что такое плн спуск эцн

Спуск УЭЦН в скважину, герметизация, пробный запуск

(рис. 10.1.1)

Глубиной спуска УЭЦН, указан­ной в паспорте-формуляре, являет­ся зона приема насоса.

Спуск установки производится со скоростью не выше 0,25 м/с, а при прохождении УЭЦН через от­меченные в плане работ участки кривизны с темпом набора более 1,5° на 10 м, скорость спуска не

Таблица 10.1.3. Пояса для крепления кабеля

должна превышать 0,1 м/с. В процессе спуска необходимо периоди­чески проверять центровку подъемника относительно устья, запре­щается спуск УЭЦН с не отцентрированным подъемником.

Проворачивание УЭЦН и колонны подвески при спуске в сква­жину недопустимо, для этого крюкоблок подъемника должен быть застопорен от вращения.

Кабельный ролик должен быть подвешен на мачте подъемного аг­регата при помощи цепи или на специальной канатной подвеске. Раз­мотка кабеля с барабана должна быть механизирована. Барабан и ка­бельный ролик по отношению к устью скважины должны быть уста­новлены в одной вертикальной плоскости.

Кабель при спуске не должен касаться элементов конструкции мачты подъемного агрегата. При спуске недопустимы рывки кабеля или его натяжка, перекруты, кабель от автовымотки до устья должен быть постоянно провисшим под собственной тяжестью, но при этом не допускается волочение кабеля по земле.

Запрещается тянуть кабель за муфту удлинителя.

При свинчивании труб кабель следует отводить за пределы рабо­чей зоны с таким расчетом, чтобы он не был помехой работающему персоналу.

На расстоянии 250—300 мм, выше и ниже каждой муфты НКТ и каждого сростка, кабель необходимо крепить стальными поясами (клямсами), не допуская при этом «слабины» и провисов кабеля внут­ри скважины. Клямсы затягивать до момента начальной деформации брони. Пряжку клямсы располагать в свободном пространстве между НКТ и кабелем, но ни в коем случае не на поверхности кабеля, загну­тый конец клямсы плотно прижать к пряжке.

Обратный клапан в сборе со шламоуловителем устанавливается над УЭЦН через 2 НКТ (см. рисунок). Обратный клапан предназначен для предотвращения лавинообразного стока жидкости из НКТ че-рез на-

сое, вызывающего турбинное вращение ротора. Сбивной клапан уста­новить на третьей НКТ (2.5″), выше установки, сам сбивной ввертыш должен быть изготовлен из бронзы или стали и загерметизирован в отверстии корпуса клапана резиновым (свинцовым) кольцом.

Через каждые 200 м спуска, бригада, выполняющая его, должна проверять сопротивление изоляции УЭЦН мегомметром (V не менее 1000 вольт) с записью в паспорте. При снижении изоляции ниже 1 МОм, необходимо прекратить спуск, тщательно насухо протереть кон­цы кабеля и, если изоляция не восстановилась, вызвать представите­ля «ЭПУ-Сервис», который принимает окончательное решение о воз­можности дальнейшего спуска или необходимости подъема установ­ки.

В процессе пробного запуска производится:

— опрессовка лифта работающим насосом ЭЦН до давления, равно­го 60 кг/см 2 ;

— проверка герметичности устьевой арматуры и работоспособности обратного клапана затрубья;

— сбор жидкости глушения (при необходимости ее повторного ис­пользования).

Источник

Нефть, Газ и Энергетика

Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам

Процесс спуска и подъёма уэцн

4.1. Бригада ТКРС осуществляющая спуск УЭЦН должна быть укомплектована следующим исправным оборудованием:

— Автонаматывателем c исправным кабелеукладчиком.

— противовыбросовым оборудованием, обеспечивающим герметизацию устья скважины с кабелем;

— ключом для свинчивания и развинчивания НКТ оборудованным манометром с регулировкой момента заворота НКТ.

— ключом обратного захвата;

— клиновым захватом, обеспечивающим надежное и равномерное удержание подвески НКТ;

— электронным индикатором веса с возможностью считывания архива данных.

4.2. Перед началом спуска все члены бригады участвующие в процессе спуска должны быть ознакомлены (проведен инструктаж с записью в журнале регистрации инструктажей на рабочем месте) с картой спуска УЭЦН составленной геолого – технологической службой ЦДНГ. Скорость спуска не должна превышать 0,25 м/сек (

35 сек на 1 НКТ), а при прохождении УЭЦН через отмеченные в плане работ участки кривизны с темпом набора более 30′ на 10 метров, скорость не должна быть выше 0,1 м/сек (1 НКТ примерно за 1,5 минуты).

4.3. Темп набора кривизны ствола скважины в зоне спуска УЭЦН не более 2о на 10 метров, а в зоне подвески не более 3′ на 10 метров. Для УЭЦН импортного производства возможность прохождения установкой участков кривизны определяется шаблонированием колонны;

4.4. В процессе спуска необходимо обеспечить центровку талевого блока подъемника относительно устья, запрещается спуск УЭЦН с не отцентрованным талевым блоком подъемника. Проворачивание УЭЦН и колонны подвески НКТ при спуске в скважину недопустимо.

4.5. Между устьем скважины и автонаматывателем через 2-3 метра должны быть установлены подставки под кабель высотой около 1 метра, препятствующие контакту кабеля с поверхностью земли. Кабельный ролик подвешивается на мачте подъемника, на высоте 5-6 м. Оси вращения кабельного ролика и барабана должны быть перпендикулярны линии, условно проложенной от устья скважины к барабану, а центры ролика и барабана должны находиться на этой линии.

