Iš ko susideda ecn? Elektrinio išcentrinio siurblio montavimas (uetsn)

ESP schema

ESP - elektrinio panardinamojo siurblio montavimas, anglų kalba - ESP (elektrinis povandeninis siurblys). Šulinių, kuriuose veikia tokie siurbliai, skaičiumi jie nusileidžia SRP agregatams, tačiau pagal jų pagalba pagaminamos alyvos kiekį ESP neprilygsta. Apie 80% visos naftos Rusijoje pagaminama naudojant ESP.

Apskritai ESP yra paprastas siurbimo įrenginys, tik plonas ir ilgas. Ir jis moka dirbti aplinkoje, kuri išsiskiria savo agresyvumu joje esantiems mechanizmams. Jį sudaro povandeninis siurblys (variklis su hidrauline apsauga + siurblys), kabelių linija, vamzdžių styga, šulinio galvutės įranga ir paviršiaus įranga (transformatorius ir valdymo stotis).

Pagrindiniai ESP komponentai:

ESP (elektrinis išcentrinis siurblys)- pagrindinis įrenginio elementas, kuris iš tikrųjų pakelia skystį iš šulinio į paviršių. Jis susideda iš sekcijų, kurios savo ruožtu susideda iš pakopų (kreiptuvų) ir daugybės sparnuočių, sumontuotų ant veleno ir uždengtų plieniniu korpusu (vamzdžiu). Pagrindinės ESP charakteristikos yra srautas ir aukštis, todėl šie parametrai yra kiekvieno siurblio pavadinime. Pavyzdžiui, ESP-60-1200 siurbia 60 m 3 per dieną skysčio, kurio aukštis yra 1200 metrų.

SEM (panardinamas elektros variklis) yra antras pagal svarbą elementas. Tai asinchroninis elektros variklis, užpildytas specialia alyva.

Apsauga (arba hidroizoliacija)- elementas, esantis tarp elektros variklio ir siurblio. Atskiria alyvos pripildytą elektros variklį nuo rezervuaro skysčio pripildyto siurblio ir tuo pačiu perduoda sukimąsi nuo variklio į siurblį.

Kabelis, per kurią elektra tiekiama į panardinamąjį variklį. Kabelis yra šarvuotas. Siurblio paviršiuje ir nusileidimo gylyje jis yra apskrito skerspjūvio (KRBK), o povandeninio įrenginio srityje išilgai siurblio ir hidraulinės apsaugos yra plokščias (KPBK).

Papildoma įranga:

dujų separatorius- naudojamas sumažinti dujų kiekį siurblio įleidimo angoje. Jei nereikia mažinti dujų kiekio, tuomet naudojamas paprastas įvesties modulis, per kurį šulinio skystis patenka į siurblį.

TMS– termomanometrinė sistema. Termometras ir manometras susukti į vieną. Suteikia mums duomenis apie terpės, kurioje veikia į šulinį patenkantis ESP, temperatūrą ir slėgį.

Visas šis įrenginys surenkamas tiesiai, kai jis nuleidžiamas į šulinį. Jis surenkamas nuosekliai iš apačios į viršų, nepamirštant ir kabelio, kuris specialiais metaliniais diržais tvirtinamas prie pačios instaliacijos ir prie vamzdelio, ant kurio visa tai kabo. Paviršiuje kabelis tiekiamas į pakopinį transformatorių (TMPN) ir valdymo stotį, įrengtą šalia klasterio.

Be jau išvardintų agregatų, virš elektrinio išcentrinio siurblio esančioje vamzdelių eilutėje yra sumontuoti atbuliniai ir išleidimo vožtuvai.

Patikrink vožtuvą(KOSH – atbulinis rutulinis vožtuvas) naudojamas vamzdeliams užpildyti skysčiu prieš paleidžiant siurblį. Jis neleidžia skysčiui nutekėti, kai siurblys sustoja. Siurblio veikimo metu atbulinis vožtuvas yra atviroje padėtyje dėl slėgio iš apačios.

Montuojamas virš atbulinio vožtuvo išleidimo vožtuvas (KS), kuris naudojamas skysčiui išleisti iš vamzdelio prieš ištraukiant siurblį iš šulinio.

Elektriniai išcentriniai panardinamieji siurbliai turi didelių pranašumų, palyginti su giliųjų strypų siurbliais:

• Antžeminės įrangos paprastumas;
• Skysčių ištraukimo iš šulinių iki 15000 m 3 /parą galimybė;
• Galimybė juos naudoti šuliniuose, kurių gylis didesnis nei 3000 metrų;
• Didelis (nuo 500 dienų iki 2-3 metų ir daugiau) ESP veikimo kapitalinio remonto laikotarpis;
• Galimybė atlikti tyrimus šuliniuose nekeliant siurblinės įrangos;
• Mažiau laiko reikalaujantys vaško pašalinimo iš vamzdelių sienelių metodai.

Elektriniai išcentriniai panardinamieji siurbliai gali būti naudojami giliuose ir nuožulniuose naftos gręžiniuose (ir net horizontaliuose), stipriai laistomuose gręžiniuose, gręžiniuose su jodo-bromido vandenimis, su dideliu formavimo vandenų druskingumu, druskos ir rūgščių tirpalams pakelti. Be to, buvo sukurti ir gaminami elektriniai išcentriniai siurbliai, skirti keletui horizontų vienu metu atskirai veikti viename šulinyje su 146 mm ir 168 mm korpuso stygomis. Kartais elektriniai išcentriniai siurbliai taip pat naudojami druskos formavimo vandeniui pumpuoti į alyvos rezervuarą, kad būtų palaikomas rezervuaro slėgis.

ESP taikymo sritis yra didelio greičio užtvindyti, gilūs ir nuožulnūs šuliniai, kurių debitas yra 10 ¸ 1300 m3 per dieną, o kėlimo aukštis 500 ¸ 2000 m. ESP kapitalinio remonto laikotarpis yra iki 320 ar daugiau dienų.

UETsNM ir UETsNMK tipų modulinių panardinamųjų išcentrinių siurblių agregatai skirti siurbti naftos gręžinių produktus, kuriuose yra naftos, vandens, dujų ir mechaninių priemaišų. UETsNM tipo įrenginiai yra įprastos konstrukcijos, o UETsNMK tipo įrenginiai yra atsparūs korozijai.

