10. Установки уэвн. Конструкция, обл прим. Методика подбора и расчета уэвн.
10. Многолетний опыт эксплуатации насосов с ПЭД показал, что винтовые насосы явл одним из наиболее эффективных средств механизированной добычи высоковязких нефтей.
УЭВН следует внедрять в те регионы, в которых эксплуатация другого оборудования малоэффективна или совсем невозможна. Это в основном месторождения со сложными условиями эксплуатации, Н.п: с вязкой нефтью, с большим содержанием газа при высоких давлениях насыщения, с низким коэфф продуктивности и др.
(+) УЭВН по сравнению с УЭЦН в том , что с повышением вязкости параметры насоса остаются практич неизменными, а у УЭЦН с увелич вязкости резко снижаются. Также винтовые насосы эффективно применять в скважинах с повыш содержанием газа в пластовой жидкости 50% на приеме насоса. Это не вызывает снижения его рабочих характеристик. Эффективно применять в искривленных скваж т.к угол наклона ствола скважины в месте установки насоса не влияет на его рабочие характеристики, установки ЭВН имеют незначит длину, что облегчает прохождение по наклонно-направленной скважине.
УЭВН приспособлены к перекачке пласт жидкости с повыш содержанием мех. примесей до 1,5-2г/л, дебиты от 4-200м3/сут, Н или Р от 900-2000 м. вод ст.
Но есть ограничения по температуре до 70 С, до 100% обводненной жидкости.
Типоразмеры
УЭВН 5- =122 мм(min диаметр); УЭВН(Т) 5А- тихоходная установка для ОК=130мм;
УЭВН(Р)-редукторное исполнение для снижения частоты вращ.
УЭВН(В)-до 70 С; (В2)-до 90 С.
УЭВН(К)-установка имеет разгонную муфту.
Q-4; 8; 12; 16; 25; 63; 100; 200-в 5ом габарите.
Н-120; 1500; 2000 м вод ст.
Конструкция.
Все УЭВН выполнены по одной конструктивной схеме с двумя рабочими органами, соед параллельно.
(+) такой сдвоенной схемы расположения рабочих органов заклюю в том, что при одном и том же поперечном габарите достигается удвоенная подача насоса.
1. корпус насоса. 2 нижняя обойма или нижний статор.
3. верхняя обойма. 4и5.нижний винт(правая нарезка); верхний винт (левая нарезка). 6и7. верхняя и нижние приемные сетки. 8. обводной канал. 9. эксцентриковые или шарнирные муфты. 10. вал насоса.
Другим (+) явл то, что здесь рабочие органы взаимно
гидравлически уравновешенны. Это исключает передачу значит
осевых усилий на опорные подшипники насосов или пяты
электродвигателя.
Эксцентриковая муфта – предназнач для обеспечения
вращательного и планетарного двожения винтов относительно
оси насоса и относительно друг друга.
Винты при сборке насоса должны находиться в противофазе для
уменьшения суммарного радиального усилия возникающего при
работе насоса.
Универсальный клапан выполняет несколько функций:
это клапан предохранитель, для обеспечения циркуляции
жидкости (перед глушением скважине, перед ПРС), для слива
жидкости из колонны НКТ при подъеме оборудования.
Электродвигатели В.Н. тихоходные. Они либо 4х-полюсные соотв частота вращения -1500об/мин, либо 6ти-полюсные частота вращения 1000об/мин.
Шламовая труба защищает насос от мех примесей, выпадающей из колонны труб, заполненных жидкостью, при остановке насоса.
Увеличения числа полюсов при одной и тойже мощности двиг приводит:
К необходимости увеличивать в такоеже количество раз величину статора, а соотв и самого двигателя;
снижение КПД ( min на 5% - каждая дополнительная пара полюсов).
Статоры двиг должны иметь 16; 24; или 36 пазов для обмотки, что затрудняет изготовления двиг, увелич токи Фуко.
Материалы для изготовления узлов и деталей.
Винты – для винтов малого диаметра: стальные, конструкционные низколегир стали, с обязат Cr рабочей части винта и последующей полировкой
Для насосов с Q=100-200 м2/сут прим-ся титановые винты.
Cr для уменьшения трения и устранения эффекта прилипания винта к обойме.
Обойма или статор – резина на основе нитрильных каучуков, масло бензонефтестойкое.
Опоры вала – сталь по резине, либо силицированный графит по стали, либо сталь по бельтингу.
Натяги и зазоры винтовой пары.
В зависимости от условий эксплуатации в первую очередь набухание резины и температура рабочее зоны необх выбирать оптимальные значения зазоров и натягов.
Предварительный зазор после спуска насоса в скважину может превратиться в натяг, а предварительный натяг может не позволить запустить насос.
Винтовые насосы очень «не любят» остановок при работе. Повторные запуски особенно в горячих скважинах очень часто ведут к отказам двигателя (эффект слипания).
Расчеты
Nнас=Nг/кпд нас; Nг=QР; Мкр=Nнас/ω;
Винт совершает планетарное движение. Он вращиется не только вокруг оси О2, его ось одновр перемещ по окр диаметром равным 2ум (е) в обратном направлении. Неподвижное зубчатое колесо m имеет D=4е. по нему без скольжения катится колесо n диаметром d=2е. Теоретич подача насоса Q=4еDTn, а действительная подача Q=4еDTnηоб, где ηоб-объемный КПД одновинт насоса.
