ESP diagram

ESP - instalace elektrického ponorného čerpadla, v anglické verzi - ESP (elektrické ponorné čerpadlo). Pokud jde o počet vrtů, ve kterých taková čerpadla pracují, jsou horší než jednotky SRP, ale z hlediska objemu ropy vyrobené s jejich pomocí jsou ESP bezkonkurenční. Asi 80 % veškeré ropy v Rusku se vyrábí pomocí ESP.

Obecně je ESP obyčejná čerpací jednotka, pouze tenká a dlouhá. A ví, jak pracovat v prostředí, které je charakteristické svou agresivitou vůči mechanismům v něm přítomným. Skládá se z ponorného čerpacího agregátu (elektromotor s hydraulickou ochranou + čerpadlo), kabelového vedení, potrubního vedení, zařízení ústí vrtu a povrchového zařízení (transformátor a řídicí stanice).

Hlavní součásti ESP:

ESP (elektrické odstředivé čerpadlo)- klíčový prvek instalace, který vlastně zvedá kapalinu ze studny na povrch. Skládá se ze sekcí, které se zase skládají ze stupňů (rozváděcích lopatek) a velkého počtu oběžných kol sestavených na hřídeli a uzavřených v ocelovém plášti (trubce). Hlavní charakteristiky ESP jsou průtok a tlak, proto název každého čerpadla obsahuje tyto parametry. Například ESP-60-1200 přečerpá 60 m 3 /den kapaliny s tlakem 1200 metrů.

SEM (ponorný elektromotor)– druhý nejdůležitější prvek. Jedná se o asynchronní elektromotor plněný speciálním olejem.

Chránič (nebo hydroizolace)– prvek umístěný mezi elektromotorem a čerpadlem. Odděluje elektromotor naplněný olejem od čerpadla naplněného formovací kapalinou a zároveň přenáší rotaci z motoru na čerpadlo.

Kabel, s jehož pomocí je ponorný motor dodáván elektřinou. Pancéřovaný kabel. Na povrchu a do hloubky sestupu čerpadla je kruhového průřezu (KRBK), v oblasti ponorného agregátu podél čerpadla a hydraulické ochrany je plochý (KPBK).

Volitelná výbava:

Odlučovač plynu– používá se ke snížení množství plynu na vstupu čerpadla. Pokud není potřeba snižovat množství plynu, pak se používá jednoduchý vstupní modul, přes který studniční kapalina vstupuje do čerpadla.

TMS- termomanometrický systém. Teploměr a manometr srolované do jednoho. Dává nám na povrchu údaje o teplotě a tlaku prostředí, ve kterém ESP spuštěný do vrtu funguje.

Celá tato instalace je sestavena přímo, když je spuštěna do studny. Montuje se postupně zdola nahoru, přičemž se nezapomíná na kabel, který je připevněn k samotné instalaci a k ​​trubce, na které to vše visí, pomocí speciálních kovových pásků. Na povrchu je kabel přiveden do zvyšovacího transformátoru (TMPT) a řídicí stanice instalované v blízkosti pouzdra.

Kromě již uvedených součástí jsou v potrubí nad elektrickým odstředivým čerpadlem instalovány zpětné ventily a vypouštěcí ventily.

Zpětný ventil(KOSH - kulový zpětný ventil) se používá k plnění potrubí kapalinou před spuštěním čerpadla. Zabraňuje také stékání kapaliny, když se čerpadlo zastaví. Když čerpadlo běží, je zpětný ventil v otevřené poloze kvůli tlaku zespodu.

Výše zpětný ventil jízdní vypouštěcí ventil (KS), který se používá k vypuštění kapaliny z potrubí před zvednutím čerpadla ze studny.