Instaliaciją (24 pav.) sudaro povandeninis siurblys, kabelinė linija, nuleista į šulinį ant vamzdžių, ir įžeminta elektros įranga (transformatorinė pastotė).

Panardinamasis siurbimo agregatas apima variklį (elektros variklį su hidrauline apsauga) ir siurblį, virš kurio sumontuotas atbulinis ir išleidimo vožtuvas.

Priklausomai nuo didžiausio skersinio povandeninio įrenginio matmens, įrenginiai skirstomi į tris sąlygines grupes – 5; 5A ir 6:

· 5 grupės įrenginiai, kurių skersinis matmuo 112 mm, naudojami šuliniuose su apvalkalo styga, kurios vidinis skersmuo ne mažesnis kaip 121,7 mm;

· 5A grupės įrenginiai, kurių skersinis matmuo 124 mm - šuliniuose, kurių vidinis skersmuo ne mažesnis kaip 130 mm;

· 6 grupės įrenginiai, kurių skersinis matmuo 140,5 mm - šuliniuose, kurių vidinis skersmuo ne mažesnis kaip 148,3 mm.

ESP taikymo sąlygos pumpuojamoms terpėms: skystis, kuriame mechaninių priemaišų kiekis ne didesnis kaip 0,5 g/l, laisvosios dujos siurblio įsiurbimo angoje ne daugiau kaip 25 %; sieros vandenilio ne daugiau 1,25 g/l; vandens ne daugiau kaip 99%; formavimo vandens pH vertė (pH) yra 6 ¸ 8,5 ribose. Temperatūra elektros variklio vietos zonoje yra ne aukštesnė kaip + 90 ˚С (speciali karščiui atspari versija iki + 140 ˚С).

Įrenginių kodo pavyzdys - UETsNMK5-125-1300 reiškia: UETsNMK - modulinės ir korozijai atsparios konstrukcijos elektrinio išcentrinio siurblio montavimas; 5 - siurblių grupė; 125 - tiekimas, m3/d.; 1300 - sukurtas slėgis, m vandens. Art.

24 pav. – Panardinamojo išcentrinio siurblio įrengimas

1 - šulinio galvutės įranga; 2 - nuotolinio ryšio taškas; 3 - transformatorių komplekso pastotė; 4 - išleidimo vožtuvas; 5 - Patikrink vožtuvą; 6 - galvos modulis; 7 - kabelis; 8 - modulis-sekcija; 9 - siurblio dujų separatoriaus modulis; 10 - pradinis modulis; 11 - apsauga; 12 - elektrinis variklis; 13 - termomanometrinė sistema.

24 paveiksle parodyta modulinės konstrukcijos panardinamųjų išcentrinių siurblių montavimo schema, atspindinti naujos kartos tokio tipo įrangą, leidžiančią iš nedidelio skaičiaus individualiai pasirinkti optimalų šulinių įrenginio išdėstymą pagal jų parametrus. keičiamų modulių. “, Maskva) užtikrina optimalų siurblio pasirinkimą į šulinį, o tai pasiekiama, kai kiekvienam tiekimui yra daug galvučių. Atstumas tarp agregatų galvučių svyruoja nuo 50 ¸ 100 iki 200 ¸ 250 m, priklausomai nuo tiekimo, įrenginių pagrindinių duomenų 6 lentelėje nurodytais intervalais.

Komerciniu būdu gaminamų ESP ilgis yra nuo 15,5 iki 39,2 m, o svoris – nuo ​​626 iki 2541 kg, priklausomai nuo modulių (sekcijų) skaičiaus ir jų parametrų.

Šiuolaikiniuose įrenginiuose gali būti nuo 2 iki 4 modulių-sekcijų. Į sekcijos korpusą įdedamas laiptelių paketas, kuris yra ant veleno sumontuotos sparnuotės ir kreipiamosios mentės. Pakopų skaičius svyruoja nuo 152 ¸ 393. Įleidimo modulis reiškia siurblio pagrindą su įsiurbimo angomis ir tinkliniu filtru, per kurį skystis iš šulinio patenka į siurblį. Siurblio viršuje yra žvejybos galvutė su atbuliniu vožtuvu, prie kurios pritvirtintas vamzdelis.

6 lentelė

Įrenginių pavadinimas	Minimalus (vidinis) gamybos virvelės skersmuo, mm	Skersinis instaliacijos matmuo, mm	Tiekimas m3/d		Variklio galia, kW	Dujų separatoriaus tipas
UETsNMK5-80
UETsNMK5-125
UETsNM5A-160
UETsNM5A-250
UETsNMK5-250
UETsNM5A-400
UETsNMK5A-400
	144,3 arba 148,3	137 arba 140,5
UETsNM6-1000

Siurblys (ETsNM) - panardinamas išcentrinis modulinis daugiapakopis vertikalus vykdymas.

Siurbliai taip pat skirstomi į tris sąlygines grupes – 5; 5A ir 6. 5 grupės korpuso skersmenys ¸ 92 mm, 5A grupės - 103 mm, 6 grupės - 114 mm.

Siurblio sekcijos modulis (25 pav.) susideda iš korpuso 1 , velenas 2 , laiptelių paketai (sparnuotės - 3 ir kreipiamosios mentės - 4 ), viršutinis guolis 5 , apatinis guolis 6 , viršutinė ašinė atrama 7 , galvos 8 , pagrindai 9 , du kraštai 10 (tarnauja, kad apsaugotų laidą nuo mechaninių pažeidimų) ir guminius žiedus 11 , 12 , 13 .

Darbaračiai laisvai juda išilgai veleno ašine kryptimi, o judėjimą riboja apatinės ir viršutinės kreipiamosios mentės. Ašinė jėga iš sparnuotės perduodama į apatinį tekstolito žiedą, o po to į kreipiamosios mentės petį. Iš dalies ašinė jėga perduodama velenui dėl rato trinties ant veleno arba ratui prilipus prie veleno dėl druskų nusėdimo į tarpą arba metalų korozijos. Sukimo momentas nuo veleno į ratus perduodamas žalvariniu (L62) raktu, kuris yra įtaisytas sparnuotės griovelyje. Raktas yra per visą rato agregato ilgį ir susideda iš 400–1000 mm ilgio segmentų.

