradiallager är placerade. Den nedre änden av axeln är också fixerad i lagret. Längden och diametern på motorn bestämmer dess effekt. Motoraxelns rotationshastighet beror på strömfrekvensen; vid en AC-frekvens på 50 Hz är synkronhastigheten 3000 rpm. Dränkbara elmotorer är märkta som indikerar effekten (i kW) och den yttre diametern på huset (mm), till exempel är PED 65-117 en dränkbar elmotor med en effekt på 65 kW och en ytterdiameter på 117 mm. Den erforderliga elmotoreffekten beror på flödet och trycket hos den dränkbara centrifugalpumpen och kan nå hundratals kW.
• 3) Den hydrauliska skyddsenheten är placerad mellan pumpen och motorn och är utformad för att skydda elmotorn från att den pumpade produkten kommer in i den och för att smörja pumpens vinkelkontaktlager (om nödvändigt). Huvudvolymen för den hydrauliska skyddsenheten, bildad av en elastisk påse, är fylld med flytande olja. Genom en backventil uppfattar påsens yttre yta trycket från brunnsproduktionen vid nedsänkningsdjupet för den nedsänkbara enheten. Sålunda, inuti den elastiska påsen fylld med flytande olja, är trycket lika med nedsänkningstrycket. För att skapa övertryck inuti denna påse finns det en turbin på slitbanans axel. Flytande olja genom ett system av kanaler under övertryck kommer in i elmotorns inre hålighet, vilket förhindrar brunnsprodukter från att komma in i elmotorn.
• 4) Kompensatorn är utformad för att kompensera för oljevolymen inuti motorn när elmotorns temperaturregim ändras (värme och kyla) och är en elastisk påse fylld med flytande olja och placerad i huset. Kompensatorkroppen har hål som förbinder påsens yttre yta med brunnen. Påsens inre hålighet är ansluten till elmotorn och den yttre håligheten är ansluten till brunnen. När oljan svalnar minskar dess volym och brunnsvätskan, genom hål i kompensatorhuset, kommer in i gapet mellan påsens yttre yta och kompensatorhusets innervägg, vilket skapar förutsättningar för fullständig fyllning av det inre hålrummet. av den dränkbara elmotorn med olja. När oljan i elmotorn värms upp ökar dess volym och oljan strömmar in i kompensatorpåsens inre hålighet; i detta fall pressas brunnsvätskan från gapet mellan påsens yttre yta och husets inre yta ut genom hålen in i brunnen. Alla höljen till elementen i den dränkbara enheten är anslutna till varandra med flänsar med dubbar. Den dränkbara pumpens axlar, den hydrauliska skyddsenheten och den dränkbara elmotorn är förbundna med varandra med splineskopplingar. Således är den nedsänkbara ESP-enheten ett komplex av komplexa elektriska, mekaniska och hydrauliska enheter med hög tillförlitlighet, vilket kräver högt kvalificerad personal.
• 5) Backventilen är placerad i pumphuvudet och är utformad för att förhindra att vätska rinner ut genom pumpen från slangsträngen när den dränkbara enheten stoppas. Stopp av den dränkbara enheten uppstår av många anledningar: strömavbrott på grund av en olycka på kraftledningen; avstängning på grund av aktivering av motorskydd; avstängning vid periodisk drift osv. När den dränkbara enheten stoppas (strömlös), börjar en kolonn av vätska från slangen att strömma genom pumpen in i brunnen och snurrar pumpaxeln (och därmed den dränkbara motoraxeln) i motsatt riktning. Om strömförsörjningen återställs under denna period, börjar motorn rotera i framåtriktningen och övervinner enorm kraft. Motorns startström i detta ögonblick kan överskrida de tillåtna gränserna, och om skyddet inte fungerar, misslyckas elmotorn. För att förhindra detta fenomen och minska brunnens stilleståndstid är den dränkbara pumpen utrustad med en backventil. Å andra sidan tillåter närvaron av en backventil när den dränkbara enheten lyfts inte vätska att rinna av från slangsträngen. Installationen lyfts när rörsträngen är fylld med brunnsprodukter, som hälls ut på brunnshuvudet, vilket skapar extremt svåra arbetsförhållanden för det underjordiska reparationsteamet och bryter mot alla villkor för att säkerställa livssäkerhet, brand- och miljöskydd, vilket är oacceptabelt. . Därför är den dränkbara pumpen utrustad med en dräneringsventil. väl rumslig utrustning
• 6) Avtappningsventilen är placerad i en speciell koppling som förbinder pump-kompressorrören och är som regel ett bronsrör, vars ena ände är tätad och den andra öppna änden gängas in i kopplingen från inuti. Dräneringsventilen är placerad horisontellt i förhållande till den vertikala slangsträngen. Om det är nödvändigt att lyfta installationen från brunnen, släpps en liten belastning i rörsträngen, som bryter av bronsröret på dräneringsventilen, och vätskan från slangen dräneras in i ringen under lyftningen.
• 6) Den elektriska kabeln är utformad för att försörja strömförsörjningen till den dränkbara motorns plintar. Kabeln är tre-kärnig, med gummi eller polyeten isolering av kärnorna och täckt med metall pansar ovanpå. Ytarmering av kabeln utförs med galvaniserat stålprofilband, vilket förhindrar strömförande ledare från mekanisk skada vid sänkning och uppstigning av installationen. Runda och platta kablar finns tillgängliga. Platt kabel har mindre radiella dimensioner. Kablarna är krypterade enligt följande: KRBK, KRBP - kabel med gummiisolering, bepansrad, rund; kabel med gummiisolering, bepansrad, platt. Kopparledare, med olika sektioner. Kabeln fästs i slangsträngen på två ställen: ovanför kopplingen och under kopplingen. För närvarande används främst kablar med polyetenisolering.
• 7) Autotransformatorn är utformad för att öka spänningen som tillförs till terminalerna på den dränkbara elmotorn. Nätspänningen är 380 V, och elmotorernas driftspänning, beroende på effekten, varierar från 400 V till 2000 V. Med hjälp av en autotransformator höjs 380 V-fältnätets spänning till driftsspänningen för varje specifik dränkbar elektrisk motor, med hänsyn tagen till spänningsförluster i matningskabeln. Storleken på autotransformatorn motsvarar kraften hos den använda dränkbara motorn.
• 8) Kontrollstationen är utformad för att styra driften och skydda ESP:n och kan arbeta i manuellt och automatiskt läge. Stationen är utrustad med nödvändiga kontroll- och mätsystem, automatiska maskiner, alla typer av reläer (maximum, minimum, mellan, tidsreläer, etc.). Om nödsituationer uppstår aktiveras lämpliga skyddssystem och installationen stängs av. Kontrollstationen är gjord i en metalllåda och kan installeras utomhus, men placeras ofta i en speciell monter.

Ändamål och tekniska data för ESP.

Dränkbara centrifugalpumpar är konstruerade för att pumpa ut reservoarvätska som innehåller olja, vatten och gas, och mekaniska föroreningar från oljekällor, inklusive lutande sådana. Beroende på antalet olika komponenter som finns i den utpumpade vätskan, har anläggningarnas pumpar en standarddesign och en version med ökad korrosions- och slitstyrka. Vid drift av en ESP, där koncentrationen av fasta ämnen i den utpumpade vätskan överstiger de tillåtna 0,1 gram/liter, blir pumparna igensatta och arbetsenheterna slits intensivt. Som ett resultat ökar vibrationerna, vatten kommer in i motorn genom de mekaniska tätningarna och motorn överhettas, vilket leder till fel på ESP.

Symbol för installationer:

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

Där U - installation, 2 - sekunders modifiering, E - drivs av en dränkbar elmotor, C - centrifugal, N - pump, K - ökad korrosionsbeständighet, I - ökad slitstyrka, M - modulär design, 6 - grupper av pumpar, 180, 350 - tillförsel m/dag, 1200, 1100 - tryck, m.w.st.

Beroende på produktionssträngens diameter och den maximala tvärgående dimensionen för den dränkbara enheten, används ESP:er av olika grupper - 5,5 och 6. Installation av grupp 5 med en tvärgående diameter på minst 121,7 mm. Grupp 5a installationer med ett tvärmått på 124 mm - i brunnar med en innerdiameter på minst 148,3 mm. Pumpar är också indelade i tre villkorliga grupper - 5,5 a, 6. Diametrarna på husen i grupp 5 är 92 mm, grupp 5 a - 103 mm, grupp 6 - 114 mm. Specifikationer pumpar av typen ETsNM och ETsNMK finns i bilaga 1.

Sammansättning och fullständighet av ESP

ESP-installationen består av en dränkbar pumpenhet (en elmotor med hydrauliskt skydd och en pump), en kabelledning (en rund platt kabel med en kabelgenomföringskoppling), en slangsträng, brunnshuvudutrustning och elektrisk utrustning på ytan: en transformator och en kontrollstation (komplett enhet) (se figur 1.1 .). Transformatorstationen omvandlar fältnätets spänning till ett suboptimalt värde vid elmotorterminalerna, med hänsyn tagen till spänningsförluster i kabeln. Kontrollstationen ger kontroll över driften av pumpenheter och dess skydd under optimala förhållanden.