Elektrická odstředivá ponorná čerpadla mají oproti hlubinným značné výhody sací tyčová čerpadla:

• Jednoduchost pozemního vybavení;
• Možnost odběru kapaliny ze studní až 15 000 m 3 /den;
• Schopnost je používat ve vrtech s hloubkou více než 3000 metrů;
• Vysoká (od 500 dnů do 2-3 let nebo více) životnost ESP mezi opravami;
• Možnost provádění výzkumu ve studních bez zdvihacího čerpacího zařízení;
• Méně pracné metody odstraňování parafínu ze stěn trubek.

Elektrická odstředivá ponorná čerpadla lze použít v hlubokých a šikmých ropných vrtech (i horizontálních), v silně zavodněných vrtech, ve vrtech s jodobromovými vodami, s vysokou salinitou formačních vod, pro čerpání roztoků solí a kyselin. Kromě toho byla vyvinuta a vyrobena elektrická odstředivá čerpadla pro současný a oddělený provoz několika horizontů v jednom vrtu s pažnicovými kolonami 146 mm a 168 mm. Někdy se také používají elektrická odstředivá čerpadla k vstřikování mineralizované formační vody do ropného ložiska za účelem udržení tlaku v zásobníku.

Instalace ESP je složitý technický systém a i přes známý princip fungování odstředivého čerpadla se jedná o soubor prvků, které jsou designově originální. Schematický diagram ESP je znázorněno na obr. 6.1. Instalace se skládá ze dvou částí: povrchové a ponorné. Zemní část obsahuje autotransformátor 1; řídící stanice 2; někdy kabelový buben 3 a vybavení ústí vrtu 4. Ponorná část obsahuje hadicovou šňůru 5, na kterou se ponorná jednotka spouští do vrtu; pancéřovaný třížilový elektrický kabel 6, kterým je přiváděno napájecí napětí do ponorného elektromotoru a který je pomocí speciálních svorek 7 uchycen ke struně potrubí.

Ponorná jednotka sestává z vícestupňového odstředivého čerpadla 8, vybaveného přijímacím sítem 9 a zpětným ventilem 10. Ponorná jednotka obsahuje vypouštěcí ventil 11, kterým je kapalina vypouštěna z potrubí při zvedání jednotky. Ve spodní části je čerpadlo kloubově spojeno s hydraulickou ochrannou jednotkou (ochranou) 12, která je zase kloubově spojena s ponorným elektromotorem 13. Ve spodní části má elektromotor 13 kompenzátor 14.

Kapalina vstupuje do čerpadla přes síťovinu umístěnou v jeho spodní části. Síťka zajišťuje filtraci formovací tekutiny. Čerpadlo dodává kapalinu ze studny do potrubí.

Instalace ESP v Rusku jsou navrženy pro studny s pažnicí o průměru 127, 140, 146 a 168 mm. Pro velikosti pláště 146 a 168 mm jsou k dispozici ponorné jednotky ve dvou velikostech. Jedna je určena pro studny s nejmenším vnitřním průměrem (podle GOST) pláště. Jednotka ESP má v tomto případě také menší průměr a tím i menší provozní vlastnosti (tlak, průtok, účinnost).

Rýže. 6.1. Schematické schéma ESP:

1 - autotransformátor; 2 - řídící stanice; 3 - kabelový buben; 4 - vybavení ústí vrtu; 5 - trubková kolona; 6 - pancéřovaný elektrický kabel; 7 - kabelové svorky; 8 - ponorné vícestupňové odstředivé čerpadlo; 9 - síto sání čerpadla; 10 - zpětný ventil; 11 - vypouštěcí ventil; 12 - hydraulická ochranná jednotka (chránič); 13 - ponorný elektromotor; 14 - kompenzátor

Každá instalace má svůj vlastní kód, například UETSN5A-500-800, ve kterém jsou přijata tato označení: číslo (nebo číslo a písmeno) za ESP udává nejmenší přípustný vnitřní průměr pláště, do kterého může být spuštěn, číslo „4“ odpovídá průměru 112 mm, číslo „5“ odpovídá 122 mm, „5A“ - 130 mm, „6“ - 144 mm a „6A“ - 148 mm; druhé číslo kódu udává jmenovitý průtok čerpadla (v m 3 / sUt) a třetí - přibližný tlak v m. Hodnoty průtoku a tlaku jsou uvedeny pro provoz na vodě.