25 pav. Modulio sekcijos siurblys

1 - rėmas; 2 - velenas; 3 - darbinis ratas; 4 - kreipiamieji aparatai; 5 - viršutinis guolis; 6 - apatinis guolis; 7 - ašinė viršutinė atrama; 8 - galva; 9 - bazė; 10 - kraštas; 11 , 12 , 13 - guminiai žiedai.

Kreipiamosios mentės yra sujungtos viena su kita išilgai periferinių dalių, apatinėje korpuso dalyje jos visos remiasi į apatinį guolį 6 (25 pav.) ir pagrindą 9 , o iš viršaus per viršutinio guolio korpusą įspaudžiami korpuse.

Standartinių siurblių sparnuotės ir kreipiamosios mentės gaminamos iš modifikuoto pilkojo ketaus ir radiacija modifikuoto poliamido, korozijai atsparūs siurbliai – iš modifikuoto ketaus „niresist“ tipo TsN16D71KhSh.

Įprastų siurblių sekcijų modulių ir įvesties modulių velenai yra pagaminti iš kombinuoto korozijai atsparaus didelio stiprumo plieno OZKh14N7V, o gale yra pažymėta "NZh". "M".

Visų grupių siurblių modulių-sekcijų velenai, kurių korpusų ilgiai yra vienodi 3, 4 ir 5 m, yra suvienodinti.

Sekcijos modulių velenai yra sujungti tarpusavyje, sekcijos modulis yra prijungtas prie įvadinio modulio veleno (arba dujų separatoriaus veleno), įvesties modulio velenas yra sujungtas su variklio hidroapsauginiu velenu spygliuotomis movomis.

Modulių sujungimas vienas su kitu ir įvesties modulis su varikliu yra flanšinis. Jungčių sandarinimas (išskyrus įvesties modulio sujungimą su varikliu ir įvesties modulį su dujų separatoriumi) atliekamas guminiais žiedais.

Norint išsiurbti formavimo skystį, kuriame yra daugiau nei 25% (iki 55%) laisvųjų dujų prie siurblio įvado modulio tinklelio, prie siurblio prijungiamas siurblio modulis - dujų separatorius (26 pav.).

26 pav. – Dujų separatorius

1 - galva; 2 - vertėjas; 3 - separatorius; 4 - rėmas; 5 - velenas; 6 - grotelės; 7 - kreipiamieji aparatai; 8 - Darbinis ratas; 9 - sraigtas; 10 - guolis; 11 - bazė.

Dujų separatorius montuojamas tarp įvesties modulio ir sekcijos modulio. Veiksmingiausi yra išcentrinio tipo dujų separatoriai, kuriuose fazės atskiriamos išcentrinių jėgų lauke. Šiuo atveju skystis koncentruojamas periferinėje dalyje, o dujos koncentruojamos centrinėje dujų separatoriaus dalyje ir išleidžiamos į žiedą. MNG serijos dujų separatorių ribinis debitas yra 250 ¸ 500 m3/d., atskyrimo koeficientas 90%, svoris nuo 26 iki 42 kg.

Povandeninio siurbimo agregato variklis susideda iš elektros variklio ir hidraulinės apsaugos. Elektriniai varikliai (27 pav.) yra panardinami trifaziai dvipoliai alyva užpildyti įprastos ir korozijai atsparios unifikuotos PED serijos versijos ir įprastos modernizavimo PED serijos versijos L. Hidrostatinis slėgis darbo zonoje yra ne didesnis. nei 20 MPa. Nominali galia nuo 16 iki 360 kW, vardinė įtampa 530 ¸ 2300 V, vardinė srovė 26 ¸ 122,5 A.

27 pav. – PEDU serijos elektros variklis

1 - sukabinimas; 2 - dangtis; 3 - galva; 4 - kulnas; 5 - atraminis guolis; 6 - kabelio įvado dangtelis; 7 - kamštiena; 8 - kabelio įvedimo blokas; 9 - rotorius; 10 - statorius; 11 - filtras; 12 - bazė.

SEM variklių hidroapsauga (28 pav.) skirta užkirsti kelią formavimo skysčio prasiskverbimui į vidinę elektros variklio ertmę, kompensuoti alyvos tūrio pokyčius vidinėje ertmėje dėl elektros variklio temperatūros ir pernešti. sukimo momentas nuo elektros variklio veleno iki siurblio veleno.

28 pav. Hidroapsauga

a- atviro tipo; b- uždaro tipo

BET- viršutinė kamera; B- žemyn Cam; 1 - galva; 2 - mechaninis ruonis; 3 - viršutinis spenelis; 4 - rėmas; 5 - vidurinis spenelis; 6 - velenas; 7 - apatinis spenelis; 8 - bazė; 9 - jungiamasis vamzdis; 10 - diafragma.

Hidroprotekcija susideda iš vienos apsaugos arba iš apsaugos ir kompensatoriaus. Yra trys hidroapsaugos versijos.

Pirmoji susideda iš apsauginių P92, PK92 ir P114 (atviro tipo) iš dviejų kamerų. Viršutinė kamera užpildyta sunkiu barjeriniu skysčiu (tankis iki 2 g/cm3, nesimaišo su formavimo skysčiu ir alyva), apatinė kamera užpildyta MA-SED alyva, kuri yra tokia pati kaip elektros variklio ertmė. . Kameros yra sujungtos vamzdžiu. Skysčio dielektriko tūrių pokyčius variklyje kompensuoja barjerinio skysčio perkėlimas hidraulinėje apsaugoje iš vienos kameros į kitą.

Antrasis susideda iš apsauginių P92D, PK92D ir P114D (uždaro tipo), kuriuose naudojamos guminės diafragmos, jų elastingumas kompensuoja skysto dielektriko tūrio pokytį variklyje.

Trečia – hidraulinė apsauga 1G51M ir 1G62 susideda iš virš elektros variklio esančios apsaugos ir elektros variklio apačioje pritvirtinto kompensatoriaus. Mechaninio sandariklio sistema užtikrina apsaugą nuo formavimo skysčio patekimo išilgai veleno į elektros variklį. Hidraulinės apsaugos perduodama galia 125 ¸ 250 kW, svoris 53 ¸ 59 kg.