En dränkbar pumpenhet, bestående av en pump och en elmotor med hydrauliskt skydd och en kompensator, sänks ned i brunnen längs slangen. Kabelledningen ger strömförsörjning till elmotorn. Kabeln är fäst vid slangen med metallhjul. Längs pumpen och skyddet är kabeln platt, fäst vid dem med metallhjul och skyddad från skador av höljen och klämmor. Kontroll- och avtappningsventiler är installerade ovanför pumpsektionerna. Pumpen pumpar ut vätska från brunnen och levererar den till ytan genom slangsträngen (se figur 1.2.)

Brunnshuvudutrustningen tillhandahåller upphängning av rörsträngen med en elektrisk pump och kabel på höljesflänsen, tätning av rör och kablar, samt dränering av den producerade vätskan in i utloppsrörledningen.

En dränkbar, centrifugal, sektions-, flerstegspump skiljer sig inte i funktionsprincip från konventionella centrifugalpumpar.

Dess skillnad är att den är sektionerad, flerstegs, med en liten diameter av arbetssteg - pumphjul och ledskovlar. Dränkbara pumpar tillverkade för oljeindustrin innehåller från 1300 till 415 steg.

Pumpsektionerna, förbundna med flänsanslutningar, är gjorda av ett metallhölje. Gjord av stålrör längd 5500 mm. Pumpens längd bestäms av antalet driftssteg, vars antal i sin tur bestäms av pumpens huvudparametrar. - matning och tryck. Flödet och trycket i stegen beror på flödesdelens (bladens) tvärsnitt och utformning samt på rotationshastigheten. Ett paket med steg sätts in i pumpsektionernas kropp, som är en sammansättning av pumphjul och ledskovlar på en axel.

Pumphjulen är monterade på axeln på en fjädernyckel längs en löppassning och kan röra sig i axiell riktning. Ledskovlarna är säkrade mot rotation i nippelkroppen, placerad i pumpens övre del. Underifrån skruvas en pumpbas med mottagningshål och ett filter in i huset, genom vilket vätska från brunnen strömmar till pumpens första steg.

Den övre änden av pumpaxeln roterar i oljetätningslagren och avslutas med en speciell häl som tar belastningen på axeln och dess vikt genom en fjäderring. Radiella krafter i pumpen absorberas av glidlager installerade vid basen av nippeln och på pumpaxeln.

På toppen av pumpen finns ett fiskehuvud i vilket en backventil är installerad och till vilken slangen är fäst.

Dränkbar elmotor, trefas, asynkron, oljefylld med en ekorrburrotor i en konventionell version och en korrosionsbeständig version PEDU (TU 16-652-029-86). Klimatmodifiering - B, placeringskategori - 5 enligt GOST 15150 - 69. Vid basen av elmotorn finns en ventil för att pumpa olja och dränera den, samt ett filter för att rengöra oljan från mekaniska föroreningar.

Motormotorns hydrauliska skydd består av ett skydd och en kompensator. Den är utformad för att skydda elmotorns inre hålighet från formationsvätska, samt för att kompensera för temperaturförändringar i oljevolymer och dess förbrukning. (Se figur 1.3.)

Skyddet är tvåkammar, med ett gummimembran och mekaniska axeltätningar, och en kompensator med ett gummimembran.

Treledarkabel med polyetenisolering, bepansrad. Kabelledning, d.v.s. en kabel lindad på en trumma, till vars bas en förlängning är fäst - en platt kabel med en kabelingångskoppling. Varje kabelkärna har ett isoleringsskikt och en mantel, kuddar gjorda av gummerat tyg och pansar. Tre isolerade kärnor av en platt kabel läggs parallellt i rad, och en rund kabel vrids längs en spirallinje. Kabelenheten har en enhetlig kabelgenomföringskoppling K 38, K 46 av rund typ. I ett metallhölje är kopplingarna hermetiskt förseglade med hjälp av en gummitätning, och spetsar är fästa på de ledande ledarna.

Utformningen av ESP-installationer, ESPNM med en pump med en axel och steg gjorda av korrosionsbeständiga material, och ESP med en pump med plasthjul och gummi-metalllager liknar konstruktionen av ESP-installationer.

När gasfaktorn är hög används pumpmoduler - gasseparatorer, utformade för att minska det volymetriska innehållet av fri gas vid pumpintaget. Gasavskiljare motsvarar produktgrupp 5, typ 1 (reparerbar) enligt RD 50-650-87, klimatversion - B, placeringskategori - 5 enligt GOST 15150-69.

Moduler kan levereras i två versioner:

Gasavskiljare: 1 MNG 5, 1 MNG5a, 1 MNG6 – standardutförande;

Gasavskiljare 1 MNGK5, MNG5a - ökad korrosionsbeständighet.

Pumpmoduler är installerade mellan ingångsmodulen och den dränkbara pumpsektionsmodulen.

Den dränkbara pumpen, elmotorn och hydraulskyddet är anslutna till varandra med flänsar och dubbar. Pump-, motor- och skyddsaxlarna har splines i ändarna och är förbundna med splineskopplingar.

Tillbehör för hissar och utrustning för ESP-installationer finns i bilaga 2.

Motorns tekniska egenskaper

Drivningen av dränkbara centrifugalpumpar är en speciell oljefylld dränkbar asynkron trefas växelströmsmotor med en vertikal ekorrburrotor av PED-typ. Elmotorer har husdiametrar på 103, 117, 123, 130, 138 mm. Eftersom diametern på den elektriska motorn är begränsad, är motorn längre vid höga effekter, och i vissa fall är den sektionerad. Eftersom elmotorn arbetar nedsänkt i vätska och ofta under högt hydrostatiskt tryck, är huvudförutsättningen för tillförlitlig drift dess täthet (se figur 1.3).

PED:n är fylld med en speciell lågviskös olja med hög dielektrisk styrka, som tjänar både för kylning och smörjning av delar.

En nedsänkbar elmotor består av en stator, rotor, huvud och bas. Statorhuset är tillverkat av stålrör, vars ändar är gängade för att ansluta motorns huvud och bas. Den magnetiska statorkretsen är sammansatt av aktiva och icke-magnetiska laminerade plåtar med spår i vilka lindningarna är placerade. Statorlindningen kan vara enkellager, kontinuerlig, spole eller dubbellager, stång, slinga. Lindningsfaserna är anslutna.

Den aktiva delen av den magnetiska kretsen, tillsammans med lindningen, skapar ett roterande magnetfält i elmotorer, och den icke-magnetiska delen fungerar som stöd för de mellanliggande rotorlagren. Blyändar gjorda av tvinnad tråd är fastlödda i ändarna av statorlindningen. koppartråd med isolering, med hög elektrisk och mekanisk hållfasthet. Plugghylsor är fastlödda i ändarna, i vilka kabelskorna passar. Utgångsändarna på lindningen är anslutna till kabeln genom ett speciellt pluggblock (koppling) på kabelingången. Motorströmledningen kan också vara av knivtyp. Motorrotorn är en ekorrbur, flersektion. Den består av en axel, kärnor (rotorpaket), radiella stöd (glidlager). Rotoraxeln är gjord av ihåligt kalibrerat stål, kärnorna är gjorda av elektrisk stålplåt. Kärnorna monteras på axeln, alternerande med radiella lager, och är anslutna till axeln med kilar. Dra åt uppsättningen av kärnor på axeln axiellt med muttrar eller en turbin. Turbinen tjänar till forcerad cirkulation av olja för att utjämna motortemperaturen längs statorns längd. För att säkerställa oljecirkulationen finns det längsgående spår på den nedsänkta ytan av den magnetiska kretsen. Oljan cirkulerar genom dessa spår, ett filter i botten av motorn där den rengörs och genom ett hål i axeln. Motorhuvudet innehåller en häl och ett lager. Adaptern i botten av motorn används för att rymma filtret, bypassventilen och ventilen för att pumpa in olja i motorn. Sektionelmotorn består av övre och nedre sektioner. Varje sektion har samma huvudkomponenter. Tekniska egenskaper för SEM ges i bilaga 3.

Grundläggande tekniska data för kabeln

Tillförseln av el till dränkbar pumpinstallationens elmotor sker genom en kabelledning bestående av en kraftkabel och en kabelgenomföringskoppling för koppling till elmotorn.

Beroende på syftet kan kabellinjen innehålla:

Kabelmärken KPBK eller KPPBPS - som huvudkabel.

Kabelmärke KPBP (platt)

Kabelinföringshylsan är rund eller platt.

KPBK-kabeln består av entrådiga eller flertrådiga kopparkärnor, isolerade i två lager av höghållfast polyeten och tvinnade ihop, samt en kudde och pansar.

Kablar av märkena KPBP och KPPBPS i en gemensam slangmantel består av entrådiga och flertrådiga kopparledare, isolerade med högdensitetspolyeten och läggs i samma plan, samt en gemensam slangmantel, kudde och pansar.

Kablar av märket KPPBPS med separata slangar består av enkel- och flertrådskopparledare, isolerade i två lager polyeten högt tryck och läggs i samma plan.

KPBK-kabeln har:

Driftspänning V – 3300

KPBP-kabeln har:

Driftspänning, V - 2500

Tillåtet formationsvätsketryck, MPa – 19,6

Tillåten gasfaktor, m/t – 180

Kablar av märket KPBK och KBPP har tillåtna omgivningstemperaturer från 60 till 45 C för luft, 90 C för formationsvätska.