4.6. При спуске недопустимы рывки кабеля или его натяжка, кабель от автонаматывателя до устья должен быть постоянно провисшим под собственной тяжестью, но при этом не допускается волочение кабеля по земле. При спуске кабель должен сходить с верхней части барабана, использование кабелеукладчика при спуске не обязательно.

4.7. На расстоянии 250-300 мм выше и ниже каждой муфты НКТ и каждого сростка кабель необходимо крепить стальными поясами (клямцами) не допуская при этом слабины и провисов кабеля внутри скважины. Клямцы затягивать до момента начальной деформации брони.

Пряжку клямцы располагать в свободном пространстве между НКТ и кабелем, но ни в коем случае не на поверхности кабеля, загнутый конец клямцы плотно прижать к пряжке.

4.8. Для защиты кабеля от механических повреждений, возможно применение кабельных протекторов, представляющих собой цельнометаллические литые защитные хомуты из высокопрочной стали.

Для закрепления кабельных протекторов на НКТ необходимо применять специальный ключ. Не допускаются удары по кабелю и корпусу протектора во избежание повреждения брони.

4.9. При спуске УЭЦН используется сертифицированный подвесной патрубкок. Подвесной патрубок меняется при смене подвески НКТ или отбраковки после подъема УЭЦН.

Обеспечение бригад подвесными патрубками производится согласно, договорных отношений.

4.10. НКТ, которые находятся ниже обратного клапана, должны быть опрессованы, резьбовая часть проверена калибром, при свинчивании применена лента ФУМ.

Обратный клапан устанавливается над 3 трубой НКТ либо выше, согласно расчета проведенного геолого – технологической службой ЦДНГ. Сливной клапан, паспортизированный и прошедший опрессовку установить на следующей трубе, сам сбивной ввертыш должен иметь штамп изготовителя, загерметизирован в отверстии корпуса клапана резиновым (свинцовым) кольцом.

4.11. Через каждые 300 м спуска, бригада, выполняющая его должна проверять сопротивление изоляции УЭЦН мегаомметром (V 1000 вольт) (для УЭЦН импортного производства специальным прибором, допущенным фирмой производителем) с записью в эксплуатационном паспорте УЭЦН. При снижении изоляции ниже 1 мОм необходимо прекратить спуск, тщательно насухо протереть концы кабеля и если изоляция не восстановилась вызвать представителя ЭПУс, который принимает окончательное решение о возможности дальнейшего спуска или необходимости подъема установки.

4.12. В процессе спуска бригада указывает в эксплуатационном паспорте УЭЦН все выявленные замечания (наличие механических повреждений кабеля, отсутствие брони, количество сростков, перекрутов и др.)

4.13. Глубина спуска УЭЦН указанная в плане работ на ремонт скважины, является глубиной спуска НКТ.

4.14. После окончания спуска бригада замеряет сопротивление изоляции УЭЦН (не менее 1 Мом) до и после герметизации сальникового ввода.

Источник

Подготовка к спуску и спуск ЭЦН

Подготовка скважин к спуску в них ЭЦН заключается в проверке состояния эксплуатационной колонны (от устья до глубины, превышающей глубину спуска агрегата на 100-150 м), шаблоном, диаметр которого должен быть на 4 мм больше максимального наружного диаметра погружного агрегата и длиной не менее 9 м. При это следует избегать спуска шаблона в фильтровую часть.

Перед спуском ЭЦН подготавливают рабочее место, устанавливают мостки для укладки на них деталей погружной установки, монтируют подвесной ролик ко второму поясу вышки, подготавливают вспомогательные приспособления и инструмент для соединения отдельных частей погружного агрегата и крепления кабеля.

Подвесной ролик служит для направления кабеля, сбегаемого с верхней части барабана, к устью скважины, облегчения операций по спуску и подъему и недопущения перегибов.

Работы по спуску ЭЦН в скважину выполняют в следующем порядке: на устье скважины двигатель соединяют с гидрозащитой и насосом; надевают монтажный хомут на компенсатор, поднимают его с мостков и спускают в скважину до посадки на фланец эксплуатационной колонны; снимают транспортировочную крышку компенсатора, надевают хомут на двигатель, приподнимают его над устьем скважины и снимают нижнюю транспортировочную крышку; соединяют двигатель с компенсатором, вывинчивают пробку и открывают перепускной клапан, отвинтив его на 3-4 оборота; вновь завинчивают пробку и снимают хомут с компенсатора, спускают двигатель в скважину до установки хомута на фланец эксплуатационной колонны; снимают крышку кабельного ввода двигателя, промывают контакты трансформаторным маслом и замеряют сопротивление изоляции двигателя и кабеля. Оно должно быть не менее 10 кОм.

После всех операций вывинчивают пробку двигателя, в отверстие ввинчивают штуцер маслонасоса и прокачивают масло до перелива его через отверстие в колодке кабельного ввода, соединяют муфту кабеля с колодкой токоввода двигателя и устанавливают на место крышку. Затем испытывают на герметичность кабельный ввод и фланцевое соединение с компенсатором при давлении масла 1,0 МПа в течение 5 мин. При этом течь и запотевание недопустимы. При опрессовке перепускной клапан компенсатора должен быть открыт.

Далее с двигателя снимают верхнюю транспортировочную крышку, проверяют вращение вала шлицевым ключом, надевают хомут на протектор и поднимают его над устьем. Затем снимают верхнюю крышку протектора и проверяют вращение его вала, проверяю посадку шлицевой муфты на валы двигателя и протектора, и соединяют двигатель с протектором.

Вывинчивают пробку протектора и через клапан в головке двигателя закачивают трансформаторное масло до появления его в отверстии под пробкой, ввинчивают манометр и испытывают на герметичность фланцевое соединение протектора с двигателем при давлении 0,2 МПа в течение 10 мин. Затем давление снижают до атмосферного и вывинчивают манометр.