Termomanometrinė sistema TMS-3 skirta automatiniam panardinamojo išcentrinio siurblio veikimo valdymui ir jo apsaugai nuo nenormalių darbo režimų (esant sumažintam slėgiui siurblio įsiurbimo angoje ir aukštai panardinamojo variklio temperatūrai) gręžinio veikimo metu. Yra požeminės ir antžeminės dalys. Kontroliuojamas slėgio diapazonas nuo 0 iki 20 MPa. Darbinės temperatūros diapazonas nuo 25 iki 105 ˚С.

Bendras svoris 10,2 kg (žr. 24 pav.).

Kabelio linija yra kabelio mazgas, suvyniotas ant kabelio būgno.

Kabelio mazgas susideda iš pagrindinio kabelio – apvalaus PKBK (kabelis, polietileno izoliacija, šarvuotas, apvalus) arba plokščio – KPBP (29 pav.), prie jo pritvirtinto plokščio kabelio su kabelio įvado mova (ilginamasis kabelis su mova).

29 pav. – Kabeliai

a- apvalus; b- butas; 1 - gyveno; 2 - isolation; 3 - apvalkalas; 4 - pagalvė; 5 - šarvai.

Kabelis susideda iš trijų gyslų, kurių kiekviena turi izoliacinį sluoksnį ir apvalkalą; pagalvėlės iš gumuoto audinio ir šarvų. Trys izoliuoti apvalaus kabelio laidininkai susukti išilgai sraigtinės linijos, o plokščiojo kabelio laidai nutiesti lygiagrečiai vienoje eilėje.

KFSB kabelis su PTFE izoliacija skirtas darbui aplinkos temperatūroje iki + 160 ˚С.

Kabelių mazgas turi vieningą apvalaus tipo kabelio įvorę K38 (K46). Metaliniame movos korpuse izoliuotos plokščiojo kabelio gyslos yra hermetiškai užsandarintos guminiu tarpikliu.

Prie laidžių laidų pritvirtinamos kištukinės ąselės.

Apvalus kabelis yra nuo 25 iki 44 mm skersmens. Plokščiojo kabelio dydis nuo 10,1x25,7 iki 19,7x52,3 mm. Nominalus konstrukcijos ilgis 850, 1000 ¸ 1800 m.

Sukomplektuoti ShGS5805 tipo įrenginiai užtikrina povandeninių variklių įjungimą ir išjungimą, nuotolinį valdymą iš valdymo patalpos ir programos valdymą, valdymą rankiniu ir automatiniu režimu, išjungimą perkrovos atveju ir tinklo įtampos nuokrypį virš 10% arba žemiau 15%. vardinės, srovės ir įtampos valdymas, taip pat išorinis šviesos signalas apie avarinį išjungimą (įskaitant su įmontuota termometrine sistema).

Integruota transformatorių pastotė panardinamiesiems siurbliams - KTPPN skirta tiekti elektrą ir apsaugoti panardinamųjų siurblių elektros variklius nuo pavienių šulinių, kurių galia yra 16 ¸ 125 kW imtinai. Vardinė aukštoji įtampa 6 arba 10 kV, vidutinės įtampos reguliavimo ribos nuo 1208 iki 444 V (TMPN100 transformatorius) ir nuo 2406 iki 1652 V (TMPN160). Svoris su transformatoriumi 2705 kg.

Sukomplektuota transformatorinė KTPPNKS skirta keturių išcentrinių elektrinių siurblių su elektros varikliais 16 ¸ 125 kW maitinimui, valdymui ir apsaugai, skirta alyvos gamybai gręžinių klasteriuose, maitinimui iki keturių siurblinių agregatų elektros variklių ir mobiliųjų pantografų remonto darbų metu. . KTPPNKS skirtas naudoti Tolimosios Šiaurės ir Vakarų Sibiro sąlygomis.

Į instaliacijos pristatymo komplektą įeina: siurblys, kabelių mazgas, variklis, transformatorius, pilna transformatorinė, sukomplektuotas įrenginys, dujų separatorius ir įrankių komplektas.

ESP gamykla yra sudėtinga techninė sistema ir, nepaisant gerai žinomo išcentrinio siurblio veikimo principo, tai yra originalaus dizaino elementų derinys. ESP schema parodyta fig. 6.1. Įrenginys susideda iš dviejų dalių: antžeminės ir povandeninės. Įžeminimo dalyje yra autotransformatorius 1; valdymo pultas 2; kartais kabelio būgnas 3 ir šulinio galvutės įranga 4. Panardinamojoje dalyje yra vamzdžių virvelė 5, ant kurios panardinamasis įrenginys nuleidžiamas į šulinį; šarvuotą trijų gyslų elektros laidą 6, per kurį maitinimo įtampa tiekiama į panardinamąjį elektros variklį ir kuris specialiais spaustukais 7 tvirtinamas prie vamzdelio stygos.

Panardinamąjį įrenginį sudaro daugiapakopis išcentrinis siurblys 8 su siurbimo tinkleliu 9 ir atbuliniu vožtuvu 10. Panardinamasis įrenginys turi išleidimo vožtuvą 11, per kurį skystis nuleidžiamas iš vamzdelio, kai įrenginys pakeliamas. Apatinėje dalyje siurblys yra sujungtas su hidrauliniu apsaugos bloku (apsauga) 12, kuris savo ruožtu yra sujungtas su panardinamuoju varikliu 13. Apatinėje dalyje variklis 13 turi kompensatorių 14.

Skystis patenka į siurblį per tinklelį, esantį jo apatinėje dalyje. Tinklelis užtikrina formavimo skysčio filtravimą. Siurblys tiekia skystį iš šulinio į vamzdelį.

ESP agregatai Rusijoje yra skirti šuliniams su 127, 140, 146 ir 168 mm skersmens korpuso stygomis. Galimi dviejų dydžių panardinamieji įrenginiai, skirti 146 ir 168 mm korpuso stygoms. Vienas skirtas šuliniams, kurių vidinis skersmuo (pagal GOST) yra mažiausias. Šiuo atveju ESP blokas taip pat turi mažesnį skersmenį, taigi ir žemesnes veikimo charakteristikų (slėgio, srauto, efektyvumo) ribines vertes.