Kabelledningstemperaturer anges i bilaga 4.

1.2 Kort översikt över inhemska system och installationer.

Dränkbara centrifugalpumpar är designade för att pumpa oljekällor, inklusive lutande sådana, formationsvätska som innehåller olja och gas och mekaniska föroreningar.

Enheterna finns i två typer – modulära och icke-modulära; tre versioner: normal, korrosionsbeständig och ökad slitstyrka. Det pumpade mediet för hushållspumpar måste ha följande indikatorer:

· reservoarvildhet – en blandning av olja, tillhörande vatten och oljegas;

· maximal kinematisk viskositet för formationsvätska 1 mm/s;

· pH-värde för producerat vatten pH 6,0-8,3;

· maximal halt av erhållet vatten 99 %;

· fri gas vid intag upp till 25%, för installationer med moduler - separatorer upp till 55%;

· maximal temperatur för extraherade produkter upp till 90C.

Beroende på de tvärgående dimensionerna för de nedsänkbara elektriska centrifugalpumparna, elmotorerna och kabelledningarna som används i installationssetet, är installationerna konventionellt indelade i 2 grupper 5 och 5a. Med höljesdiametrar på 121,7 mm; 130 mm; 144,3 mm respektive.

UEC-installationen består av en dränkbar pumpenhet, en kabelenhet, jordad elektrisk utrustning - en. Pumpenheten består av en dränkbar centrifugalpump och en motor med hydrauliskt skydd och sänks ned i brunnen på en slangsträng. Dränkbar pump, trefas, asynkron, oljefylld med rotor.

Det hydrauliska skyddet består av ett skydd och en kompensator. Treledarkabel med polyetenisolering, bepansrad.

Dränkbar pump, elmotor och hydraulskydd är förbundna med varandra med flänsar och dubbar. Pump-, motor- och skyddsaxlarna har splines i ändarna och är förbundna med splineskopplingar.

1.2.2. Dränkbar centrifugalpump.

Funktionsprincipen för en dränkbar centrifugalpump skiljer sig inte från konventionella centrifugalpumpar som används för att pumpa vätskor. Skillnaden är att den är flersektionell med en liten diameter av arbetssteg - pumphjul och ledskovlar. Pumphjulen och ledskovlarna på konventionella pumpar är gjorda av modifierat grått gjutjärn, korrosionsbeständiga pumpar är gjorda av niresist gjutjärn och slitstarka hjul är gjorda av polyamidhartser.

Pumpen består av sektioner, vars antal beror på pumpens huvudparametrar - tryck, men inte mer än fyra. Sektionslängd upp till 5500 meter. För modulära pumpar består den av en ingångsmodul, en modul - sektion. Modul - huvuden, backventiler och dräneringsventiler. Modulernas anslutning till varandra och ingångsmodulen till motor - flänsanslutning (förutom ingångsmodulen, motorn eller separatorn) är tätad med gummimanschetter. Förbindningen av modulsektionernas axlar med varandra, modulsektionen med ingångsmodulaxeln och ingångsmodulaxeln med motorns hydrauliska skyddsaxel utförs med splineskopplingar. Axlarna på modulsektioner för alla grupper av pumpar med samma kroppslängder är enhetliga i längd.

Modulsektionen består av ett hus, en axel, ett paket med steg (hjul och ledskovlar), övre och nedre lager, ett övre axialstöd, ett huvud, en bas, två ribbor och gummiringar. Ribborna är utformade för att skydda den platta kabeln med koppling från mekanisk skada.

Inloppsmodulen består av en bas med hål för passage av formationsvätska, lagerbussningar och ett galler, en axel med skyddsbussningar och en splineskoppling utformad för att förbinda modulaxeln med den hydrauliska skyddsaxeln.

Huvudmodulen består av en kropp, på vars ena sida finns en invändig konisk gänga för anslutning av en backventil, på andra sidan finns en fläns för anslutning till sektionsmodulen, två ribbor och en gummiring.

Det finns ett fiskehuvud på toppen av pumpen.

Den inhemska industrin producerar pumpar med en flödeshastighet (m/dag):

Modulär – 50,80,125,200,160,250,400,500,320,800,1000,1250.

Icke-modulär – 40,80,130,160,100,200,250,360,350,500,700,1000.

Följande huvuden (m) - 700, 800, 900, 1000, 1400, 1700, 1800, 950, 1250, 1050, 1600, 1100, 750, 1150, 1450, 1700, 1,000, 1,500, 1,0 0.

1.2.3. Dränkbara motorer

Dränkbara elmotorer består av en elmotor och hydrauliskt skydd.

Motorer är trefasiga, asynkrona, ekorrburar, tvåpoliga, dränkbara, enhetliga serier. SEMs i normala och korrosiva versioner, klimatversion B, platskategori 5, drivs från ett växelströmsnät med en frekvens på 50 Hz och används som drivning för dränkbara centrifugalpumpar.

Motorerna är konstruerade för att fungera i formationsvätska (en blandning av olja och producerat vatten i alla proportioner) med temperaturer upp till 110 C innehållande:

· mekaniska föroreningar högst 0,5 g/l;

· fri gas högst 50 %;

· vätesulfid för normal, högst 0,01 g/l, korrosionsbeständig upp till 1,25 g/l;

Hydraultrycket i motorns arbetsområde är inte mer än 20 MPa. Elmotorer är fyllda med olja med en genomslagsspänning på minst 30 kV. Den maximala långsiktiga tillåtna temperaturen för statorlindningen på en elmotor (för en motor med en husdiameter på 103 mm) är 170 C, för andra elmotorer är den 160 C.

Motorn består av en eller flera elmotorer (övre, mitten och nedre, effekt från 63 till 630 kW) och ett skydd. En elmotor består av en stator, en rotor, ett huvud med strömingång och ett hus.

1.2.4. Hydrauliskt skydd av elmotorn.

Det hydrauliska skyddet är utformat för att förhindra att formationsvätska tränger in i den inre kaviteten i elmotorn, kompenserar volymen av olja i den inre kaviteten från temperaturen på elmotorn och överför vridmoment från elmotoraxeln till pumpaxeln. Det finns flera alternativ för vattenskydd: P, PD, G.

Hydroprotection finns i standard och korrosionsbeständiga versioner. Huvudtypen av hydrauliskt skydd för SED-konfigurationen är hydrauliskt skydd av öppen typ. Hydrauliskt skydd av öppen typ kräver användning av en speciell barriärvätska med en densitet på upp till 21 g/cm, som har fysikaliska och kemiska egenskaper med formationsvätska och olja.

Det hydrauliska skyddet består av två kammare förbundna med ett rör. Förändringar i volymen av flytande dielektrikum i motorn kompenseras av flödet av barriärvätska från en kammare till en annan. I slutet hydrauliskt skydd används gummimembran. Deras elasticitet kompenserar för förändringar i oljevolymen.

24. Villkor för brunnsflöde, bestämning av energi och specifik gasförbrukning vid drift av en gas-vätskehiss.

Brunnsflödesförhållanden.

Brunnsflöde uppstår om tryckskillnaden mellan behållaren och bottenhålet är tillräcklig för att övervinna vätskekolonnens mottryck och tryckförlust på grund av friktion, det vill säga strömning sker under inverkan av vätskans hydrostatiska tryck eller energin från den expanderande gasen. De flesta brunnar flödar på grund av gasenergi och hydrostatiskt tryck samtidigt.

Gas som finns i olja har en lyftkraft som visar sig i form av tryck på oljan. Ju mer gas som löses i olja, desto lägre densitet har blandningen och desto högre stiger vätskenivån. Efter att ha nått munnen rinner vätskan över och brunnen börjar forsa. Det allmänna obligatoriska villkoret för driften av en strömmande brunn kommer att vara följande grundläggande jämlikhet:

Рс = Рг+Рtr+ Ру; Var

Рс - bottenhålstryck, RG, Рtr, Ру - hydrostatiskt tryck för vätskekolonnen i brunnen, beräknat vertikalt, tryckförlust på grund av friktion i slangen respektive mottryck vid brunnshuvudet.

Det finns två typer av brunnsflödande:

· Giktning av en vätska som inte innehåller gasbubblor - artesiskt forsande.

· Giktning av en vätska som innehåller gasbubblor som underlättar forsande är den vanligaste metoden för forsande.

Markutrustning inkluderar en kontrollstation, en autotransformator, en trumma med en elektrisk kabel och brunnshuvudutrustning.

Elektrisk utrustning, beroende på strömförsörjningskretsen, inkluderar antingen en komplett transformatorstation för dränkbara pumpar (KTPPS), eller en transformatorstation (TS), en kontrollstation och en transformator.

El från transformatorn (eller från KTPPN) till den dränkbara elmotorn tillförs genom en kabelledning, som består av en ytströmkabel och en huvudkabel med en förlängningssladd. Anslutningen av jordkabeln till kabelledningens huvudkabel utförs i en anslutningslåda, som installeras på ett avstånd av 3-5 meter från brunnshuvudet.

