ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПОГРУЖНОЙ НАСОС

ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP

Компоненты системы ЭЦН:

Погружные электрические насосные системы состоят из нескольких основных компонентов, а именно, трехфазного электродвигателя, секции гидрозащиты, многоступенчатого центробежного насоса, электрического силового кабеля, станции управления (контроллер) электродвигателя и трансформатора.

Кроме этих основных компонентов в систему, обычно входят такие компоненты, как кабельный удлинитель, устьевое оборудование, вентиляционная соединительная коробка кабеля, бандажи и протекторы кабеля, предохранительный клапан, сливной клапан, погружные датчики давления и температуры.

ELECTRIC MOTOR

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Электродвигатель:

Система ЭЦН Центрилифт приводится в действие следующими видами двигателей: 2-х полюсный двигатель, 3-х фазовый, двигатель с короткозамкнутой обмоткой типа «беличьей клеткой», асинхронный электродвигатель. Эти двигатели заполнены высокоочищенным трансформаторным маслом. Рабочее напряжение этих двигателей может быть как 440 вольт, так и 5000 вольт. Ампераж (ток) - от 12 до 200 амперов. Лошадиная сила - от 12 до 2000 при частоте 60 Гц.

При полной нагрузке, двигатель вращается примерно при 3, 473 об/мин при частоте 60 Гц. Работа двигателя выражена амперами, киловаттами, коэффициентом мощности, КПД и рабочими оборотами, учитывая мощность.

Характерной чертой двигателей компании «Центрилифт» являются пазы, наполненные эпоксидной смолой для обеспечения хорошего теплообмена и неподвижная опора обмотки для увеличения срока службы двигателя.

Характерными чертами двигателей Центрилифт являются:

• Эпоксидная смола «Ultra Cap», которая улучшает изоляцию, теплообмен и срок службы двигателя.

• Самый высокий коэффициент теплопроводности любой изоляционной системы

• Полностью закрытые обмотки

• Слоистая структура статора (состоит из тонкостенных листов железа, в форме кольца с отверстием) оптимизирует магнитную цепь

• Конструкция составного ротора улучшает КПД

• Оптимальный воздушный зазор

• Конструкция подшипника "Posi-Lock" предохраняет от прокручивания.

SEAL

СЕКЦИЯ ГИДРОЗАЩИТЫ

Секция Гидрозащиты:

Секция гидрозащиты играет важную роль, выполняя следующие функции:

1. Герметизация двигателя от скважинной жидкости;

2. Выравнивание давления внутри двигателя с внешним давлением;

3. Обеспечение возможности расширения и сжатия масла в двигателе;

4. Поглощение осевой нагрузки насоса;

5. Обеспечение механического соединения между насосом и двигателем.

ОСНОВНЫЕ КОНФИГУРАЦИИ:

Секции ГЗ могут собираться в различные конфигурации, различающиеся методами обслуживания. Нарушения выполнения стандартных процедур может привести к преждевременному выходу оборудования из строя.

Каждая секция гидрозащиты «Центрилифт» состоит из множества предохранительных камер для увеличения надежности. Предохранительные камеры представлены в виде лабиринтов и диафрагм.

Каждая камера лабиринтного типа создает сложный путь для перемещения масла, который дважды меняет вертикальное направление движения жидкости на обратное. Такая конструкция, при наличии разницы в плотности между моторным маслом и большинством скважинных жидкостей приводит к тому, что более легкое моторное масло скапливается в верхней части лабиринтной камеры, которая имеет сообщение с расположенной ниже этой камеры другой камерой или двигателем. Более тяжелая скважинная жидкость остается внизу камеры, которая имеет сообщение c камерой, расположенной выше.

Камеры с диафрагмой содержат резиновый барьер, который изолирует моторное масло от скважинной жидкости. Такой тип камеры будет работать при экстремальных отклонениях (искривлениях) и с легкими по составу скважинными жидкостями. Во всех типах применения, камеры с диафрагмой снижают насыщение моторного масла газом и жидкостью.

Компания «Центрилифт» предлагает большое разнообразие моделей секций гидрозащиты, состоящих от 2-х до 6-ти камер. Многие камеры отвечают определенным, специфическим требованиям. Дизайн секций гидрозащиты «Центрилифт» является настолько гибким, что позволяет создание камеры особой конфигурации.

GAS SEPARATOR

ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР

Газовый Сепаратор

Компания «Центрилифт» представила свой крыльчатый газовый сепаратор в 1973 году. Современные газовые сепараторы со снабженным кожухом ротором или вихревого типа могут сепарировать до 90% газа, содержащегося в жидкости и возвращать его обратно в скважину.

Крыльчатый газовый сепаратор значительно улучшил КПД погружных насосных систем в сотнях скважин.

Газовый Сепаратор:

• Предотвращает ухудшение (снижение) мощности напора.

• Устраняет скачки давления на или ниже расчетного дебита

• Предотвращает порообразование при высоком дебите (интенсивности подачи)

• Снабженный кожухом ротор продлевает срок работы скважины.

Газовый Сепаратор со снабженным кожухом ротором.