Ryžiai. 6.1. ESP schema:

1 - autotransformatorius; 2 - valdymo stotis; 3 - kabelio būgnas; 4 - šulinio galvutės įranga; 5 - vamzdžių styga; 6 - šarvuotas elektros kabelis; 7 - kabelių spaustukai; 8 - panardinamas daugiapakopis išcentrinis siurblys; 9 - siurblio priėmimo tinklelis; 10 - atbulinis vožtuvas; 11 - išleidimo vožtuvas; 12 - hidraulinis apsaugos mazgas (apsauginis); 13 - panardinamasis variklis; 14 - kompensatorius

Kiekvienas įrenginys turi savo kodą, pavyzdžiui, UETsN5A-500-800, kuriame priimami šie pavadinimai: skaičius (arba skaičius ir raidė) po ESP nurodo mažiausią leistiną korpuso eilutės, į kurią jis įeina, vidinį skersmenį. galima nuleisti, skaičius "4" atitinka 112 mm skersmenį, skaičius "5" atitinka 122 mm, "5A" - 130 mm, "6" - 144 mm ir "6A" - 148 mm; antrasis kodo skaičius nurodo vardinį siurblio debitą (m 3 / sU t), o trečiasis - apytikslį slėgio aukštį metrais. Srauto ir slėgio vertės nurodytos darbui ant vandens.

Pastaraisiais metais labai išsiplėtė gaminamų išcentrinių siurblių įrenginių asortimentas, tai atsispindi ir gaminamos įrangos koduose. Taigi ALNAS (Almetjevskas, Tatarstanas) gaminami ESP įrenginiai šifre po užrašo „ESP“ turi didžiąją raidę „A“, o Lebedjanskio mechaninės gamyklos (UAB Lemaz, Lebedyan, Kursko sritis) – didžiąją raidę raidė „L“ prieš užrašą „UESP“. Išcentrinių siurblių su dviejų guolių konstrukcijos sparnuotės agregatų, skirtų rezervuaro skysčiui, kuriame yra daug mechaninių priemaišų, atrinkti, kode yra "2" po raidės "L" ir prieš užrašą ESP ("Lemaz"). siurbliai), raidė „D“ po užrašo „UETsN“ (siurbliams „UAB „Borets“), raidė „A“ prieš montavimo dydžio skaičių (siurbliams ALNAS). Korozijai atspari ESP versija nurodoma raide „K“ montavimo kodo pabaigoje, karščiui atspari – raide „T“. Sparnuotės su papildomomis sūkurinėmis mentėmis galiniame diske (Novomet, Perm) konstrukcijos siurblio kode yra raidė VNNP.

6.3. Pagrindiniai ESP įrengimo komponentai, jų paskirtis ir charakteristikos

Duliniai išcentriniai siurbliai

Gręžinių išcentriniai siurbliai yra daugiapakopiai įrenginiai. Taip yra visų pirma dėl žemo slėgio verčių, kurias sukuria viena pakopa (sparnuotė ir kreipiamoji mentė). Savo ruožtu, mažas vienos pakopos slėgio reikšmes (nuo 3 iki 6-7 m vandens stulpelio) lemia mažos sparnuotės išorinio skersmens vertės, kurias riboja korpuso stygos vidinis skersmuo. ir naudojamos gręžinių įrangos matmenys - kabelis, panardinamasis variklis ir kt.

Gręžinio išcentrinio siurblio konstrukcija gali būti įprastinė ir atspari dilimui, taip pat padidinta atsparumas korozijai. Siurblio agregatų skersmuo ir sudėtis iš esmės yra vienodi visoms siurblių versijoms.

Įprastos konstrukcijos gręžtinis išcentrinis siurblys skirtas skysčiui iš gręžinio ištraukti, kuriame vandens kiekis yra iki 99%. Mechaninių priemaišų siurbiamame skystyje turi būti ne daugiau kaip 0,01 masės% (arba 0,1 g / l), o mechaninių priemaišų kietumas neturėtų viršyti 5 balų pagal Mohsą; vandenilio sulfidas - ne daugiau kaip 0,001%. Pagal gamintojų techninių sąlygų reikalavimus laisvųjų dujų kiekis siurblio įsiurbimo angoje neturi viršyti 25%.

Korozijai atsparus išcentrinis siurblys skirtas veikti, kai siurbiamame formavimo skystyje vandenilio sulfido kiekis yra iki 0,125 % (iki 1,25 g/l). Dėvėjimui atspari konstrukcija leidžia išsiurbti skysčius su mechaninėmis priemaišomis iki 0,5 g/l.

Žingsniai dedami į kiekvienos sekcijos cilindrinio korpuso angą. Viena siurblio sekcija gali talpinti nuo 39 iki 200 pakopų, priklausomai nuo jų montavimo aukščio. Maksimalus pakopų skaičius siurbliuose siekia 550 vienetų.

Ryžiai. 6.2. Gręžinio išcentrinio siurblio schema:

1 - žiedas su segmentais; 2,3- lygios poveržlės; 4,5- amortizatorių poveržlės; 6 - viršutinė atrama; 7 - apatinė atrama; 8 - veleno atraminis spyruoklės žiedas; 9 - nuotolinis įvorė; 10 -bazė; 11 - plyšinė mova.

Moduliniai ESP

Norint sukurti aukšto slėgio gręžinius išcentrinius siurblius, siurblyje turi būti sumontuota daug etapų (iki 550). Tuo pačiu metu jie negali būti talpinami viename korpuse, nes tokio siurblio ilgis (15–20 m) apsunkina transportavimą, montavimą ant šulinio ir korpuso gamybą.

Aukšto slėgio siurbliai yra sudaryti iš kelių sekcijų. Kėbulo ilgis kiekvienoje sekcijoje ne didesnis kaip 6 m Atskirų sekcijų kėbulo dalys sujungiamos flanšais su varžtais arba smeigėmis, o velenai sujungiami spline movomis. Kiekviena siurblio sekcija turi viršutinį ašinį veleno guolį, veleną, radialinio veleno guolius, laiptelius. Tik apatinėje dalyje yra priėmimo tinklelis. Žvejybos galvutė – tik viršutinė siurblio dalis. Aukšto slėgio siurblių sekcijos gali būti trumpesnės nei 6 m (paprastai 3,4 ir 5 m siurblio korpuso ilgis), priklausomai nuo jose įrengiamų pakopų skaičiaus.

Siurblys susideda iš įleidimo modulio (6.4 pav.), sekcijos modulio (moduliai-sekcijos) (6.3 pav.), galvutės modulio (6.3 pav.), atbulinio vožtuvo ir išleidimo vožtuvo.