V minulé roky Sortiment vyráběných jednotek odstředivých čerpadel se výrazně rozšířil, což se odráží i v kódech vyráběných zařízení. Zařízení ESP vyráběná společností ALNAS (Almetěvsk, Tatarstán) mají v kódu za nápisem "ESP" velké písmeno "A" a zařízení Lebedyansky Mechanical Plant (JSC Lemaz, Lebedyan, Kursk region) mají velké písmeno písmeno „L“ před nápisem „ESP“. Instalace odstředivých čerpadel s konstrukcí oběžného kola se dvěma podpěrami, určená pro výběr formovací kapaliny s velkým množstvím mechanických nečistot, mají ve svém kódu „2“ za písmenem „L“ a před nápisem ESP (pro čerpadla Lemaz) , písmeno „D“ za nápisem „ESP“ (u čerpadel JSC „Borets“), písmeno „A“ před číslem instalační velikosti (u čerpadel ALNAS). Korozivzdorné provedení ESP je označeno písmenem „K“ na konci instalačního kódu a tepelně odolné provedení písmenem „T“. Provedení oběžného kola s přídavnými vířivými lopatkami na zadním disku (Novomet, Perm) má v kódu čerpadla písmenné označení VNNP.

6.3. Hlavní součásti instalace ESP, jejich účel a vlastnosti

Spádová odstředivá čerpadla

Spádová odstředivá čerpadla jsou vícestupňové stroje. To je způsobeno především nízkými hodnotami tlaku vytvořenými jedním stupněm (oběžné kolo a vodicí lopatka). Malé hodnoty tlaku jednoho stupně (od 3 do 6-7 m vodního sloupce) jsou zase určeny malými hodnotami vnějšího průměru oběžného kola, omezeným vnitřním průměrem pláště a rozměry použitého hlubinného zařízení - kabel, ponorný motor atd.

Konstrukce vrtného odstředivého čerpadla může být konvenční a odolná proti opotřebení, stejně jako se zvýšenou odolností proti korozi. Průměry a složení součástí čerpadla jsou v zásadě stejné pro všechny verze čerpadel.

Běžné hlubinné odstředivé čerpadlo je určeno k odsávání kapaliny ze studny s obsahem vody až 99 %. Mechanické nečistoty v čerpané kapalině by neměly překročit 0,01 % hm. (nebo 0,1 g/l) a tvrdost mechanických nečistot by neměla překročit 5 Mohsových bodů; sirovodík - ne více než 0,001%. Podle požadavků technických specifikací výrobců by obsah volného plynu na sání čerpadla neměl překročit 25 %.

Odstředivé čerpadlo odolné proti korozi je navrženo tak, aby fungovalo, když čerpaná formovací kapalina obsahuje sirovodík do 0,125 % (do 1,25 g/l). Konstrukce odolná proti opotřebení umožňuje odčerpávat kapaliny obsahující mechanické nečistoty až do 0,5 g/l.

Stupně jsou umístěny ve vývrtu válcového tělesa každé sekce. Jedna čerpací sekce pojme 39 až 200 stupňů v závislosti na jejich montážní výšce. Maximální počet stupňů v čerpadlech dosahuje 550 kusů.

Rýže. 6.2. Schéma spodního odstředivého čerpadla:

1 - prsten se segmenty; 2,3- hladké podložky; 4,5- podložky tlumičů; 6 - horní podpora; 7 - nižší podpora; 8 - pružinový kroužek podpěry hřídele; 9 - distanční pouzdro; 10 -základna; 11 - drážkovaná spojka.

Modulární ESP

Pro vytvoření vysokotlakých vrtných odstředivých čerpadel je nutné do čerpadla instalovat mnoho stupňů (až 550). Nelze je však umístit do jednoho pouzdra, protože délka takového čerpadla (15-20 m) komplikuje přepravu, instalaci u studny a výrobu pouzdra.