После осуществления контрольных работ приподнимают насос над устьем и проверяют вращение его валов, валов протектора и посадку шлицевой муфты и соединяют насос с протектором.

Далее погружной агрегат приподнимают над устьем, вывинчивают пробку из компенсатора, открывают его перепускной клапан и вновь ввинчивают пробку. Затем кратковременно включают двигатель для определения правильности направления вращения вала, (направление вращения будет правильным, если корпус двигателя развернется против часовой стрелки при наблюдении за валом сверху). После этого погружной агрегат соединяют с первой трубой, под которой монтируют спускной клапан. Спуск НКТ с погружным агрегатом ничем не отличается от спуска труб при обычном ремонте скважин.

Дата добавления: 2015-01-09 ; просмотров: 4566 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

ИПБОТ 193-2008 Инструкция по промышленной безопасности и охране труда при проведении ПРС, КРС, оборудованных центробежными электронасосами

Оглавление

ИПБОТ 193-2008 Инструкция по промышленной безопасности и охране труда при проведении ПРС, КРС, оборудованных центробежными электронасосами

Вид документа:
ИПБОТ

Принявший орган: ООО «СПКТБ Нефтегазмаш»

Тип документа: Нормативно-технический документ
Дата начала действия: 1 января 2008 г.
Опубликован:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРОЕКТНОЕ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО НЕФТЯНОГО И ГАЗОВОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ» ООО «СПКТБ НЕФТЕГАЗМАШ»

ИНСТРУКЦИЯ
по промышленной безопасности и охране труда при проведении ПРС, КРС, оборудованных центробежными электронасосами

Профсоюз работников нефтяной, газовой отраслей промышленности и строительства Российской Федерации

Председатель профсоюза Л.А.Миронов

Постановление N 14-01/75 от 5 августа 2008 г.

Директор ООО «СПКТБ Нефтегазмаш» М.П.Семашко

1 Общие требования безопасности

1.1 К ремонту скважин, эксплуатируемых центробежными электронасосами, допускаются работники вахты ПРС и КРС после обучения безопасным методам и приемам выполнения работ, стажировки на рабочем месте, проверки знаний и практических навыков, проведения инструктажа по безопасности труда на рабочем месте и при наличии удостоверения, дающего право допуска к указанной работе.

1.2 Монтаж и демонтаж наземного электрооборудования ЭЦН, осмотр, ремонт, их наладку должен проводить электротехнический персонал не ниже III группы допуска по электробезопасности.

1.4 Параметры контрольного шаблона выбираются согласно таблице 1.

Максимальный внутренний диаметр эксплуатационной колонны, мм

Минимальный внутренний диаметр эксплуатационной колонны, мм

Диаметр контрольного шаблона, мм

1.5 Оборудование УЭЦН нельзя кантовать и сбрасывать.

1.6 Не следует допускать резких перегибов кабеля и ударов по броне.

1.7 Кабель, пропущенный через ролик, при спуско-подъемных операциях не должен задевать элементов вышки, мачты.

1.8 К ноге спуско-подъемного сооружения должен быть прикреплен металлический крючок для удерживания кабеля при свинчивании и развинчивании труб.

1.9 Перед спуско-подъемными операциями (СПО) на кабельный ввод аварийной планшайбы должна быть навернута заглушка.

1.10 Сборка и разборка ЭЦН должна производиться с помощью специальных хомутов. Проушины хомутов должны быть снабжены предохранительными приспособлениями. Запрещается установка хомутов на гладкий корпус, не имеющий упоров.

1.11 При спуске в скважину электроцентробежного насоса (ЭЦН) кабель должен крепиться к колонне подъемных труб поясами, установленными над и под муфтой каждой трубы. Пояса не должны иметь острых кромок.

1.12 Плоский кабель следует крепить к корпусу погружного агрегата неметаллическим материалом (шнуром, лентой и т.п.). Крепление сростки кабеля необходимо усилить. Нельзя крепить кабель сдвоенными поясами.

1.13 Сростки кабеля необходимо крепить поясами до и после места сращивания на расстоянии 150-200 мм. Место сращивания кабеля не должно совпадать с муфтой НКТ.

1.14 Кабель по всей длине НКТ следует крепить стальными поясами на расстоянии 200-250 мм от верхнего и нижнего торцов каждой муфты.

1.15 Длина поясов для крепления кабеля к трубам должна соответствовать размерам НКТ (таблица 2).

1.16 В ночное время барабан должен быть освещен не ниже 15 лк.

2 Требования безопасности перед началом работы

2.1 Перед началом работы необходимо:

2.1.1 привести в порядок спецодежду. Рукава и полы спецодежды следует застегнуть на все пуговицы, волосы убрать под головной убор. Одежду необходимо заправить так, чтобы не было свисающих концов или развевающихся частей. Обувь должна быть закрытой и на низком каблуке, запрещается засучивать рукава спецодежды и подворачивать голенища сапог;

2.1.2 произвести обход обслуживаемого оборудования по определенному маршруту, проверить визуально состояние (целостность) агрегатов, механизмов и инструментов, наличие реагентов, приборов КИП и А;

2.1.3 получить необходимые сведения от сдающего смену о состоянии оборудования, неисправностях, требующих немедленного устранения, и распоряжениях на предстоящую смену;

2.1.4 ознакомиться со всеми записями в журналах: оперативном, дефектов, учета работ по нарядам и распоряжениям, распоряжениями, вышедшими за время, прошедшее с предыдущего дежурства.

2.2 После окончания обхода сообщить руководителю работ о готовности смены к приемке.

2.4 При подъеме и спуске погружного электроцентробежного насоса намотка, размотка и укладка кабеля правильными рядами должны быть механизированы.