Leidžiama atitinkamai sumažinti modulių-sekcijų skaičių siurblyje, komplektuojant povandeninį įrenginį reikiamos galios varikliu.

Modulių jungtys viena su kita ir įvesties moduliu su varikliu yra flanšinės. Jungtys (išskyrus įvesties modulio sujungimą su varikliu ir įvesties modulį su dujų separatoriumi) sandarinamos guminiais žiedais. Modulių-sekcijų velenai sujungiami vienas su kitu, moduliai-sekcijos yra prijungtos prie įvesties modulio veleno, įvesties modulio velenas jungiamas su variklio hidraulinės apsaugos velenu spline movomis.

Visų grupių siurblių modulių-sekcijų velenai, kurių korpusų ilgiai yra vienodi 3,4 ir 5 m, yra suvienodinti. Kad kabelis būtų apsaugotas nuo pažeidimų, vykstant pirmyn ir atgal, modulio sekcijos ir modulio galvutės pagrinduose yra nuimamos plieninės briaunos. Siurblio konstrukcija leidžia be papildomo išmontavimo naudoti siurblio dujų separatoriaus modulį, kuris montuojamas tarp įvado modulio ir sekcijos modulio.

Kai kurių standartinių dydžių ESP, skirtų naftos gavybai, kuriuos gamina Rusijos įmonės pagal specifikacijas, techninės charakteristikos pateiktos 6.1 lentelėje ir pav. 6.6.

Išcentrinių siurblių apimtis alyvos gamyboje yra gana didelė: esant 40-1000 m 3 /parą debitui; 740-1800 galvutėms ir (buitiniams siurbliams). Šie siurbliai yra efektyviausi dirbant šuliniuose su dideliu debitu. Tačiau ESP yra apribojimų dėl gręžinių sąlygų, tokių kaip didelis GOR, didelis klampumas, didelis mechaninių priemaišų kiekis ir kt.

Modulinės konstrukcijos siurblių ir elektros variklių sukūrimas leidžia tiksliau parinkti ESP pagal šulinio charakteristikas, atsižvelgiant į srauto greitį ir slėgį. Renkantis šulinių eksploatavimo būdus, reikėtų atsižvelgti į visus šiuos veiksnius, atsižvelgiant į ekonominį pagrįstumą.

Panardinamieji siurbliai į šulinį nuleidžiami ant tokio skersmens vamzdžių: 60 mm esant skysčio srautui Q Nr. iki 150 m 3 /parą, 73 mm esant 150< Q» < 300 м 3 , - сут. 89 мм при Q e >> 300 m 3 per dieną ESP projektavimo charakteristikos pateiktos vandeniui, o specifiniams skysčiams (alyvai) jos yra išgrynintos naudojant koreliacijos koeficientus. Siurblį patartina rinktis pagal debitus ir slėgius didžiausio efektyvumo ir minimalios reikalingos galios srityje. ESP įrenginiai gali dirbti su skysčiais, kurių sudėtyje yra iki 1,25 g/l H, S, o įprasti įrenginiai gali apdoroti skysčius, kurių H:S yra iki 0,01 g/l.

Įprasti siurbliai rekomenduojami šuliniams, kurių siurbiamame skystyje mechaninių priemaišų yra iki 0,1 g/l; padidinto atsparumo dilimui siurbliai - šuliniams, kurių siurbiamame skystyje yra daugiau kaip 0,1 g/l, bet ne daugiau kaip 0,5 g/l mechaninių priemaišų; padidinto atsparumo korozijai siurbliai - šuliniams, kuriuose vandenilio sulfido kiekis yra iki 1,25 g l ir pH 6,0-8,5.

Diafragminiai gręžiniai siurbliniai naudojami agresyviems rezervuarų skysčiams arba skysčiams, kuriuose yra daug mechaninių priemaišų (smėlio), parinkti. Tai elektra varomi tūriniai siurbliai.

ESP bloke yra panardinamas elektrinis siurblys, kuriame yra elektros variklis su hidrauline apsauga ir siurblys; kabelio linija nuleista į šulinį ant kėlimo vamzdžio; burnos įranga OUEN 140-65 tipo arba Kalėdų eglutės. AFK1E-65x14; valdymo pultas ir transformatorius, kurie montuojami 20-30 atstumu ir nuo šulinio galvutės. Maitinimas varikliui tiekiamas per kabelinę liniją. Kabelis pritvirtintas prie siurblio ir vamzdelio metaliniais diržais. Virš siurblio sumontuoti atbuliniai ir išleidimo vožtuvai. Siurbiamas skystis iš šulinio patenka į paviršių per vamzdžių eilutę. Panardinamas elektrinis siurblys, elektros variklis ir hidraulinė apsauga yra tarpusavyje sujungti flanšais ir smeigėmis. Siurblio, variklio ir apsaugos velenų galuose yra spygliuočių ir yra sujungtos spygliuotomis movomis.

ESP taikymo kriterijus:

• 1 Pramonė gamina siurblius, skirtus 1000 m3 skysčių ištraukimui per dieną 900 m aukštyje
• 2 Vandenilio sulfido kiekis ekstrahuotuose produktuose - iki 0,01
• 3 Minimalus pagaminto vandens kiekis iki 99 %
• 4 Mechaninių priemaišų kiekis iki 0,5
• 5 Nemokamų dujų kiekis ne didesnis kaip 25 %

Įrenginių simbolių interpretacija pateikta U2ETsNI6-350-1100 pavyzdyje.

U - montavimas; 2 (1) - modifikacijos numeris;

E - varomas panardinamuoju varikliu;

C - išcentrinis;

H - siurblys;

Ir - padidintas atsparumas dilimui (K - padidintas atsparumas korozijai);

• 6 (5; 5A) - įrengimo grupė;
• 350 - siurblio tiekimas optimaliu vandens režimu m 3 / dieną;
• 1100 - siurblio sukurtas slėgis vandens stulpelio metrais.