Vysokotlaká čerpadla se skládají z několika sekcí. Délka tělesa v každé sekci není větší než 6 m. Části karoserie jednotlivých sekcí jsou spojeny přírubami se šrouby nebo svorníky a hřídele drážkovými spojkami. Každá sekce čerpadla má horní axiální podpěru hřídele, hřídel, radiální podpěry hřídele a stupně. Pouze spodní část má přijímací síť. Rybářská hlava - pouze horní část čerpadla. Sekce vysokotlakého čerpadla mohou být kratší než 6 m (obvykle jsou délky tělesa čerpadla 3,4 a 5 m), v závislosti na počtu stupňů, které je třeba do nich umístit.

Čerpadlo se skládá ze vstupního modulu (obr. 6.4), sekčního modulu (sekční moduly) (obr. 6.3), hlavového modulu (obr. 6.3), zpětných ventilů a vypouštěcích ventilů.

Je možné snížit počet modulových sekcí v čerpadle a odpovídajícím způsobem vybavit ponornou jednotku motorem o požadovaném výkonu.

Spojení mezi moduly a vstupním modulem k motoru jsou přírubové. Přípojky (kromě připojení vstupního modulu k motoru a vstupního modulu k odlučovači plynů) jsou utěsněny pryžovými kroužky. Spojení hřídelí sekcí modulu mezi sebou, modulové sekce s hřídelí vstupního modulu, hřídele vstupního modulu s hřídelí hydraulické ochrany motoru se provádí pomocí drážkových spojek.

Hřídele modulových sekcí všech skupin čerpadel, které mají stejné délky pláště 3,4 a 5 m, jsou sjednoceny. Pro ochranu kabelu před poškozením během zdvihacích operací jsou na základnách modulu sekce a modulu hlavy umístěny odnímatelné ocelové žebra. Konstrukce čerpadla umožňuje bez dodatečné demontáže použití modulu odlučovače plynů čerpadla, který se instaluje mezi vstupní modul a modul sekce.

Technické charakteristiky některých standardních velikostí ESP pro výrobu ropy, vyráběných ruskými společnostmi podle technických specifikací, jsou uvedeny v tabulce 6.1 a obr. 6.6.

Nejpoužívanější instalační praxí jsou elektrická odstředivá čerpadla.

Instalace ponorných odstředivých čerpadel jsou určeny pro odčerpávání

ESP zahrnuje: nadzemní a podzemní zařízení.

Podzemní zařízení zahrnuje: - montáž elektrické odstředivé jednotky; - čerpací trubkový sloup a kabel.

Povrchové vybavení tvoří zařízení ústí vrtu, řídicí stanice a transformátor.

Rýže. 1. 1 – motor; 2 – kabel; 3 – ochrana vod; 4 – čerpadlo ESP 5.6 – kontrolní a vypouštěcí ventily; 7 – vybavení ústí vrtu; 8 – autotransformátor; 9 – řídící stanice; 10 – potrubí; 11 – sací modul.

Princip činnosti: Elektrická odstředivá jednotka je spuštěna do jímky na potrubí. Skládá se ze tří hlavních částí umístěných na jedné vertikální hřídeli: vícestupňové odstředivé čerpadlo, elektromotor (SEM) a chránič, který chrání elektromotor před pronikáním kapaliny a zajišťuje dlouhodobé mazání čerpadla a motoru. Proud pro napájení elektromotoru je přiváděn třížilovým plochým kabelem, který se spouští spolu s hadicovým provázkem a připevňuje se k nim tenkými železnými svorkami (řemeny).