2.5 При применении автовымотки УНРКТ-2М для намотки и размотки кабеля ее следует устанавливать не ближе 10 м от устья скважины.

2.6 Перед установкой барабана на автовымотку необходимо надеть на вал барабана втулку привода и втулку упора винтового домкрата, установить барабан на ролики и закрепить хомутами.

2.7 Автовымотка должна быть отрегулирована на автоматическое отключение при чрезмерном натяжении кабеля (во избежание порыва), оснащена защитным экраном против стаскивания барабана при порыве НКТ.

2.8 Подключить питание автовымотки следует на пульт управления.

2.9 Перед намоткой кабеля на барабан конец кабеля следует вывести через барабан наружу. При наличии на барабане остатка кабеля и невозможности пропустить через него разделанный конец кабеля остаток надо вымотать на землю.

2.10 При СПО с применением механического ключа КМУ-3 нижние 200-250 м трубы следует спускать с помощью подкладных вилок. Прорезь ключа при свинчивании и развинчивании труб необходимо ограждать защелкой, исключающей случайное падение кабеля и служащей также для отвода кабеля.

2.11 Устьевой ввод кабеля любого типа следует герметизировать уплотнительными элементами из нефтестойкой резины.

3 Требования безопасности во время работы

3.1 Перед началом работы необходимо убедиться, что:

3.2 При свинчивании и развинчивании НКТ необходимо следить за тем, чтобы спущенная колонна труб не проворачивалась, так как это ведет к закручиванию кабеля вокруг труб и увеличению его диаметра, что создает опасность механических повреждений кабеля при спуско-подъемных работах.

3.4 При СПО кабель должен сходить и поступать на верхнюю часть барабана и не касаться земли. При намотке и размотке кабель не должен провисать, перегибаться и перехлестывать ряды. Во избежание соприкосновения кабеля с поверхностью земли и элементами оборудования, кабель следует направлять специальными опорами (подставками).

3.5 В процессе спуско-подъемных операций необходимо следить:

3.6 Нельзя во время работы автовымотки осуществлять наладку, смазку и ремонт, поправлять кабель вручную, ломом или другими предметами при его намотке, а также тормозить размотку барабана руками и другими предметами, находиться вблизи перематывающего кабеля и в зоне возможного опрокидывания автовымотки в случае отказа автомата.

3.7 Останавливать барабан можно только отключением электропривода. После окончания работы автовымотки необходимо поставить барабан на тормоз.

3.8 При спуске погружного агрегата через каждые 200 м необходимо замерять сопротивление изоляции системы «кабель-электродвигатель» между броней и одной из жил кабеля мегомметром с напряжением до 1 кВ. При значении сопротивления изоляции ниже 10 МОм, а также при обнаружении повреждения брони и изолирующего слоя кабеля, спуск ЭЦН необходимо прекратить, а дальнейшие работы согласовать с диспетчером цеха КРС.

3.9 СПО кабеля с резиновым изолирующим материалом при температуре окружающей среды ниже минус 30 °С, подъем кабеля с полиэтиленовым изолирующим материалом при минус 40 °С и спуск такого кабеля при минус 38 °С, а также крепление устьевого сальника ввода кабеля при температуре ниже минус 10 °С следует осуществлять непрерывно и прогревом пара температурой не более 100 °С или электрическим способом.

3.10 После сборки устьевой арматуры следует:

3.11 Всякое исправление или ремонт движущихся частей насоса во время его работы запрещается.

3.12 Ремонт насоса, связанный с разборкой, в том числе и торцевых уплотнений, может производиться только после его остановки, снятия давления, подготовки к ремонту, отключения задвижками и установки заглушек.

3.13 Запрещается производить смену набивки сальников без остановки и отключения насоса.

3.15 Электродвигатель насоса после его отключения должен быть обесточен в распредустройстве в двух местах (отключением рубильника и снятием плавкой вставки предохранителя).

3.16 Снимать предупреждающие надписи можно только по разрешению ответственного лица за проведение ремонта, указанного в наряде-допуске.

3.18 Ремонт насоса после его остановки следует начинать, когда температура насоса не будет превышать 30 °С.

3.19 Все детали торцевого уплотнения перед сборкой следует очистить, промыть в керосине и тщательно осмотреть.

Удары по деталям уплотнения в процессе сборки и разборки не допускаются.

3.20 Ремонт насоса должен производиться инструментом, не дающим искр.

3.21 Если насос перекачивал вредные вещества и щелочь, то перед ремонтом его следует промыть водой. Во время разборки насоса работники должны быть одеты в соответствующую спецодежду, работать в защитных очках и рукавицах.

3.22 Запрещается загромождать проходы между насосами материалами, а также снимаемыми деталями насоса при ремонте.

4 Требования безопасности в аварийных ситуациях

4.1 В случае возникновения аварийной ситуации, инцидента (обрыв кабеля, нарушено качество свинчивания НКТ, потерян контроль за скоростью спуска (подъема) ЭЦН, нарушено автоматическое отключение автовымотки при чрезмерном натяжении кабеля, повреждение брони и изоляции кабеля и др.) немедленно прекратить работу, уведомить руководителя работ и действовать согласно полученным указаниям.

4.3 В случае возникновения пожара необходимо:

В большинстве случаев горение ликвидируется одновременным применением нескольких методов.

4.4 При несчастном случае необходимо немедленно освободить пострадавшего от воздействия травмирующего фактора, оказать ему первую доврачебную помощь и сообщить непосредственному руководителю о несчастном случае.

При необходимости вызвать скорую помощь или отправить пострадавшего в учреждение здравоохранения.

По возможности сохранить обстановку на месте несчастного случая до начала расследования, за исключением случаев, когда необходимо вести работы по ликвидации аварии и сохранению жизни и здоровья людей.

