10 Уэцн. Состав и назначение об-я.Подбор по конкрет условиям уэцн.

Область применения и принципиальная схема УЭЦН.

О бласть применения — это высокодебитные, обводненные, глу­бокие и наклонные скважины с дебитом 25—1300 м³/сут и вы­сотой подъема 500—2000 м. УЭЦН состоит из погружного агрегата, оборудования устья, электрооборудования и НКТ (В зависимости от попе­речного размера погружного агрегата УЭЦН подразделяют на четыре условные группы 5, 5А, 6 и 6А.В зависимости от количества агрессивных компонентов, содержащихся в отка­чиваемой жидкости, насосы установок имеют исполнение обыч­ное (УЭЦН) и повышенной коррозионно-(УЭЦНК) и износо­стойкости (УЭЦНИ).Температура в зоне размещения электродвигателя не должна превышать 50—90 °С.

Погружной агрегат включает в себя центро­бежный электронасос 5, гидрозащиту и электродвигатель 3. Он спускается в скважину на колонне НКТ 7, которая подвешива­ется с помощью устьевого оборудования 11,

Электроэнер­гия от промысловой сети через трансформатор 14 и станцию уп­равления 13 по кабелю 8, прикрепленному к наружной поверх­ности НКТ крепежными поясами 9 (хомутами), подается на электродвигатель 3, с ротором которого связан вал центробеж­ного электронасоса 5 (ЭЦН). Выше насоса установлен обратный шаровой кла­пан 6, облегчающий пуск установки после ее простоя, а над об­ратным клапаном — спускной клапан для слива жидкости из НКТ при их подъеме. ЭЦН — это погружной, центробежный, секционный, многоступенчатый электронасос. Число сту­пеней колеблется в пределах 127—413. Снизу в корпус ввинчи­вают основание насоса с приемными отверстиями и фильтр-сетку, через которые жидкость из скважины поступает в насос. В верхней части насоса находится ловильная головка с обрат­ным клапаном, к которой крепятся НКТ.

В качестве привода насоса используется погружной, трех­фазный, асинхронный с короткозамкнутым многосекционным ро­тором вертикального исполнения, маслонаполненный электро­двигатель ПЭД. Гидрозащита состоит из протектора 4, который устанавли­вается между ЭЦН и ПЭД, и компенсатора 2, присоединяемого к основанию ПЭД. Они обеспечивают смазку и защиту ПЭД от проникновения в его полость скважинной жидкости.

Строительная длина питающего кабеля составляет 800—1800 м.

Выбор насоса и определение глубины подвески его с помощью напорных характеристик. Погру­жение h насоса под динамический уровень h = 150—300 м при газосодержании <0,15—0,25. Условная напорная характеристика скважины представляет собой зависимость между дебитом Q и напором H_с,:

где hд — расстояние от устья до динамического уровня; h_TP— потери напора на трение при движении жидкости в НКТ; h_г — высота подъема жидкости в НКТ за счет энергии выделяюще­гося из нефти газа. Обычно h_Tp=20—40 м. Приняв h_г=0, повышаем расчетный за­пас. Тогда, задаваясь рядом значений Q, строим напорную ха­рактеристику скважины H_C(Q).

З атем на H_C(Q) накладываем характеристику H(Q) такого насоса, который обеспечивает в области максимального значе­ния n подачу, равную заданному дебиту, и Н>=Н_с .

Точка А характеризует совместную согласованную работу на­соса и скважины, однако не при оптимальном режиме работы насоса. В области оптимального режима согласовать работу можно изменением характеристики либо скважины (точка В'), либо насоса (точка В"), т. е. изменить напор на дельта Н. Обычно уменьшают напор насоса (точка В") снятием лишних рабочих ступеней и заменой их направляющими вкла­дышами. При числе рабочих ступеней z насос развивает на­пор H, а для создания напора H_с требуется ступеней z_c. Состав­ляя пропорцию, находим z_c = zHc/H и число ступеней, которые требуется снять: дельтаz=z—z_c=z (1—Hc/H) =zдельтаHc/H.

Выбор насоса и определение глубины его подвески с использованием кривых распределения давления

1. Строятся кривые распределения давления в об­садной колонне p(z) по принципу «снизу вверх» от забойного давления р₃ (линия /) и расходного газосодержания B(z) от уровня рн„ (линия 2).

2. При отводе свободного газа из затрубного пространства рассчитывается сепарация газа у приема насоса (аналогично ШСН).

3. Строится кривая p(z) в НКТ по принципу «сверху вниз» от устьевого давления р₂ (линия 3). Диаметром d НКТ за­даемся. 4. Проводим горизонталь минимальной глубины спуска на­соса Lmin, что соответствует такому B(z), при котором наступает срыв подачи насоса из-за влияния газа, т. е. B'_пр=0,15—0,25. Поле между кривыми / и 3 ниже Lmin определяет область воз­можных условий работы ЭЦН и глубины его подвески L.

5. Указанные кривые целе­сообразно дополнить кривой распределения температуры T(z) от забойной температуры Т₃ до устьевой температуры Т₂ (кривые 4 и 4').

6. Тогда с учетом B(z) и допустимой рабочей температуры насоса окончательно выбираем глубину L, которой соответ­ствует р_пр. 7. Требуемый напор насоса H=дельтаp_H/(pcpg). 8. Имея Н, Q_cp, выбираем типоразмер ЭЦН (аналогично предыдущему) с учетом диаметра эксплуатационной колонны. 9. Вычисляем энергетические показатели . 10. При необходимости задаемся другими значениями d, L и на основе экономических показателей выбираем наиболее вы­годный вариант.