Platsen för placering av markbunden elektrisk utrustning är skyddad från översvämning under översvämningsperioder och snöröjd på vintern och ska ha ingångar som tillåter fri installation och demontering av utrustning. Ansvaret för arbetsplatserna och ingångarna till dem vilar på CDNG.

Kontrollstation

Med hjälp av kontrollstationen utförs manuell kontroll av motorn, automatisk avstängning enhet när vätsketillförseln är stoppad, nollskydd, skydd mot överbelastning och aggregatavstängning vid kortslutning. Under drift av enheten suger en centrifugalströmpump vätska genom ett filter installerat vid pumpinloppet och tvingar den genom pumprör till ytan. Beroende på trycket, d.v.s. vätskelyfthöjder används pumpar med olika antal steg. En backventil och avtappningsventil är installerade ovanför pumpen. Backventilen används för att underhålla slangen, vilket gör det lättare att starta motorn och kontrollera dess funktion efter start. Under drift hålls backventilen i öppet läge genom tryck underifrån. Dräneringsventilen är installerad ovanför returventilen och används för att dränera vätska från slangarna när de lyfts upp till ytan.

Autotransformator

En transformator (autotransformator) används för att öka spänningen från 380 (fältnätverk) till 400-2000 V.

Transformatorerna är oljekylda. De är designade för utomhusbruk. På översidan av transformatorlindningarna är femtio uttag gjorda för att leverera optimal spänning till elmotorn, beroende på kabellängd, motorbelastning och nätspänning.

Byte av kranar utförs med transformatorn helt avstängd.

Transformatorn består av en magnetisk kärna, högspännings- och lågspänningslindningar, en tank, ett lock med ingångar och en expander med en lufttork.

Transformatortanken är fylld med transformatorolja med en genomslagsspänning på minst 40 kW.

På transformatorer med en effekt på 100 - 200 kW installeras ett termosifonfilter för att rengöra transformatorolja från åldrande produkter.

Monterad på tanklocket:

HV-lindningskranbrytare (en eller två);

Kvicksilvertermometer för mätning av temperaturen på de övre oljelagren;

Löstagbara HV- och LV-bussningar, tillåter byte av isolatorer utan att lyfta den avtagbara delen;

Konservator med oljeindikator och lufttork;

Metalllåda för att skydda ingångar från damm och fukt.

En lufttork med oljetätning är utformad för att avlägsna fukt och rengöra industriella föroreningar från luften som kommer in i transformatorn under temperaturfluktuationer i oljenivån

Brunnshuvudbeslag

Brunnshuvudbeslag är utformade för att avleda produktion från brunnen till flödesledningen och täta mellanrörsutrymmet.

Brunnshuvudets beslag i en brunn förberedd för lansering av en ESP är utrustad med tryckmätare, en backventil på ledningen som förbinder ringen med utloppet, en strypkammare (om det är tekniskt möjligt) och ett rör för forskning. Ansvaret för genomförandet av denna punkt ligger hos CDNG.

Brunnshuvudbeslagen, utöver de funktioner som utförs i alla produktionsmetoder, måste säkerställa tätheten hos den fram- och återgående polerade staven som rör sig i den. Den senare är en mekanisk koppling mellan stavpelaren och SK-balanseringshuvudet.

Brunnshuvudkopplingar, grenrör och flödesledningar med komplexa konfigurationer komplicerar flödeshydrodynamiken. Nära-brunnsutrustning placerad på ytan är relativt lättillgänglig och kan relativt lätt rengöras från avlagringar, främst genom termiska metoder.

Brunnshuvudbeslagen i brunnar genom vilka vatten pumpas in i formationen utsätts för hydraulisk provning på det sätt som fastställts för julgransbeslag.

Underjordisk utrustning ESP

Underjordisk utrustning inkluderar slangar, pumpenhet och eklektisk pansarkabel.

Centrifugalpumpar för att pumpa vätska från en brunn skiljer sig inte i grunden från konventionella centrifugalpumpar som används för att pumpa vätskor på jordens yta. Men de små radiella dimensionerna på grund av diametern på höljet i vilket centrifugalpumparna sänks, de praktiskt taget obegränsade axiella dimensionerna, behovet av att övervinna höga tryck och driften av pumpen i nedsänkt tillstånd har lett till skapandet av centrifugalpumpning enheter av en specifik design. Externt skiljer de sig inte från ett rör, men det inre hålrummet i ett sådant rör innehåller ett stort antal komplexa delar som kräver avancerad tillverkningsteknik.

Dränkbara elektriska centrifugalpumpar (PTsEN) är flerstegs centrifugalpumpar med antalet steg i ett block upp till 120, drivna av en specialdesignad dränkbar elmotor (SEM). Elmotorn drivs från ytan av el som tillförs via en kabel från en step-up autotransformator eller transformator genom en kontrollstation där all instrumentering och automation är koncentrerad. PTsEN sänks ner i brunnen under den beräknade dynamiska nivån, vanligtvis 150 - 300 m. Vätskan tillförs genom slangar, på vars utsida en elkabel är fäst med speciella remmar. I pumpenheten, mellan själva pumpen och elmotorn, finns en mellanlänk som kallas skydd eller hydraulskydd. PCEN-installationen (Figur 3) inkluderar en oljefylld elmotor SEM 1; hydraulisk skyddslänk eller skydd 2; pumpmottagningsgaller för uppsamling av vätska 3; flerstegs centrifugalpump PCEN 4; NKT 5; bepansrad elektrisk kabel med tre kärnor 6; remmar för att fästa kabeln vid röret 7; brunnshuvudbeslag 8; en trumma för lindning av kablar under lyftoperationer och lagring av ett visst förråd av kabel 9; transformator eller autotransformator 10; kontrollstation med automatik 11 och kompensator 12.

Pumpen, skyddet och motorn är separata enheter anslutna med bultbultar. Ändarna på axlarna har splinesförband, som sammanfogas vid montering av hela installationen. Om det är nödvändigt att lyfta vätska från stora djup kopplas PCEN-sektionerna till varandra så att det totala antalet steg når 400. Vätskan som sugs in av pumpen passerar sekventiellt genom alla steg och lämnar pumpen med ett tryck lika med det yttre hydrauliska motståndet.

Figur 3 - Generellt diagram över brunnsutrustning med installation av en dränkbar centrifugalpump

UPTsEN kännetecknas av låg metallförbrukning, ett brett utbud av driftsegenskaper, både vad gäller tryck och flöde, ganska hög verkningsgrad, förmåga att pumpa ut stora mängder vätska och lång omloppstid. Det bör påminnas om att den genomsnittliga vätsketillgången i Ryssland för en UPTsEN är 114,7 t/dag och för USHSN - 14,1 t/dag.

Alla pumpar är indelade i två huvudgrupper; konventionell och slitstark design. Den överväldigande majoriteten av det befintliga pumpbeståndet (cirka 95 %) är av konventionell design.

Slitstarka pumpar är utformade för att fungera i brunnar som innehåller små mängder sand och andra mekaniska föroreningar (upp till 1 viktprocent). Enligt de tvärgående dimensionerna är alla pumpar indelade i 3 villkorliga grupper: 5; 5A och 6, vilket betyder den nominella diametern på huset, i tum, i vilket pumpen kan köras.

Grupp 5 har en ytterhöljediameter på 92 mm, grupp 5A - 103 mm och grupp b - 114 mm. Rotationshastigheten på pumpaxeln motsvarar frekvensen av växelströmmen i det elektriska nätverket. I Ryssland är denna frekvens 50 Hz, vilket ger en synkron hastighet (för en tvåpolig maskin) på 3000 min-1. PCEN-koden innehåller deras nominella huvudparametrar, såsom flöde och tryck vid drift i optimalt läge. Till exempel betyder ESP5-40-950 en elektrisk centrifugalpump av grupp 5 med ett flöde på 40 m3/dag (med vatten) och en lyfthöjd på 950 m. ESP5A-360-600 betyder en pump av grupp 5A med ett flöde på 360 m3/dygn och en fallhöjd på 600 m.

Figur 4 - Typiska egenskaper för en dränkbar centrifugalpump

Koden för slitstarka pumpar innehåller bokstaven I, vilket betyder slitstyrka. I dem är pumphjulen inte gjorda av metall, utan av polyamidharts (P-68). I pumphuset, ungefär vart 20:e steg, är mellanliggande gummi-metall-axelcentrerande lager installerade, vilket resulterar i att den slitstarka pumpen har färre steg och följaktligen tryck.

Fläkthjulens ändstöd är inte gjutjärn, utan i form av pressade ringar av härdat stål 40X. Istället för textolitstödbrickor används brickor av oljebeständigt gummi mellan fläkthjul och ledskovlar.

Alla typer av pumpar har en passfunktionsfunktion i form av beroendekurvor Н(Q) (tryck, flöde), з(Q) (effektivitet, flöde), N(Q) (strömförbrukning, flöde). Vanligtvis ges dessa beroenden i intervallet för driftsflöden eller i ett något större intervall (Fig. 11.2).