5 Требования безопасности по окончании работы

5.1 После окончания работы необходимо убрать оборудование, приспособления, инструмент. Очистить их от грязи, следов коррозии, налета шлама.

5.2 Ознакомить принимающего смену со всеми изменениями и неисправностями в работе оборудования, которые происходили в течение смены.

5.3 Снять защитные средства, спецодежду и спецобувь, привести их в порядок и уложить в места хранения (бригадную сушилку).

5.4 Вымыть руки и лицо теплой водой с мылом или принять душ. Для трудноудаляемых загрязнений применять специальные очищающие средства.

5.5 После работы с моющими растворами сначала вымыть руки под струей теплой воды до устранения «скользкости». Смазать руки питающим и регенерирующим кожу кремом.

Литература:

ПБ 08-624-03 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности»

Технологический регламент на ремонт скважин с ЭЦН

Источник

Уэцн принцип работы

Легко ли добыть нефть. Что такое УЭЦН и как он работает

Схема УЭЦН

В составе каждой УЭЦН есть следующие узлы:

ЭЦН (электроцентробежный насос) – главный узел. Насос делает основную работу – подъем жидкости. Насос состоит из секций, а секции из ступеней. Чем больше ступеней – тем больше напор, который развивает насос. Чем больше сама ступень – тем больше дебит (количество жидкости прокачиваемой за единицу времени). Чем больше дебит и напор – тем больше он потребляет энергии. Все взаимосвязано. Насосы кроме дебита и напора отличаются еще габаритом и исполнением – стандартные, износостойкие, коррозионостойкие, износо-коррозионостойкие.

ПЭД (погружной электродвигатель) Электродвигатель второй главный узел – крутит насос. Это обычный (в электрическом плане) асинхронный электродвигатель – только он тонкий и длинный. У двигателя два главных параметра – мощность и габарит. И опять же есть разные исполнения стандартный, теплостойкий, коррозионостойкий, особо теплостойкий. Двигатель заполнен специальным маслом, которое, кроме того, что смазывает, еще и охлаждает двигатель, и компенсирует давление, оказываемое на двигатель снаружи.

Протектор (гидрозащита) – стоит между насосом и двигателем. Он делит полость двигателя, заполненную маслом, от полости насоса, заполненной пластовой жидкостью, передавая при этом вращение. Кроме этого, он уравнивает давление внутри двигателя и снаружи.

Кабель. Бывает разных сечений (диаметров жил), отличается броней (обычная оцинкованная или из нержавейки) и температурной стойкостью. Есть кабель на 90, 120, 150, 200 и даже 230 градусов.

Дополнительные устройства

Газосепаратор (или газосепаратор-диспергатор, или просто диспергатор, или сдвоенный газосепаратор, или даже сдвоенный газосепаратор-диспергатор). Он отделяет жидкость от свободного газа на входе в насос. Часто, очень часто количества свободного газа на входе в насос вполне достаточно, что бы насос не работал – тогда ставят какое либо газостабилизирующее устройство. Если нет необходимости ставить газосепаратор – ставят входной модуль.

ТМС – это своего рода тюнинг. Кто как расшифровывает – термоманометрическая система, телеметрия.

Защитные устройства

Это обратный клапан (самый распространенный – КОШ – клапан обратный шариковый) – чтобы жидкость не сливалась из труб, когда насос остановлен. Для слива жидкости перед подъемом ставят сливной клапан (сливная муфта). Обратный и сливной клапан исполнены в виде переводников и устанавливаются в колонне НКТ над УЭЦН.

ЭЦН висит на насосно-компрессорных трубах. И смонтирован в следующей последовательности:Вдоль НКТ (2-3 километра) – кабель, сверху – КС, потом КОШ, потом ЭЦН, потом газосепаратор (или входной модуль), затем протектор, дальше ПЭД, а еще ниже ТМС. Кабель проходит вдоль ЭЦНа, сепаратора и протектора до самой головы двигателяВсе части УЭЦН секционные, секции длиной не более 9-10 метров и собирается установка непосредственно на скважине.

Основные узлы установки и их назначение УЭЦН

Конструкция скважинного центробежного насоса может быть обычной и износостойкой, а также повышенной коррози­онной стойкости. Диаметры и состав узлов насоса в основном одинаковы для всех исполнений насоса.

Скважинный центробежный насос обычного исполнения предназначен для отбора из скважины жидкости с содержанием воды до 99%. Механических примесей в откачиваемой жидко­сти должно быть не более 0,01 массовых % (или 0,1 г/л), при этом твердость механических примесей не должна превышать 5 баллов по Моосу; сероводорода — не более 0,001%. По требова­ниям технических условий заводов-изготовителей, содержание свободного газа на приеме насоса не должно превышать 25%.

Центробежный насос коррозионностойкого исполнения предназначен для работы при содержании в откачиваемой пластовой жидкости сероводорода до 0,125% (до 1,25 г/л). Износостойкое исполнение позволяет откачивать жидкость с содержанием механических примесей до 0,5 г/л.

Ступени размещаются в расточке цилиндрического корпуса каждой секции. В одной секции насоса может размещаться от 39 до 200 ступеней в зависимости от их монтажной высоты. Максимальное количество ступеней в насосах достигает 550 штук.

Рис. 6.2. Схема скважинного центробежного насоса:

Модульные ЭЦН

Для создания высоконапорных скважинных центробежных насосов в насосе приходится устанавливать множество ступеней (до 550). При этом они не могут разместиться в одном корпусе, поскольку длина такого насоса (15-20 м) затрудняет транспор­тировку, монтаж на скважине и изготовление корпуса.