Povandeninio išcentrinio siurblio montavimas apima panardinamąją ir paviršinę įrangą. Į panardinamąją įrangą įeina: elektrinis siurblio agregatas, kuris nuleidžiamas į šulinį po skysčio lygiu ant vamzdelių stygos (vamzdžio). Elektrinį siurblio bloką sudaro: elektros variklis su hidrauline apsauga, dujų separatorius, išcentrinis siurblys, taip pat atbuliniai ir išleidimo vožtuvai. Paviršinei įrangai priskiriama: instaliacijos elektros įranga ir šulinio galvutės įranga (styginės galvutės ir šulinio galvutės jungiamosios detalės, sujungtos su srauto linija). Elektros įranga, priklausomai nuo srovės tiekimo schemos, apima arba pilną transformatorių pastotę panardinamiesiems siurbliams (KTPPN), arba transformatorinę pastotę (TP), valdymo stotį ir transformatorių. Elektra iš transformatoriaus į panardinamąjį variklį tiekiama kabeline linija, kurią sudaro įžeminimo kabelis ir pagrindinis kabelis su prailginimu. Įžeminimo kabelio sujungimas su pagrindiniu kabelinės linijos kabeliu atliekamas gnybtų dėžutėje, kuri įrengiama 3-5 metrų atstumu nuo šulinio galvutės.

Santrauka (rusų kalba) Santrauka (anglų k.) ĮVADAS 1. ESAMŲ SCHEMŲ IR PROJEKTŲ ANALIZĖ. 1.1 ESP paskirtis ir techniniai duomenys 1.1.1 Kasybos metodo raidos istoriniai pagrindai. 1.1.2 ESP sudėtis ir išsamumas. 1.1.3 SEM techninės charakteristikos. 1.1.4.Pagrindiniai kabelio techniniai duomenys. 1.2. Trumpa buitinių schemų ir įrenginių apžvalga. 1.2.1 Bendra informacija. 1.2.2. Panardinamas išcentrinis siurblys. 1.2.3. Povandeniniai varikliai. 1.2.4 Elektros variklio hidroapsauga. 1.3 Trumpa užsienio schemų ir įrenginių apžvalga. 1.4. ESP veikimo analizė. 1.4.1.Šulinio atsargų analizė. 1.4.2.ESP fondo analizė. 1.4.3.Pateikus. 1.4.4 Pagal slėgį. 1.5.Trumpas šulinių aprašymas. 1.6. ESP gedimo analizė. 1.7.ESP fondo avaringumo analizė.2.PATENTŲ TYRIMAS. 2.1 Patentų tyrimas. 2.2.Pasirinkto prototipo pagrindimas. 2.3.Modernizacijos esmė. 3. SKAIČIAVIMO DALIS. 3.1. ESP etapo apskaičiavimas. 3.1.1. Sparnuotės apskaičiavimas. 3.1.2. Vadovo aparato skaičiavimas. 3.2.Rakto jungties patikros skaičiavimas. 3.3 Spline jungties patikros skaičiavimas. 3.4 ESP veleno apskaičiavimas. 3.5 Stiprumo apskaičiavimas 3.5.1 Siurblio korpuso stiprumo apskaičiavimas. 3.5.2 Apsauginės sankabos varžtų stiprumo skaičiavimas. 3.5.3 Pusmovos korpuso stiprumo skaičiavimas 4. EKONOMINIS POVEIKIS 5. PROJEKTO SAUGAI IR APLINKAI. 18 priedas. 29 priedas. 310 priedas. 411 priedas. 5 priedas.

ĮVADAS

ESP yra skirti siurbti formavimo skystį iš naftos gręžinių ir yra naudojami skysčių ištraukimui padidinti. Vienetai priklauso II gaminių grupei, I tipui pagal GOST 27.003-83.

Povandeninės įrangos klimatinė versija - 5, antžeminė elektros įranga - I GOST 15150-69.

Kad siurblys veiktų patikimai, būtina jį teisingai parinkti tam tikram šuliniui. Šulinio eksploatavimo metu nuolat kinta lentos parametrai, dugno skylės formavimo zona, ištraukiamo skysčio savybės: vandens kiekis, susietų dujų kiekis, mechaninių priemaišų kiekis, dėl to atsiranda papildomai neištraukiamas skystis arba siurblys dirba tuščiąja eiga, todėl sutrumpėja siurblio kapitalinio remonto laikas. Šiuo metu pagrindinis dėmesys skiriamas patikimesnei įrangai, siekiant pailginti kapitalinio remonto laiką ir dėl to sumažinti skysčio pakėlimo išlaidas. Tai galima pasiekti naudojant išcentrinius ESP vietoj SCH, nes išcentriniai siurbliai turi ilgą kapitalinį remontą.

ESP įrenginys gali būti naudojamas skysčiams, kuriuose yra dujų, smėlio ir korozinių elementų, išsiurbti.

1. ESAMŲ SCHEMŲ IR PROJEKTŲ ANALIZĖ.

1.1.ESP paskirtis ir techniniai duomenys.

Panardinamieji išcentriniai siurbliai yra skirti išsiurbti iš naftos gręžinių, įskaitant pasvirusį rezervuaro skystį, kuriame yra alyvos, vandens ir dujų bei mechaninių priemaišų. Priklausomai nuo skirtingų komponentų, esančių siurbiamame skystyje, skaičiaus, įrenginių siurbliai yra standartiniai ir padidinto atsparumo korozijai bei dilimui. Eksploatuojant ESP, kai mechaninių priemaišų koncentracija siurbiamame skystyje viršija leistiną 0,1 gramo litrą, užsikemša siurbliai, intensyviai susidėvi darbiniai mazgai. Dėl to sustiprėja vibracija, per mechaninius sandariklius į SEM patenka vandens, perkaista variklis, dėl to sugenda ESP.

Įprastas įrenginių žymėjimas:

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

Kur U - montavimas, 2 - antra modifikacija, E - varomas panardinamuoju elektros varikliu, C - išcentrinis, N - siurblys, K - padidintas atsparumas korozijai, I - padidintas atsparumas dilimui, M - modulinė konstrukcija, 6 - siurblių grupės, 180, 350 - tiekimas msut, 1200, 1100 - galva, m.w.st.

Priklausomai nuo gamybinės stygos skersmens, didžiausio skersinio panardinamojo agregato matmens, naudojami įvairių grupių ESP - 5,5 ir 6. 5 grupės montavimas, kurio skersinis skersmuo ne mažesnis kaip 121,7 mm. 5a grupės įrenginiai, kurių skersinis matmuo 124 mm - šuliniuose, kurių vidinis skersmuo ne mažesnis kaip 148,3 mm. Siurbliai taip pat skirstomi į tris sąlygines grupes - 5,5 a, 6. 5 grupės korpusų skersmenys yra 92 mm, 5 a grupių - 103 mm, 6 grupių - 114 mm. ETsNM ir ETsNMK siurblių techninės charakteristikos pateiktos 1 priede.