Transformátor je navržen tak, aby kompenzoval pokles napětí v kabelu přivádějícím proud do motoru. Použití řídicí stanice, ruční ovládání motoru, automatické vypnutí jednotky při zastavení přívodu kapaliny, nulová ochrana, ochrana proti přetížení a vypnutí jednotky při zkraty. Během provozu jednotky nasává odstředivé proudové čerpadlo kapalinu přes filtr instalovaný na vstupu čerpadla a vytlačuje ji potrubím čerpadla na povrch. V závislosti na tlaku, tzn. výšky zdvihu kapaliny se používají čerpadla s různým počtem stupňů.

28. Ostatní typy bezpístnicových čerpadel

Šroubové čerpadlo – ponorné čerpadlo poháněné elektromotorem; Kapalina v čerpadle se pohybuje v důsledku otáčení rotorového šroubu. Čerpadla tohoto typu jsou zvláště účinná při těžbě olejů s vysokou viskozitou z vrtů.

Hydropíst čerpadlo je ponorné čerpadlo poháněné proudem kapaliny přiváděné do studny z povrchu čerpací jednotkou. V tomto případě se do vrtu spouštějí dvě řady soustředných trubek o průměru 63 a 102 mm. Čerpadlo je spouštěno do vrtu uvnitř trubky o průměru 63 mm a tlakem kapaliny přitlačováno proti sedlu umístěnému na konci této trubky. Kapalina přicházející z povrchu pohybuje pístem motoru a s ním i pístem čerpadla. Píst čerpadla odčerpává kapalinu z vrtu a spolu s pracovní kapalinou ji dodává mezitubulárním prostorem na povrch.

Membránové čerpadlo - čerpadlo objemového typu, ve kterém ke změně objemu komory čerpadla dochází v důsledku deformace jedné z jejích stěn, vyrobené ve formě elastické desky - membrány. Vzhledem k tomu, že pohyblivé části hnacího mechanismu D.n. nesmí přijít do kontaktu s čerpaným médiem, D.č. používá se také k odčerpávání kapalin znečištěných abrazivními mechanickými látkami. nečistoty. Membrány jsou vyrobeny z pryže (včetně zesílené pryže) a dalších elastických materiálů a také z nerezových slitin. Mají podobu (většinou) vlnité desky nebo měchu.

Instalace ponorných odstředivých čerpadel určený k odčerpávání

ropné vrty, včetně nakloněných formací obsahujících kapalinu

ropa, voda a plyn a mechanické nečistoty. V závislosti na množství

různé součásti obsažené v čerpané kapalině, čerpadla

Instalace mají standardní provedení a zvýšenou odolnost proti korozi a opotřebení.

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Vloženo na http://www.allbest.ru/

Úvod

V Rusku jsou mezi bezpístnicovými čerpadly nejběžnější instalací elektrická odstředivá čerpadla. Je jimi vybaveno více než 35 % celkových zásob vrtů v zemi. Instalace elektrických odstředivých čerpadel (ESP) mají velmi velký rozsah průtoku (od 10 do 1000 mі/den i více) a jsou schopné vyvinout tlak až 2000 m. V oblasti velkých průtoků (nad 80 mі/den ), ESP mají nejvyšší koeficient užitečná akce(efektivita) mezi všemi mechanizovanými metodami produkce ropy. V rozsahu dodávek od 50 do 300 mі/den. účinnost ESP přesahuje 40%, ale v oblasti nízkých průtoků je účinnost ESP prudce klesá. Pokud je to možné, organizace dálkové ovládání stavu, stejně jako regulace výkonu ESP je výrazně lepší než tyčové jednotky. Také výkon ESP je méně ovlivněn zakřivením vrtu.

Vliv zakřivení vrtu na výkon ESP ovlivňuje především při vyklápěcích a zvedacích operacích z důvodu možnosti poškození kabelu a nesouvisí (do určité hodnoty úhlu sklonu vrtu a rychlosti nárůstu v jeho zakřivení), jako v případě SPU, se samotným procesem provozu. ESP však nefungují dobře v korozívním prostředí, kdy se vynáší písek, v podmínkách vysoké teploty a vysokého plynového faktoru.

ESP jsou navrženy pro čerpání formovací tekutiny z ropných vrtů a používají se k nucenému odběru tekutiny.