Высоконапорные насосы составляются из нескольких сек­ций. Длина корпуса в каждой секции не более 6 м. Корпусные детали отдельных секций соединяются фланцами с болтами или шпильками, а валы шлицевыми муфтами. Каждая секция насо­са имеет верхнюю осевую опору вала, вал, радиальные опоры вала, ступени. Приемную сетку имеет только нижняя секция. Ловильную головку — только верхняя секция насоса. Секции высоконапорных насосов могут иметь длину меньшую, чем 6 м (обычно длина корпуса насоса составляет 3,4 и 5 м), в зависи­мости от числа ступеней, которые надо в них разместить.

Насос состоит из входного модуля (рис. 6.4), модуля секции (модулей-секций) (рис. 6.3), модуля головки (рис. 6.3), обрат­ного и спускного клапанов.

Допускается уменьшить число модулей-секций в насосе, соответственно укомплектовав погружной агрегат двигателем необходимой мощности.

Соединения модулей между собой и входного модуля с двигателем фланцевые. Соединения (кроме соединения входного модуля с двигателем и входного модуля с газосепа­ратором) уплотняют резиновыми кольцами. Соединение валов модулей-секций между собой, модуля-секции с валом входного модуля, вала входного модуля с валом гидрозащиты двигателя осуществляют с помощью шлицевых муфт.

Валы модулей-секций всех групп насосов, имеющих одина­ковые длины корпусов 3,4 и 5 м, унифицированы. Для защиты кабеля от повреждений при спускоподъемных операциях на основаниях модуля-секции и модуля-головки расположены съемные стальные ребра. Конструкция насоса позволяет без дополнительной разборки использовать модуль насосный газосепаратор, который устанавливается между модулем вход­ным и модулем-секцией.

Технические характеристики некоторых типоразмеров ЭЦН для добычи нефти, изготавливаемых российскими фир­мами по техническим условиям представлены в таблице 6.1 и рис. 6.6.

Напорная характеристика ЭЦН, как видно на при­веденных выше рисунках, может быть как с западающей левой ветвью характеристики (малодебитные насосы), моно­тонно падающей (в основном для среднедебитных устано­вок), так и с переменным знаком производной. Такой характери­стикой в основном обладают высоко дебитные насосы.

Мощностные характеристики практически всех ЭЦН имеют минимум при нулевой подаче (так называемый «режим закрытой задвижки»), что обуславливает применение обратного клапана в колонне НКТ над насосом.

Погружные электродвигатели

Погружной электрический двигатель (ПЭД) — двигатель специальной конструкции и представляет собой асинхронный двухполюсный двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором. Двигатель заполнен маловязким маслом, которое выполняет функцию смазки подшипников ротора, отвода тепла к стенкам корпуса двигателя, омываемого потоком скважинной продукции.

Верхний конец вала электродвигателя подвешен на пяте скольжения. Ротор двигателя секционный; секции собраны на валу двигателя, изготовлены из пластин трансформаторного же­леза и имеют пазы, в которые вставлены алюминиевые стержни, закороченные с обеих сторон секции токопроводящими коль­цами. Между секциями вал опирается на подшипники. По всей длине вал электродвигателя имеет отверстие для циркуляции масла внутри двигателя, осуществляемой также через паз ста­тора. В нижней части двигателя имеется масляный фильтр.

Длина и диаметр двигателя определяют его мощность. Ско­рость вращения вала ПЭД зависит от частоты тока; при частоте переменного тока 50 Гц синхронная скорость составляет 3000 об/мин. Погружные электродвигатели маркируются с указани­ем мощности (в кВт) и наружного диаметра корпуса (мм), на­пример, ПЭД 65-117 — погружной электродвигатель мощностью 65 кВт и наружным диаметром 117 мм. Необходимая мощность электродвигателя зависит от подачи и напора погружного цен­тробежного насоса и может достигать сотен кВт.

Современные погружные электродвигатели комплектуются системами датчиков давления, температуры и других параме­тров, фиксируемых на глубине спуска агрегата, с передачей сигналов по электрическому кабелю на поверхность (станцию управления).

Секционные двигатели состоят из верхней и нижней секций, которые соединяются при монтаже двигателя на скважине. Каждая секция состоит из статора и ротора, устройство которых аналогично односекционному электродвигателю. Электриче­ское соединение секций между собой последовательное, вну­треннее и осуществляется с помощью 3-х наконечников. Герметизация соединения обеспечивается уплотнением при стыковке секций.

Для увеличения подачи и напора рабочей ступени цен­тробежного насоса применяют регуляторы частоты враще­ния. Регуляторы частоты вращения позволяют перекачивать среду в более широком диапазоне объемов, чем это возможно при постоянной скорости, а также осуществлять плавный контролируемый пуск погружного асинхронного двигателя с ограничением пусковых токов на заданном уровне. Это по­вышает надежность УЭЦН за счет снижения электрических нагрузок на кабель и обмотку двигателя при запуске установок, а также улучшает условия работы пласта при пуске скважины. Оборудование позволяет также в комплекте с установленной в УЭЦН системой телеметрии поддерживать заданный дина­мический уровень в скважине.

Одним из методов регулирования частоты вращения ротора УЭЦН является регулирование частоты питающего погружной двигатель электротока.

Оборудованием для обеспечения этого метода регулирова­ния оснащены станции управления российского производства СУРС-1 и ИРБИ 840.

Гидрозащита

Для увеличения работоспособности погружного электро­двигателя большое значение имеет надежная работа его гидро­защиты, предохраняющей электродвигатель от попадания в его внутреннюю полость пластовой жидкости и компенсирующей изменение объема масла в двигателе при его нагреве и охлаж­дении, а также при утечке масла через негерметичные элементы конструкции. Пластовая жидкость, попадая в электродвигатель, снижает изоляционные свойства масла, проникает через изоля­цию обмоточных проводов и приводит к короткому замыканию обмотки. Кроме того, ухудшается смазка подшипников вала двигателя.