Vilken centrifugalpump som helst, inklusive PCEN, kan arbeta med utloppsventilen stängd (punkt A: Q = 0; H = Hmax) och utan mottryck vid utloppet (punkt B: Q = Qmax; H = 0). Eftersom den nyttigt arbete pumpen är proportionell mot produkten av tillförsel och tryck, för dessa två extrema driftlägen för pumpen kommer det användbara arbetet att vara lika med noll, och följaktligen kommer effektiviteten att vara lika med noll. Vid ett visst förhållande (Q och H, på grund av minimala interna förluster hos pumpen, når verkningsgraden ett maximalt värde på cirka 0,5 - 0,6. Vanligtvis har pumpar med lågt flöde och liten diameter impeller, såväl som med ett stort antal steg en reducerad verkningsgrad. Flödet och trycket som motsvarar den maximala verkningsgraden kallas pumpens optimala driftläge. Beroendet s(Q) kring dess maximum minskar jämnt, därför är det helt acceptabelt att använda PTsEN i moder som skiljer sig från de optimala i den ena eller andra riktningen med en viss mängd. Gränserna för dessa avvikelser kommer att bero på de specifika egenskaperna hos PTsEN och måste motsvara en rimlig minskning av pumpens effektivitet (med 3 - 5%). Detta bestämmer en helhet intervall av möjliga driftlägen för PTsEN, som kallas det rekommenderade området (se bild 11.2, skuggning).

Valet av en pump för brunnar handlar i huvudsak om att välja en standardstorlek PCEN så att den, när den sänks ned i en brunn, fungerar under optimala eller rekommenderade förhållanden när en given brunnsflödeshastighet pumpas från ett givet djup.

För närvarande tillverkade pumpar är konstruerade för nominella flödeshastigheter från 40 (ETSN5-40-950) till 500 m3/dag (ETSN6-500-750) och tryck från 450 m (ETSN6-500-450) till 1500 m (ETSN6-100- 1500). Dessutom finns det pumpar för speciella ändamål, till exempel för att pumpa in vatten i formationer. Dessa pumpar har flödeshastigheter på upp till 3000 m3/dag och lyfthöjder upp till 1200 m.

Trycket som en pump kan övervinna är direkt proportionellt mot antalet steg. Utvecklad i ett steg under optimala driftsförhållanden, beror det i synnerhet på pumphjulets dimensioner, som i sin tur beror på pumpens radiella dimensioner. Med en ytterdiameter på pumphuset på 92 mm är medeltrycket utvecklat av ett steg (vid drift på vatten) 3,86 m med fluktuationer från 3,69 till 4,2 m. Med en ytterdiameter på 114 mm är medeltrycket 5,76 m med fluktuationer från 5,03 till 6,84 m.

Pumpenheten består av en pump (Figur 4, a), en hydraulisk skyddsenhet (Figur 4, 6), en nedsänkbar elmotor (Figur 4, c), en kompensator (Figur 4, d) fäst vid den nedre delen av SED.

Pumpen består av följande delar: huvud 1 med en kulbackventil för att förhindra att vätska rinner ut från slangen under stopp; övre glidstödhäl 2, som mottar partiell axiell belastning på grund av skillnaden i tryck vid pumpens inlopp och utlopp; övre glidlager 3, som centrerar den övre änden av axeln; pumphus 4; ledskenor 5, vilka vilar på varandra och hålls från att rotera av ett gemensamt band i huset 4; pumphjul 6; pumpaxel 7, som har en längsgående kil på vilken pumphjul med glidpassning är monterade. Axeln går också genom ledskenan för varje steg och centreras i den av pumphjulsbussningen, som i ett lager; nedre glidlager 8; bas 9, täckt med ett mottagande nät och med runda lutande hål i den övre delen för tillförsel av vätska till det nedre pumphjulet; ändglidlager 10. I pumpar av tidiga konstruktioner som fortfarande är i drift är strukturen på den nedre delen annorlunda. Längs hela längden av basen 9 finns en oljetätning gjord av bly-grafitringar, som separerar den mottagande delen av pumpen och de inre håligheterna i motorn och hydrauliskt skydd. Under oljetätningen är ett treradigt vinkelkontaktkullager monterat, smord med tjock olja under visst övertryck i förhållande till det yttre (0,01 - 0,2 MPa).

Figur 4 - Design av en dränkbar centrifugalenhet

a - centrifugalpump; b - hydraulisk skyddsenhet; c - dränkbar elmotor; g - kompensator

I moderna ESP-konstruktioner finns det inget övertryck i den hydrauliska skyddsenheten, så det finns mindre läckage av flytande transformatorolja som motorn är fylld med, och behovet av en bly-grafit oljetätning har försvunnit.

Kaviteterna i motorn och den mottagande delen är åtskilda av en enkel mekanisk tätning, vars tryck på båda sidor är detsamma. Längden på pumphuset överstiger vanligtvis inte 5,5 m. När det erforderliga antalet steg (i pumpar som utvecklar högt tryck) inte kan placeras i ett hölje, placeras de i två eller tre separata höljen, som utgör oberoende sektioner av en pump, som är dockade tillsammans vid sänkning av pumpen i brunnen

Den hydrauliska skyddsenheten är en oberoende enhet som är fäst vid PTsEN med en bultkoppling (i figur 4 visas enheten, liksom PTsEN själv, med transportpluggar som tätar ändarna på enheterna)

Den övre änden av axeln 1 är ansluten med en splineskoppling till den nedre änden av pumpaxeln. En lätt mekanisk tätning 2 separerar den övre kaviteten, som kan innehålla brunnsvätska, från kaviteten under tätningen, som är fylld med transformatorolja, som liksom brunnsvätskan står under tryck lika med trycket på pumpens nedsänkningsdjup. Under den mekaniska tätningen 2 finns ett glidande friktionslager, och ännu lägre - enhet 3 - stödfoten, som tar emot den axiella kraften från pumpaxeln. Den glidande stödfoten 3 arbetar i flytande transformatorolja.

Nedan finns en andra mekanisk tätning 4 för mer tillförlitlig tätning av motorn. Den skiljer sig inte strukturellt från den första. Under den finns en gummipåse 5 i huset 6. Påsen separerar hermetiskt två håligheter: påsens inre hålighet fylld med transformatorolja och hålrummet mellan huset 6 och själva påsen, i vilken den yttre brunnsvätskan har åtkomst genom en backventil 7.

Brunnsvätskan penetrerar genom ventilen 7 in i husets 6 hålighet och komprimerar gummipåsen med olja till ett tryck lika med det yttre. Flytande olja tränger in genom springorna längs axeln till de mekaniska tätningarna och ner till motorn.

Två konstruktioner av vattenskyddsanordningar har utvecklats. Det hydrauliska skyddet för huvudmotorn skiljer sig från det beskrivna hydrauliska skyddet för hydraulmotorn genom närvaron av en liten turbin på axeln, vilket skapar ett ökat tryck av flytande olja i gummipåsens inre hålighet 5.

Den yttre kaviteten mellan huset 6 och påsen 5 är fylld med tjock olja som matar vinkelkontaktkullagret PCEN av den tidigare designen. Således är huvudmotorns hydrauliska skyddsenhet med en förbättrad design lämplig för användning i kombination med de tidigare typerna av PTsEN, som används mycket inom fälten. Tidigare användes hydrauliskt skydd, det så kallade kolvskyddet, där övertrycket på oljan skapades av en fjäderbelastad kolv. De nya designerna av GD och G visade sig vara mer pålitliga och hållbara. Temperaturförändringar i volymen av olja när den värms eller kyls kompenseras genom att fästa en gummipåse - en kompensator - i botten av motorn.

PCEN drivs av speciella vertikala asynkrona oljefyllda tvåpoliga elmotorer (SEM). Pumpelektriska motorer är indelade i 3 grupper: 5; 5A och 6.

Eftersom den elektriska kabeln inte passerar längs elmotorns kropp, till skillnad från pumpen, är de diametrala dimensionerna för motorerna i de namngivna grupperna något större än pumparnas, nämligen: grupp 5 har en maximal diameter på 103 mm, grupp 5A - 117 mm och grupp 6 - 123 mm.

SED-märkningen inkluderar märkeffekt (kW) och diameter; till exempel betyder PED65-117: en 65 kW dränkbar elmotor med en husdiameter på 117 mm, dvs ingår i grupp 5A.

Små tillåtna diametrar och höga effekter (upp till 125 kW) tvingar oss att tillverka motorer av stor längd - upp till 8 m, och ibland mer. Den övre delen av motorn är ansluten till den nedre delen av den hydrauliska skyddsenheten med hjälp av bultade dubbar. Axlarna är sammanfogade med splineskopplingar.