Принцип работы газового сепаратора заключается в отделении газа от жидкости во вращающейся камере. Скважинная жидкость проникает в газовый сепаратор через входные отверстия и проходит по индуктору (шнеку), что увеличивает давление жидкости и двигает ее по направлению движения потока. Затем, лопасти переводят поток с тангенциального направления к осевому направлению, снижая потери входной жидкости. Затем жидкость попадает в ротор, где более тяжелая жидкость идет во внешнее пространство, а более легкая смесь газа и жидкости движется по направлению к центру. Рассекатель, расположенный наверху газового сепаратора направляет тяжелую жидкость по направлению ко входу насоса, в то время, как более легкая смесь газа и жидкости попадает в затрубное пространство через сливное отверстие.

Газовый Сепаратор вихревого типа.

Принцип работы газового сепаратора такого типа заключается в быстром вращении потока жидкости - вихревой принцип. Этот процесс заставляет выводить жидкость за пределы сепарационной камеры, в то время как более легкий поток с содержанием газа собирается у вала.

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Насосы компании «Центрилифт» представлены многоступенчатыми центробежными насосами. Каждая ступень состоит из рабочего колеса и неподвижного направляющего аппарата. Вращающееся рабочее колесо прибавляет скорость потоку жидкости, которая отбрасывается центробежной силой и тангенциальным направлением к внешнему диаметру рабочего колеса. Неподвижный направляющий аппарат переводит эту высокоскоростную энергию в давление энергии, так как направляет поток жидкости на следующее рабочее колесо.

Рабочие колеса изготовлены из коррозийно-стойкого материала «Ni-resist» для более продолжительного срока службы; они могут эффективно работать при 10% газосодержания без использования газового сепаратора.

Направляющий аппарат из материала «Ni-resist» также выполняет роль поверхности подшипника, обеспечивая дополнительную стабильность ведущему валу.

Ведущий вал изготовлен из металла- Монель (никелево-медный сплав) для обеспечения механической прочности и коррозийно-стойкости; также имеются в наличии высокопрочные валы, применяемые при высоких нагрузках.

Существует 7 различных размеров насосов «Центрилифт», которые соответствуют всем размерам обсадной колонны.

Основные конфигурации

Насосы производятся в нескольких конфигурациях. Это:

1. единая секция со встроенными выкидной головкой и приемным модулем

2. нижняя секция тандема со встроенным приемным модулем

3. средняя секция тандема без приемного модуля и выкидной головки

4. верхняя секция тандема со встроенной выкидной головкой.

ПРИЧИНЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Причины выхода из строя ПЭУ

1. Чрезмерная перегрузка в течении длительного периода времени.

2. Течь в секции гидрозащиты.

3. Условия в скважине - чрезмерная температура, коррозийные и абразивные материалы в перекачиваемой жидкости и т.д.

4. Плохая или неправильная установка.

5. Проблемы с контроллером.

6. Неисправное оборудование.

7. Износ насоса.

8. Повреждение молнией.

9. Плохое электропитание.

Причины выхода из строя насоса

1. Нижний износ из-за работы ниже рабочего диапазона.

2. Верхний износ из-за работы выше рабочего диапазона.

3. Поверхностный износ из-за перекачивания абразивных веществ.

4. Засорение рабочих органов отложениями солей.

5. Временной износ (старение).

6. Скручивание вала из-за заклинивания насоса, или запуска во время обратного вращения, или отсутствия станции частотного управления.

7. Коррозия.

В некоторых случаях, во время первого запуска, пласт имеет тенденцию к выбросу большого количества песка. Особенно это относится к случаю, когда основу продуктивной зоны составляют несцементированные породы.

Причины выхода из строя ПЭД

1. Длительная перегрузка мотора из-за одной из следующих причин:

А) Анормально высокая вязкость жидкости.

Б) Неправильный подбор (слишком маленький ПЭД) из-за плохих или недостаточных данных.

В) Износ насоса.

Г) Высокое, низкое или несбалансированное напряжение.

2. Течь в секции гидрозащиты: негерметичная секция гидрозащиты пропускает жидкость в двигатель, что обычно приводит к его повреждению. Возможные причины потери герметичности:

А) Изношенный насос вызывает вибрацию, которая воздействует на гидрозащиту.

Б) Механические повреждения из-за небрежного обращения.

В) Дефект производства.

Г) Неправильный порядок и/или технология установки.

3. Недостаточный приток жидкости: приводит к повышению рабочей температуры двигателя до величин критических для изоляции и как следствие электрическим повреждениям.

А) Это случается, когда скорость жидкости омывающей двигатель недостаточна для его охлаждения (рекомендованная скорость 1фут/сек)

Б) Это случается, если установка спущена ниже уровня перфорации и кожух на ПЭД, для изменения направления потока, не установлен.

Причины выхода из строя кабеля

1. Механические повреждения во время спуска или подъема установки из-за:

А) Сдавливания

Б) Растягивания

В) Изгиба

Г) Пореза

2. Износ кабеля из-за:

А) Высокой температуры

Б) Высокого давления газа

Г) Коррозии

Д) Нормального старения

3) Чрезмерно высокий ток может повысить температуру проводников до величин способных нарушить изоляцию.