В настоящее время на промыслах Российской Федерации широко распространена гидрозащита типа Г.

Гидрозащита типа Г состоит из двух основных сборочных единиц: протектора и компенсатора.

Основной объем узла гидрозащиты, формируемый эла­стичным мешком, заполнен жидким маслом. Через обратный клапан наружная поверхность мешка воспринимает давление продукции скважины на глубине спуска погружного агрегата. Та­ким образом, внутри эластичного мешка, заполненного жидким маслом, давление равно давлению погружения. Для создания избыточного давления внутри этого мешка на валу протектора имеется турбинка. Жидкое масло через систему каналов под избыточным давлением поступает во внутреннюю полость электродвигателя, что предотвращает попадание скважинной продукции внутрь электродвигателя.

Компенсатор предназначен для компенсации объема мас­ла внутри двигателя при изменении температурного режима электродвигателя (нагревание и охлаждение) и представляет собой эластичный мешок, заполненный жидким маслом и рас­положенный в корпусе. Корпус компенсатора имеет отверстия, сообщающие наружную поверхность мешка со скважиной. Внутренняя полость мешка связана с электродвигателем, а внешняя— со скважиной.

При охлаждении масла объем его уменьшается, и скважинная жидкость через отверстия в корпусе компенсатора входит в зазор между наружной поверхностью мешка и внутренней стенкой корпуса компенсатора, создавая тем самым условия полного заполнения внутренней полости погружного электродвигателя маслом. При нагревании масла в электродвигателе объем его увеличивается, и масло пере­текает во внутреннюю полость мешка компенсатора; при этом скважинная жидкость из зазора между наружной поверхностью мешка и внутренней поверхностью корпуса выдавливается через отверстия в скважину.

Все корпуса элементов погружного агрегата соединяются между собой фланцами со шпильками. Валы погружного насоса, узла гидрозащиты и погружного электродвигателя соединяются между собой шлицевыми муфтами. Таким образом, погружной агрегат УЭЦН представляет собой комплекс сложных электрических, механических и ги­дравлических устройств высокой надежности, что требует от персонала высокой квалификации.

Обратный и спускной клапаны

Обратный клапан служит для предотвращения обратного вращения (турбинный режим) ротора насоса под воздействием столба жидкости в колонне НКТ при остановках и облегчения повторного запуска насосного агрегата. Остановки погруж­ного агрегата происходят по многим причинам: отключение электроэнергии при аварии на силовой линии; отключение из-за срабатывания защиты ПЭД; отключение при периодической эксплуатации и т.п. При остановке (обесточивании) погружного агрегата столб жидкости из НКТ начинает стекать через насос в скважину, раскручивая вал насоса (а значит, и вал погруж­ного электродвигателя) в обратном направлении.

При этом клапаны должны располагаться ниже сростки основного кабеля с удлинителем, так как в противном случае поперечный габарит насосного агрегата будет превышать до­пустимый.

В результате жидкость перетекает в эксплуатационную колонну. Применение такого спускного клапана не рекомендуется, если в установке используют скребок для очистки труб от парафина. При обрыве проволоки, на которой спускается скребок, он па­дает и ломает штуцер, происходит самопроизвольный перепуск жидкости в скважину, что приводит к необходимости подъема агрегата. Поэтому применяют спускные клапаны и других типов, приводимые в действие за счет повышения давления в трубах, без спуска металлического стержня.

Трансформаторы

Трансформаторы предназначены для питания установок погружных центробежных насосов от сети переменного тока напряжением 380 или 6000 В частотой 50 Гц. Трансформатор повышает напряжение, чтобы двигатель на вводе в обмотку имел заданное номинальное напряжение. Рабочее напряжение двигателей составляет 470-2300 В. Кроме того, учитывается снижение напряжения в длинном кабеле (от 25 до 125 В/км).

Трансформатор состоит из магнитопровода, обмоток вы­сокого напряжения (ВН) и низкого напряжения (НН), бака, крышки с вводами и расширителя с воздухоосушителем, пере­ключателя. Трасформаторы выполняются с естественным мас­ляным охлаждением. Они предназначены для установки на от­крытом воздухе. На высокой стороне обмоток трансформатора имеется 5-10 ответвлений, обеспечивающих подачу оптималь­ного напряжения на электродвигатель. Масло, заполняющее трансформатор, имеет пробивное напряжение 40 кВ.

Станция управления

Станция управления предназначена для управления рабо­той и защиты У ЭЦН и может работать в ручном и автоматиче­ском режимах. Станция оснащена необходимыми контрольно-измерительными системами, автоматами, всевозможными реле (максимальные, минимальные, промежуточные реле времени и т.п.). При возникновении нештатных ситуаций срабатывают соответствующие системы защиты, и установка отключается.

Станция управления выполнена в металлическом ящике, может устанавливаться на открытом воздухе, но часто разме­щается в специальной будке.

Кабельные линии

Кабельные линии предназначены для подачи электроэнер­гии с поверхности земли (от комплектных устройств и станций управления) к погружному электродвигателю.

К ним предъявляются достаточно жесткие требования — малые электрические потери, малые диаметральные габариты, хорошие диэлектрические свойства изоляции, термостойкость к низким и высоким температурам, хорошая сопротивляемость воздействию пластовой жидкости и газа и т.д.

Кабельная линия состоит из основного питающего кабеля (круглого или плоского) и соединенного с ним плоского кабеля-удлинителя с муфтой кабельного ввода.

Соединение основного кабеля с кабелем-удлинителем обе­спечивается неразъемной соединительной муфтой (сросткой). С помощью сростки могут быть соединены также участки основного кабеля для получения требуемой длины.