Den övre änden av motorns drivaxel är upphängd på glidhälen 1, löpande i olja. Nedan är kabelinföringsenheten 2. Normalt är denna enhet en kontaktkabel. Detta är en av de mest sårbara punkterna i pumpen, på grund av en kränkning av isoleringen vars installationer misslyckas och kräver lyft; 3 - utgångsledningar för statorlindningen; 4 - övre radiellt glidande friktionslager; 5 - sektion av ändändarna av statorlindningen; 6 - statorsektion, monterad av stansade transformatorjärnplåtar med spår för att dra statorledningar. Statorsektionerna är separerade från varandra av omagnetiska paket i vilka de radiella lagren 7 på elmotoraxeln 8 är förstärkta. Den nedre änden av axeln 8 är centrerad av det nedre radiella glidfriktionslagret 9. PED-rotorn också består av sektioner monterade på motoraxeln från stansade transformatorjärnplåtar. Aluminiumstavar, kortslutna med ledande ringar, sätts in i spåren på rotorn av ekorrhjulstyp på båda sidor av sektionen. Mellan sektionerna är motoraxeln centrerad i lagren 7. Ett hål med en diameter på 6 - 8 mm passerar genom hela motoraxelns längd för att tillåta olja att passera från den nedre kaviteten till den övre. Det finns också ett spår längs hela statorn genom vilket olja kan cirkulera. Rotorn roterar i flytande transformatorolja med höga isoleringsegenskaper. Längst ner på motorn finns ett nätoljefilter 10. Huvud 1 på kompensatorn (se fig. 11.3, d) är fäst vid den nedre änden av motorn; bypassventil 2 tjänar till att fylla systemet med olja. Skyddshöljet 4 i den nedre delen har hål för att överföra externt vätsketryck till det elastiska elementet 3. När oljan svalnar minskar dess volym och brunnsvätskan kommer in i utrymmet mellan påsen 3 och höljet 4 genom hålen. , påsen expanderar och vätskan genom samma hål kommer ut ur höljet.

PED:er som används för drift av oljeproduktionskällor har vanligtvis effekter från 10 till 125 kW.

För att upprätthålla reservoartrycket används speciella dränkbara pumpenheter utrustade med 500 kW motorer. Matningsspänningen i SEDs sträcker sig från 350 till 2000 V. Vid höga spänningar är det möjligt att proportionellt minska strömmen vid överföring av samma effekt, och detta gör det möjligt att minska tvärsnittet av de ledande kabelkärnorna, och följaktligen , installationens tvärgående dimensioner. Detta är särskilt viktigt med höga elmotoreffekter. Motorns nominella rotorslipning är från 4 till 8,5 %, verkningsgraden är från 73 till 84 %, tillåtna omgivningstemperaturer är upp till 100 °C.

När motorn går genereras mycket värme, så kylning krävs för normal drift av motorn. Denna kylning skapas på grund av det kontinuerliga flödet av formationsvätska genom det ringformiga gapet mellan motorhuset och höljet. Av denna anledning är paraffinavlagringar i slangen under pumpdrift alltid betydligt mindre än med andra driftmetoder.

Under produktionsförhållanden uppstår ett tillfälligt strömavbrott på grund av åskväder, trasiga ledningar, på grund av isbildning etc. Detta gör att UPTsEN stannar. I detta fall, under påverkan av vätskekolonnen som strömmar från slangen genom pumpen, börjar pumpaxeln och statorn att rotera i motsatt riktning. Om strömförsörjningen i detta ögonblick återställs, kommer motorn att börja rotera i framåtriktningen och övervinna vätskekolonnens tröghetskraft och roterande massor.

I det här fallet kan startströmmar överskrida tillåtna gränser, och installationen kommer att misslyckas. För att förhindra att detta inträffar är en kulbackventil installerad i utloppsdelen av PTsEN, som förhindrar att vätska rinner ut från slangen.

Backventilen är vanligtvis placerad i pumphuvudet. Närvaron av en backventil komplicerar lyftet av slangen när reparationsarbete ah, för i det här fallet lyfts rören och skruvas loss med vätska. Dessutom är det brandfarligt. För att förhindra sådana fenomen installeras en dräneringsventil ovanför backventilen i en speciell koppling. I princip är en dräneringsventil en koppling i sidoväggen vars kort bronsrör är insatt horisontellt, tätat i den inre änden. Innan du lyfter kastas en kort metallpil in i slangen. Anslaget från pilen bryter av bronsröret, vilket gör att sidohålet i kopplingen öppnar sig och dränerar vätskan från slangen.

Andra anordningar för att dränera vätska har också utvecklats och installerats ovanför backventilen på PTsEN. Dessa inkluderar de så kallade promptrarna, som gör det möjligt att mäta det inter-tubulära trycket på djupet av pumpkörningen med en tryckmätare nedsänkt i slangen, och upprätta en förbindelse mellan det inter-tubulära utrymmet och mätkaviteten av tryckmätaren.

Det bör noteras att motorerna är känsliga för kylsystemet, som skapas av vätskeflödet mellan höljet och motorhuset. Hastigheten på detta flöde och kvaliteten på vätskan påverkar motorns temperaturregime. Det är känt att vatten har en värmekapacitet på 4,1868 kJ/kg-°C, medan ren olja har en värmekapacitet på 1,675 kJ/kg-°C. Därför, när man pumpar ut vattnade brunnsprodukter, är kylförhållandena för motorn bättre än när man pumpar ren olja, och dess överhettning leder till isoleringsfel och motorfel. Därför påverkar de isolerande egenskaperna hos de använda materialen installationens livslängd. Det är känt att värmebeständigheten hos viss isolering som används för motorlindningar redan har höjts till 180 °C och driftstemperaturerna till 150 °C. För att styra temperaturen har enkla elektriska temperatursensorer utvecklats som överför information om motorns temperatur till kontrollstationen via en strömkabel utan användning av en extra kärna. Liknande anordningar finns tillgängliga för att till ytan överföra konstant information om trycket vid pumpintaget. I nödsituationer stänger kontrollstationen automatiskt av motorn.

SEM:n drivs av elektricitet genom en tretrådig kabel, sänkt ned i brunnen parallellt med slangen. Kabeln fästs på rörets yttre yta med metallband, två för varje rör. Kabeln fungerar under svåra förhållanden. Dess övre del är i en gasmiljö, ibland under betydande tryck, den nedre delen är i olja och utsätts för ännu större tryck. Vid sänkning och lyft av pumpen, speciellt i krökta brunnar, utsätts kabeln för stark mekanisk påfrestning (klämmor, friktion, fastklämning mellan strängen och slangen, etc.). Kabeln överför el vid höga spänningar. Användningen av högspänningsmotorer gör det möjligt att minska strömmen och därmed kabeldiametern. Kabeln för att driva en högspännings-PED måste dock ha mer pålitlig och ibland tjockare isolering. Alla kablar som används för UPTsEN är täckta med elastisk galvaniserad ståltejp ovanpå för att skydda mot mekanisk skada. Behovet av att placera kabeln längs yttre ytan PCEN minskar dimensionerna på den senare. Därför läggs en platt kabel längs pumpen, dess tjocklek är ungefär 2 gånger mindre än diametern på den runda, med samma tvärsnitt av ledarna.

Alla kablar som används för UPTsEN är uppdelade i runda och platta. Runda kablar har gummi (oljebeständigt gummi) eller polyetenisolering, vilket återspeglas i koden: KRBK betyder rund armored gummikabel eller KRBP - armored rubber flat cable. Vid användning av polyetenisolering skrivs P i koden istället för bokstaven P: KPBK - för rund kabel och KPBP - för platt kabel.

Den runda kabeln är ansluten till slangen, och den platta kabeln är ansluten endast till de nedre rören på slangsträngen och till pumpen. Övergången från en rund kabel till en platt kabel skarvas genom varmvulkning i speciella formar, och om en sådan skarv utförs dåligt kan den fungera som en källa till isoleringsskador och fel. På senare tid har de bara bytt till platta kablar som löper från motordrivningen längs slangsträngen till kontrollstationen. Tillverkningen av sådana kablar är dock svårare än runda (tabell 11.1).

Det finns några andra typer av polyetenisolerade kablar som inte nämns i tabellen. Kablar med polyetenisolering är 26 - 35 % lättare än kablar med gummiisolering. Kablar med gummiisolering är avsedda för användning vid en märkspänning på högst 1100 V, vid omgivningstemperaturer upp till 90 ° C och tryck upp till 1 MPa. Kablar med polyetenisolering kan fungera vid spänningar upp till 2300 V, temperaturer upp till 120 ° C och tryck upp till 2 MPa. Dessa kablar är mer motståndskraftiga mot gas och högt tryck.

Alla kablar är bepansrade med korrugerad galvaniserad ståltejp, vilket ger dem den styrka som krävs.

De primära lindningarna hos trefastransformatorer och autotransformatorer är alltid konstruerade för spänningen i fältnätet, dvs 380 V, till vilket de är anslutna via kontrollstationer. Sekundärlindningarna är konstruerade för driftsspänningen för motsvarande motor som de är anslutna till med kabel. Dessa driftspänningar i olika SED varierar från 350V (SED10-103) till 2000V (SED65-117; SED125-138). För att kompensera för spänningsfallet i kabeln från sekundärlindningen görs 6 uttag (en typ av transformator har 8 uttag), vilket gör att du kan reglera spänningen i ändarna av sekundärlindningen genom att ordna om byglarna. Om du arrangerar om bygeln med ett steg ökar spänningen med 30 - 60 V, beroende på typ av transformator.

Alla icke oljefyllda, luftkylda transformatorer och autotransformatorer är täckta med ett metallhölje och är designade för installation på en skyddad plats. De är utrustade med underjordisk installation, så deras parametrar motsvarar denna PED.

På senare tid har transformatorer blivit mer utbredda, eftersom detta möjliggör kontinuerlig övervakning av motståndet i sekundärlindningen av transformatorn, kabel och statorlindning av motorn. När isolationsresistansen sjunker till inställt värde (30 kOhm) stängs installationen av automatiskt.