1.1.1.Istorinė informacija apieekstrahavimo metodo kūrimas.

Be strypų siurblių kūrimas mūsų šalyje prasidėjo dar prieš revoliuciją. Kai A.S. Artyunovas kartu su V.K. Domovas sukūrė gręžinių įrenginį, kuriame išcentrinis siurblys buvo varomas panardinamuoju elektros varikliu. Sovietų inžinieriai, pradedant 1920-aisiais, pasiūlė sukurti stūmoklinius siurblius su stūmokliniu pneumatiniu varikliu. Vieną pirmųjų tokių siurblių sukūrė M.I. Martsiševskis.

V. I. Dokumentovas Azinmaše tęsė gręžinio siurblio su oro varikliu kūrimą. gręžinius išcentrinius siurblius su elektrine pavara prieškariu sukūrė A.A. Bogdanovas, A.V. Krylovas, L.I. Navigatorius. Pramoniniai išcentrinių siurblių su elektrine pavara pavyzdžiai buvo sukurti specialiame be strypų siurblių projektavimo biure. Ši organizacija atlieka visus gręžinių be strypų siurblių darbus, įskaitant sraigtinius, membraninius ir kt.

Naftos ir dujų pramonei, atradus naujų telkinių, prireikė siurblių dideliems skysčių kiekiams iš gręžinio išgauti. Natūralu, kad racionaliausias mentinis siurblys, pritaikytas dideliems srautams. Iš mentinių siurblių plačiai paplito siurbliai su išcentrinėmis sparnuotėmis, nes jie suteikė didelę aukštį tam tikriems skysčio srautams ir siurblio matmenims. Plačiai paplitę elektra varomi gręžtiniai išcentriniai siurbliai yra nulemti daugelio veiksnių. Esant dideliam skysčių ištraukimui iš šulinio, ESP įrenginiai yra ekonomiškiausi ir mažiausiai darbo reikalaujantys techninė priežiūra, palyginti su kompresorių gamyba ir skysčio pakėlimu kitų tipų siurbliais. Esant dideliems srautams, įrenginio energijos sąnaudos yra palyginti mažos. ESP įrenginių priežiūra yra paprasta, nes ant paviršiaus yra tik valdymo pultas ir transformatorius, kuriems nereikia nuolatinės priežiūros.

ESP įrangos montavimas yra paprastas, nes valdymo pultui ir transformatoriui nereikia pamatų. Šie du ESP įrenginio blokai paprastai yra patalpinti į šviesią kabiną.

1.1.2 ESP sudėtis ir išsamumas

ESP bloką sudaro povandeninis siurblys (elektros variklis su hidrauline apsauga ir siurblys), kabelių linija (apvalus plokščias kabelis su kabelio įvado mova), vamzdelių styga, šulinio galvutės įranga ir įžeminimo elektros įranga: transformatorius ir valdymo pultas (visas įrenginys) (žr. 1.1 pav.). Transformatorių pastotė paverčia neoptimalios vertės lauko tinklo įtampą elektros variklio gnybtuose, atsižvelgdama į įtampos nuostolius kabelyje. Valdymo stotis leidžia valdyti siurblinių agregatų darbą ir jo apsaugą optimaliomis sąlygomis.

Povandeninis siurbimo įrenginys, susidedantis iš siurblio ir elektros variklio su hidrauline apsauga ir kompensatoriumi, nuleidžiamas į šulinį išilgai vamzdžio. Kabelio linija tiekia elektros variklį. Kabelis pritvirtintas prie vamzdžio metaliniais ratukais. Kabelis yra plokščias išilgai siurblio ir apsaugos, pritvirtintas prie jų metaliniais ratukais ir apsaugotas nuo pažeidimų korpusais ir spaustukais. Virš siurblio sekcijų sumontuoti atbuliniai ir išleidimo vožtuvai. Siurblys išsiurbia skystį iš šulinio ir tiekia jį į paviršių per vamzdelių eilutę (žr. 1.2 pav.).

Šulinio galvutės įranga užtikrina pakabinimą ant vamzdžių stygos korpuso flanšo su elektriniu siurbliu ir kabeliu, vamzdžių ir kabelio sandarinimą, taip pat susidariusio skysčio pašalinimą į išleidimo vamzdyną.

Panardinamasis, išcentrinis, sekcinis, daugiapakopis siurblys iš esmės nesiskiria nuo įprastų išcentrinių siurblių.

Skirtumas yra tas, kad jis yra sekcinis, daugiapakopis, su mažo skersmens darbiniais žingsniais - sparnuotėmis ir kreipiančiomis mentėmis. Naftos pramonei gaminami panardinamieji siurbliai turi nuo 1300 iki 415 pakopų.

Flanšinėmis jungtimis sujungtos siurblio sekcijos yra metalinis korpusas. Pagaminta iš 5500 mm ilgio plieninio vamzdžio. Siurblio ilgis nustatomas pagal darbo etapų skaičių, o jų skaičių, savo ruožtu, lemia pagrindiniai siurblio parametrai. - pristatymas ir slėgis. Pakopų srautas ir aukštis priklauso nuo srauto kelio (menčių) skerspjūvio ir konstrukcijos, taip pat nuo sukimosi greičio. Siurblio sekcijų korpuse įdėtas pakopų paketas, kuris yra sparnuotės ir kreipiamųjų mentelių mazgas ant veleno.

Darbaračiai yra sumontuoti ant veleno ant plunksninio rakto ir gali judėti ašine kryptimi. Kreipiamosios mentės yra apsaugotos nuo sukimosi nipelio korpuse, esančiame siurblio viršuje. Iš apačios siurblio pagrindas įsukamas į korpusą su įleidimo angomis ir filtru, per kurį skystis iš šulinio patenka į pirmą siurblio pakopą.

Viršutinis siurblio veleno galas sukasi sandariklio guoliuose ir baigiasi specialiu kulnu, kuris per spyruoklinį žiedą paima veleno apkrovą ir jo svorį. Radialinės jėgos siurblyje yra suvokiamos slydimo guoliais, sumontuotais nipelio apačioje ir ant siurblio veleno.