Кабельная линия на основной длине чаще всего имеет се­чение круглое или близкое к треугольному.

Для сокращения диаметра погружного агрегата (кабель+центробежный насос) нижняя часть кабеля имеет плоское сечение.

Кабель выпускается с полимерной изоляцией, которая на­кладывается на жилы кабеля в два слоя. Три изолированные жилы кабеля соединяются вместе, накрываются предохраняю­щей подложкой под броню и металлической броней. Металличе­ская лента брони предохраняет изоляцию жил от механических повреждений при хранении и работе, в первую очередь — при спуске и подъеме оборудования.

В прошлом бронированный кабель выпускался с резиновой изоляцией и защитным резиновым шлангом. Однако в скважине резина насыщалась газом и при подъеме кабеля на поверхность газ разрывал резину и броню кабеля. Применение пластмас­совой изоляции кабеля позволило существенно снизить этот недостаток.

У погружного двигателя кабельная линия заканчивается штепсельной муфтой, которая обеспечивает герметичное соеди­нение с обмоткой статора двигателя.

Верхний конец кабельной линии проходит через специаль­ное устройство в оборудовании устья скважины, которым обе­спечивается герметичность затрубного пространства, и соединя­ется через клеммную коробку с электрической линией станции управления или комплектного устройства. Клеммная коробка предназначена для предупреждения попадания нефтяного газа из полости кабельной линии в трансформаторные подстанции, комплектные устройства и шкафы станций управления.

Кабельная линия в состоянии транспортирования и хра­нения располагается на специальном барабане, используемом также при спусках и подъемах установок на скважинах, про­филактических и ремонтных работах с кабельной линией.

Выбор конструкций кабельных линий зависит от условий эксплуатации установок ЭЦН, в первую очередь, от температу­ры скважинной продукции. Часто кроме пластовой температуры используется расчетная величина снижения этой температуры за счет температурного градиента, а также повышение темпера­туры окружающей среды и самого скважинного агрегата за счет нагрева погружного электродвигателя и центробежного насоса. Повышение температуры может быть довольно значительным и составлять 20-30 °С. Другим критерием выбора конструкции кабеля является температура окружающего воздуха, которая влияет на работоспособность и долговечность изоляционных материалов кабельных линий.

Для сохранения целостности кабеля и его изоляции при спускоподъемных операциях необходимо кабель фиксировать на колонне. НКТ. При этом необходимо применять фикси­рующие приспособления вблизи участка изменения диаметра колонны, т.е. около муфты или высадки под резьбу. При фик­сации кабеля необходимо следить за тем, чтобы кабель плотно прилегал к трубам, а в случае применения плоского кабеля надо следить за тем, чтобы кабель не был перекручен.

Простейшими приспособлениями для крепления кабелей к насосно-компрессорным трубам (НКТ) и узлам погружного насосного агрегата УЭЦН являются металлические пояса с пряжками или клямсы.

Крепление кабеля-удлинителя к узлам погружного агрегата (погружного насоса, протектора и двигателя) осуществляется в местах, указанных в руководствах по эксплуатации данного вида оборудования; крепление кабеля-удлинителя и основного кабеля к НКТ осуществляется по обе стороны каждой муфты НКТ на расстоянии 200-250 мм от верхнего и нижнего торцов муфты

Область применения УЭЦН

Установки ЭЦН выпускают для эксплуатации высокодебитных, обводненных, глубоких и наклонных скважин с дебитом 20-1000 м3/сут и высотой подъема жидкости 500-2000 м.

В области больших подач (свыше 80 м3/сут) УЭЦН имеют самый высокий КПД среди всех механизированных способов добычи нефти. В интервале подач от 50 до 300 м3/сут КПД УЭЦН превышает 40 %, но в области небольших подач КПД УЭЦН резко падает. Также установки ЭЦН меньше подверже­ны влиянию кривизны ствола скважины.

При использовании ЭЦН возможно применение эффек­тивных средств уменьшения отложений парафина в подъем­ных трубах. Применяются защитные покрытия НКТ, системы автоматической подачи специальных химических реагентов в скважину и автоматизированные установки со скребками, спускаемыми на проволоке. Монтаж наземного оборудования УЭЦН прост, так как станция управления и трансформатор не нуждаются в устройстве фундаментов. Эти два узла уста­новки ЭЦН размещают обычно в легких будках или в шкафах. Межремонтный срок работы установок ЭЦН составляет по Западной Сибири в среднем около года.

Применение новых кон­структивных разработок, а также усовершенствование способов диагностики, обслуживания и ремонта позволит в ближайшие годы увеличить межремонтные сроки в 1,5—2 раза.

Бесштанговые насосы содержат скважинный насос и сква­жинный привод насоса, непосредственно соединенные между собой. Энергия к приводу насоса подводится по кабелю (при электроприводе) или по трубопроводу (при гидро- или пнев­моприводе). Благодаря отсутствию длинной механической связи между приводом и насосом, бесштанговые насосы имеют значительно большую мощность, чем штанговые. Это дает воз­можность поддерживать большие отборы жидкости некоторыми видами бесштанговых насосов. В Российской Федерации уста­новками ЭЦН оснащено более 35 % всех нефтяных скважин и добывается более 65 % всей нефти.

Промышленные образцы центробежных насосов с электро­приводом были разработаны в Советском Союзе Особым конструкторским бюро по бесштанговым насосам (ОКБ БН). В настоящее время многие российские фирмы продолжают работы по созданию бесштанговых насосов новых типов и типоразмеров и следят за рациональным применением разра­ботанных конструкций.

В последние годы нефтяная промышленность получает большое количество новых видов УЭЦН, для изготовления которых чаще применяются высококачественные материалы и высокие технологии, которые ранее использовались лишь в аэрокосмических отраслях.

Источник