Med autotransformatorer som har en direkt elektrisk anslutning mellan primär- och sekundärlindningarna kan sådan isoleringsövervakning inte utföras.

Transformatorer och autotransformatorer har en verkningsgrad på ca 98 - 98,5 %. Deras vikt, beroende på effekt, sträcker sig från 280 till 1240 kg, dimensioner från 1060 x 420 x 800 till 1550 x 690 x 1200 mm.

Driften av UPTsEN styrs av kontrollstationen PGH5071 eller PGH5072. Dessutom används kontrollstationen PGH5071 för autotransformatorströmförsörjning av motorn och PGH5072 - för transformatorströmförsörjning. PGH5071-stationer ger omedelbar avstängning av installationen när strömförande element är kortslutna till jord. Båda kontrollstationerna har följande funktioner för att övervaka och kontrollera driften av UPTsEN.

1. Manuell och automatisk (fjärr) på- och avkoppling av installationen.

2. Automatisk påslagning av installationen i självstartande läge efter att spänningsförsörjningen i fältnätet återställts.

3. Automatisk drift installationer i periodiskt läge (pumpning, ackumulering) enligt fastställt program med en total tid på 24 timmar.

4. Automatisk till- och frånkoppling av enheten beroende på trycket i flödesgrenröret när automatiserade system gruppinsamling av olja och gas.

5. Omedelbar avstängning av installationen vid kortslutning och vid strömöverbelastningar på 40 % som överstiger normal driftström.

6. Kortvarig avstängning i upp till 20 s när motorn är överbelastad med 20 % av det nominella värdet.

7. Kortvarig (20 s) avstängning när vätsketillförseln till pumpen avbryts.

Kontrollstationens skåpdörrar är mekaniskt förreglade med ett kopplingsblock. Det finns en tendens att byta till beröringsfria, hermetiskt förseglade kontrollstationer med halvledarelement, som, som erfarenheten har visat, är mer tillförlitliga och inte mottagliga för damm, fukt och nederbörd.

Kontrollstationer är konstruerade för installation i ladugårdslokaler eller under tak (i ​​södra regioner) vid omgivningstemperaturer från -35 till +40 °C.

Stationens massa är cirka 160 kg. Mått 1300 x 850 x 400 mm. UPTsEN leveransset innehåller en trumma med en kabel, vars längd bestäms av kunden.

Under driften av brunnen måste pumpens upphängningsdjup av tekniska skäl ändras. För att inte kapa eller förlänga kabeln under sådana upphängningsbyten, tas kabellängden enligt det maximala upphängningsdjupet för en given pump och på grundare djup lämnas dess överskott på trumman. Samma trumma används för att linda kabel vid lyft av PTsEN från brunnar.

Med ett konstant upphängningsdjup och stabila pumpdriftsförhållanden är änden av kabeln instoppad i kopplingsdosan, och det finns inget behov av en trumma. I sådana fall, under reparationer, används en speciell trumma på en transportvagn eller på en metallsläde med en mekanisk drivning för att konstant och jämnt dra kabeln bort från brunnen och linda den på trumman. När pumpen släpps från en sådan trumma matas kabeln jämnt. Trumman drivs av en elektrisk drivning med back och friktion för att förhindra farlig spänning. På oljeproducerande företag med ett stort antal ESP:er använder de en speciell ATE-6-transportenhet baserad på terränglastfordonet KaAZ-255B för att transportera en kabeltrumma och annan elektrisk utrustning, inklusive en transformator, pump, motor och hydraulik. skyddsenhet.

För lastning och lossning av trumman är enheten utrustad med vikriktningar för rullning av trumman på plattformen och en vinsch med en dragkraft på repet på 70 kN. Plattformen har också en hydraulisk kran med en lyftkapacitet på 7,5 kN med en bomräckvidd på 2,5 m. Kabeln till den sänkta pumpenheten förs genom brunnshuvudets packboxtätningar och tätas i den med en speciell löstagbar tätningsfläns i brunnshuvudkors.

En typisk brunnhuvudsarmatur utrustad för drift av en PTsEN (Figur 5) består av ett kors 1, som skruvas fast på höljet.

Figur 5 - Brunnhuvudskopplingar utrustade med PTsEN

Tvärstycket har ett löstagbart foder 2 som tar belastningen från slangen. En tätning av oljebeständigt gummi 3 appliceras på fodret, som pressas av en delad fläns 5. Fläns 5 pressas med bultar till flänsen på korset och tätar kabelutloppet 4.

Armaturerna sörjer för avlägsnande av ringformig gas genom rör 6 och backventil 7. Armaturerna är sammansatta av standardiserade enheter och avstängningsventiler. Den kan relativt enkelt byggas om för brunnshuvudutrustning vid drift med sugstavspumpar.

Applikationsområde ESP- dessa är högavkastande, vattenöversvämmade, djupa och lutande brunnar med en flödeshastighet på 10 ¸ 1300 m 3 / dag och en lyfthöjd på 500 ¸ 2000 m. Översynsperiod ESP upp till 320 dagar eller mer.

Installationer av dränkbara centrifugalpumpar i modulära designtyper UECNM och UECNMK är designade för att pumpa ut oljebrunnsprodukter som innehåller olja, vatten, gas och mekaniska föroreningar. Installationstyp UECNM har en standarddesign, men typ UETsNMK- korrosionsbeständig.

Installationen (fig. 24) består av en dränkbar pumpenhet, en kabelledning som sänks ned i brunnen på pump- och kompressorrör, och elektrisk utrustning på ytan (transformatorstation).

Den dränkbara pumpenheten inkluderar en motor (en elmotor med hydrauliskt skydd) och en pump, ovanför vilken en backventil och avloppsventil är installerade.

Beroende på de maximala tvärgående dimensionerna för den dränkbara enheten är installationerna indelade i tre villkorliga grupper - 5; 5A och 6:

— Grupp 5-enheter med en tvärgående dimension på 112 mm används i brunnar med en höljesträng med en innerdiameter på minst 121,7 mm;

— installationer av grupp 5A med ett tvärmått på 124 mm — i brunnar med en innerdiameter på minst 130 mm.

- installationer av grupp 6 med ett tvärmått på 140,5 mm - i brunnar med en innerdiameter på minst 148,3 mm.

Villkor för tillämplighet ESP för pumpade medier: vätska som innehåller mekaniska föroreningar högst 0,5 g/l, fri gas vid pumpintaget högst 25 %; vätesulfid inte mer än 1,25 g/l; vatten inte mer än 99%; pH-värdet för formationsvattnet ligger inom 6¸8,5. Temperaturen i området där elmotorn är placerad är högst +90°C (speciell värmebeständig version upp till +140°C).

Ett exempel på en inställningskod - UETsNMK 5-125-1300 betyder: UETsNMK— Installation av en elektrisk centrifugalpump av modulär och korrosionsbeständig design. 5 - pumpgrupp; 125 — förråd, m 3 / dag; 1300 — utvecklat tryck, m vatten. Konst.

I fig. Figur 24 visar ett diagram över installationen av dränkbara centrifugalpumpar i en modulär design, som representerar en ny generation av utrustning av denna typ, som gör att du individuellt kan välja den optimala installationslayouten för brunnar i enlighet med deras parametrar från ett litet antal utbytbara moduler.

Installationerna (i fig. 24 finns ett diagram över NPO Borets, Moskva) ger optimalt val av pumpen till brunnen, vilket uppnås genom närvaron av ett stort antal tryck för varje tillförsel. Installationernas tryckstigning sträcker sig från 50¸100 till 200¸250 m, beroende på tillförseln i de intervall som anges i tabellen. 7 grundläggande inställningsdata.

Tabell 7

Namn på installationer	Minsta (inre) diameter på exploateringspelaren, mm	Tvärgående monteringsmått, mm	Tillförsel m3/dygn		Motoreffekt, kW	Typ av gasavskiljare
UETsNMK5-80
UETsNMK5-125
UETsNM5A-160
UETsNM5A-250
UETsNMK5-250
UETsNM5A-400
UETsNMK5A-400
	144,3 eller 148,3	137 eller 140,5
UETsNM6-1000

Massproducerat ESP har en längd från 15,5 till 39,2 m och en vikt från 626 till 2541 kg, beroende på antalet moduler (sektioner) och deras parametrar.

I moderna installationer kan från 2 till 4 modulsektioner ingå. Ett paket med steg sätts in i sektionskroppen, som består av pumphjul och ledskovlar monterade på en axel. Antalet steg varierar från 152¸393. Inloppsmodulen representerar pumpens bas med inloppshål och ett nätfilter genom vilket vätska från brunnen kommer in i pumpen. På toppen av pumpen finns ett fiskehuvud med en backventil, till vilken slangen är fäst.

Pump ( ECNM)— Nedsänkbar centrifugal modulär flerstegs vertikal design.

Pumpar är också indelade i tre villkorliga grupper - 5; 5A och 6. Diametrarna för husen i grupp 5¸92 mm, grupp 5A - 103 mm, grupp 6 - 114 mm.

Pumpsektionsmodulen (fig. 25) består av ett hus 1 , skaft 2 , scenpaket (hjul - 3 och ledskenor - 4 ), övre lager 5 , nedre lager 6 , övre axiellt stöd 7 , huvuden 8 , grunder 9 , två revben 10 (tjänar för att skydda kabeln från mekanisk skada) och gummiringar 11 , 12 , 13 .

Pumphjulen rör sig fritt längs axeln i axiell riktning och begränsas i rörelse av de undre och övre ledskovlarna. Den axiella kraften från pumphjulet överförs till den undre textolitringen och sedan till ledskoveln. Partiell axiell kraft överförs till axeln på grund av friktion av hjulet på axeln eller fastsättning av hjulet till axeln på grund av avsättning av salter i gapet eller korrosion av metaller. Vridmomentet överförs från axeln till hjulen med en nyckel i mässing (L62) som passar in i fläkthjulets spår. Nyckeln är placerad längs hela hjulenhetens längd och består av segment 400-1000 mm långa.

Ledskovlarna är ledade med varandra längs sina perifera delar, i den nedre delen av huset vilar de alla på det nedre lagret 6 (Fig. 25) och bas 9 , och uppifrån genom det övre lagerhuset kläms fast i huset.

Pumphjulen och ledskovlarna på standardpumpar är gjorda av modifierat grått gjutjärn och strålningsmodifierad polyamid; korrosionsbeständiga pumpar är gjorda av modifierat gjutjärn TsN16D71KhSh av typen "niresist".

Axlarna för sektionsmoduler och ingångsmoduler för pumpar av standarddesign är gjorda av kombinerat korrosionsbeständigt höghållfast stål OZH14N7V och är märkta "NZh" i slutet; för pumpar med ökad korrosionsbeständighet - från kalibrerade stavar gjorda av N65D29YUT-ISH -K-Monel legering och är märkta i ändarna "M".

Axlarna på modulsektionerna för alla grupper av pumpar, som har samma kroppslängder på 3, 4 och 5 m, är förenade.

Anslutningen av sektionsmodulernas axlar med varandra, sektionsmodulen med ingångsmodulens axel (eller gasseparatoraxeln) och ingångsmodulens axel med motorns hydrauliska skyddsaxel utförs med hjälp av splineskopplingar.

Anslutningen mellan modulerna och ingångsmodulen till motorn är flänsad. Anslutningarna (förutom anslutningen av ingångsmodulen till motorn och ingångsmodulen till gasavskiljaren) är tätade med gummiringar.

För att pumpa ut formationsvätska som innehåller mer än 25 volymprocent (upp till 55 %) fri gas vid pumpinloppsmodulens galler, är en pumpgasseparatormodul ansluten till pumpen (fig. 26).

Ris. 26. Gasavskiljare:

1 – huvud; 2 – adapter; 3 – separator; 4 - ram; 5 – skaft; 6 – galler; 7 - ledskovel; 8 - Arbetshjul; 9 – skruv; 10 – lager; 11 ‑ bas

Gasavskiljaren är installerad mellan ingångsmodulen och sektionsmodulen. De mest effektiva gasseparatorerna är av centrifugaltyp, där faserna separeras i ett fält av centrifugalkrafter. I detta fall koncentreras vätskan i den perifera delen och gasen koncentreras i den centrala delen av gasavskiljaren och släpps ut i ringen. Gasseparatorer i MNG-serien har en maximal flödeshastighet på 250¸500 m 3 /dag, en separationskoefficient på 90 % och en vikt på 26 till 42 kg.

Motorn i en dränkbar pumpenhet består av en elmotor och hydrauliskt skydd. Elmotorer (Fig. 27) är dränkbara trefasiga, kortslutna, tvåpoliga, oljefyllda, konventionella och korrosionsbeständiga konstruktioner av den förenade PEDU-serien och i den konventionella konstruktionen av PED-moderniseringsserien L. Hydrostatiskt tryck i driftområdet är högst 20 MPa. Märkeffekt från 16 till 360 kW, märkspänning 530¸2300 V, märkström 26¸122,5 A.

Ris. 27. Elmotor i PEDU-serien:

1 - koppling; 2 - lock; 3 – huvud; 4 – häl; 5 - axiallager; 6 - kabelinföringsskydd; 7 - kork; 8 – kabelgenomföringsblock; 9 – rotor; 10 – stator; 11 – filter; 12 – bas

Hydrauliskt skydd (Fig. 28) för SEM-motorer är utformat för att förhindra att formationsvätska tränger in i elmotorns inre hålrum, kompenserar för förändringar i oljevolymen i den inre håligheten från elmotorns temperatur och överför vridmoment från elmotoraxeln till pumpaxeln.

Ris. 28. Vattenskydd:

A– öppen typ; b– stängd typ

A– övre kammaren; B- nedkamera;

1 – huvud; 2 - mekanisk tätning; 3 – övre bröstvårtan; 4 - ram; 5 – mitten av bröstvårtan; 6 – skaft; 7 - nedre bröstvårtan; 8 – bas; 9 - anslutningsrör; 10 – bländare

Det hydrauliska skyddet består av antingen ett skydd eller ett skydd och en kompensator. Det kan finnas tre alternativ för hydrauliskt skydd.

Den första består av skydd P92, PK92 och P114 (öppen typ) från två kammare. Den övre kammaren är fylld med en tung barriärvätska (densitet upp till 2 g/cm 3, oblandbar med formationsvätska och olja), den nedre kammaren är fylld med MA-PED-olja, samma som elmotorns hålrum. Kamerorna är sammankopplade med ett rör. Förändringar i volymen av flytande dielektrikum i motorn kompenseras genom att överföra barriärvätskan i det hydrauliska skyddet från en kammare till en annan.

Den andra består av skydd P92D, PK92D och P114D (sluten typ), som använder gummimembran; deras elasticitet kompenserar för förändringar i volymen av flytande dielektrikum i motorn.

Det tredje - hydrauliska skyddet 1G51M och 1G62 består av ett skydd som är placerat ovanför elmotorn och en kompensator fäst vid den nedre delen av elmotorn. Det mekaniska tätningssystemet ger skydd mot att formationsvätska tränger in längs axeln i elmotorn. Den överförda effekten av det hydrauliska skyddet är 125¸250 kW, vikten är 53¸59 kg.

Det termomanometriska systemet TMS - 3 är utformat för automatisk styrning av driften av en dränkbar centrifugalpump och dess skydd mot onormala driftsförhållanden (vid lågt tryck vid pumpintaget och förhöjd temperatur på den dränkbara elmotorn) under brunnsdrift. Det finns delar under jord och ovan jord. Kontrollerat tryckområde från 0 till 20 MPa. Drifttemperaturintervall från 25 till 105 o C.

Totalvikt 10,2 kg (se bild 24).

Kabelledningen är en kabelenhet lindad på en kabeltrumma.

Kabelaggregatet består av en huvudkabel - en rund PKBK (kabel, polyetenisolering, pansrad, rund) eller en platt kabel - KBPP (Fig. 29), ansluten till den med en platt kabel med en kabelgenomföringskoppling (förlängningssladd med en koppling).

Ris. 29. Kablar:

A– rund; b– platt; 1 - levde; 2 - isolering; 3 – skal; 4 - kudde 5 - rustning

Kabeln består av tre kärnor, som var och en har ett isoleringsskikt och en mantel; kuddar gjorda av gummerat tyg och rustningar. Tre isolerade kärnor av en rund kabel vrids längs en spiral, och kärnorna i en platt kabel läggs parallellt i en rad.

KFSB-kabeln med fluoroplastisk isolering är designad för drift vid omgivningstemperaturer upp till +160 o C.

Kabelenheten har en enhetlig kabelgenomföringskoppling K38 (K46) av rund typ. Flatkabelns isolerade ledare är hermetiskt tätade i kopplingens metallhölje med hjälp av en gummitätning.

Pluggskor är fästa på de ledande ledarna.

Den runda kabeln har en diameter från 25 till 44 mm. Platta kabelstorlekar från 10,1x25,7 till 19,7x52,3 mm. Nominell bygglängd 850, 1000¸1800m.

Kompletta enheter av typen ShGS5805 ger på- och avstängning av dränkbara motorer, fjärrkontroll från kontrollcentralen och programstyrning, drift i manuellt och automatiskt läge, avstängning vid överbelastning och avvikelse av matningsspänningen över 10 % eller under 15 % av nominell-, ström- och spänningsstyrningen, samt ett externt ljuslarm för nödavstängning (inklusive med inbyggt termometrisystem).

Den integrerade transformatorstationen för dränkbara pumpar - KTPPN är designad för att leverera el och skydda elmotorer av dränkbara pumpar från enstaka brunnar med en effekt på 16-125 kW inklusive. Nominell högspänning 6 eller 10 kV, mellanspänningsregleringsgränser från 1208 till 444 V (transformator TMPN100) och från 2406 till 1652 V (TMPN160). Vikt med transformator 2705 kg.

Den kompletta transformatorstationen KTPPNKS är designad för strömförsörjning, styrning och skydd av fyra elektriska centrifugalpumpar med 16¸125 kW elmotorer för oljeproduktion i brunnsdynor, som driver upp till fyra elmotorer i pumpmaskiner och mobila strömavtagare vid reparationsarbete. KTPPNKS är designad för användning under förhållandena i Fjärran Nord och Västra Sibirien.

Installationspaketet innehåller: pump, kabelmontage, motor, transformator, komplett transformatorstation, komplett enhet, gasavskiljare och verktygssats.