Pro spolehlivý provoz čerpadla je to nutné správný výběr do této studny. Během provozu vrtu se neustále mění parametry formace, spodní zóna formace a vlastnosti odebrané tekutiny: obsah vody, množství přidruženého plynu, množství mechanických nečistot a v důsledku toho , je nedostatek kapaliny nebo čerpadlo běží naprázdno, což zkracuje dobu generální opravy čerpadla. V současné době je kladen důraz na spolehlivější zařízení, aby se prodloužila doba obratu a v důsledku toho se snížily náklady na zvedání kapaliny. Toho lze dosáhnout použitím odstředivých ESP namísto SPU, protože odstředivá čerpadla mají dlouhou dobu generální opravy.

Instalace ESP může být použita při čerpání kapalin obsahujících plyn, písek a korozivní prvky.

1 . Zařízení a Technické specifikace ESP

1.1 Nazúčel a technické údaje ESP

Ponorné odstředivé jednotky jsou určeny pro čerpání formovací kapaliny z ropných vrtů. Ponorná odstředivá elektrická čerpadla na těžbu ropy jsou určena pro provoz ropných, někdy silně podmáčených, vrtů malého průměru a velké hloubky, zajišťují bezproblémový a dlouhodobý provoz v kapalinách obsahujících agresivní formační vody s rozpuštěnými různými solemi, plyn (včetně sirovodíku), mechanické nečistoty ve formě písku. Hloubka ponoru čerpadla dosahuje 2500 m i více a teplota čerpané kapaliny někdy dosahuje 100 0 C. Požadavky na formovací kapalinu pro provoz studny s elektrickými ponornými čerpadly jsou uvedeny v tabulce 1.1.

Tabulka 1.1 - Přijatelné charakteristiky formovací kapaliny pro provoz vrtu s použitím jednotek ESP

Vrty, ve kterých jsou zařízení provozována, musí splňovat následující podmínky:

a) minimální vnitřní průměr studny pro každou velikost instalace podle technického popisu pro čerpadla a motory;

b) maximální rychlost nárůstu zakřivení vrtu je 2º na 10 metrů a v oblasti instalace - 3 minuty na 10 metrů;

c) maximální hydrostatický tlak v prostoru zavěšení instalace - 40 MPa;

d) v oblasti provozu ponorného zařízení by odchylka vrtu od svislice neměla být větší než 60 stupňů.

1.2 Výhody a nevýhody ESP

Ponorné instalace odstředivých elektrických čerpadel jsou u nás široce používány. Průměrný průtok ropného vrtu vybaveného takovou jednotkou je 120-140 tun/den, zatímco průtok vrtů vybavených sacími tyčovými čerpacími jednotkami je pouze 15 tun/den. Velkou výhodou těchto jednotek je snadná údržba, dlouhá doba generální opravy - 1 rok. Není neobvyklé, že instalace v některých oblastech fungují déle než 2-3 roky bez zvedání.

1.2.1 Výhody elektrických odstředivých čerpadel

Studny vybavené ponornými odstředivými elektrickými čerpadly jsou příznivě srovnatelné se studnami vybavenými čerpacími jednotkami s hlubokými studnami.

Zde na povrchu nejsou žádné mechanismy s pohyblivými částmi, neexistují žádné obrovské stroje náročné na kov - čerpací židle a masivní základy nutné pro jejich instalaci.

Použití takového zařízení umožňuje uvedení studní do provozu ihned po vrtání v kteroukoli roční dobu, a to i v těch nejdrsnějších zimních měsících, aniž by se vynakládalo mnoho času a peněz na stavbu základů a instalaci těžké techniky. Při provozu vrtů ESP lze ústí vrtu snadno utěsnit, což umožňuje shromažďování a odstraňování souvisejícího plynu. Instalace ESP se vyznačují absencí mezičlánku sacích tyčí, což zvyšuje dobu obratu pro provoz studny.

Rozšiřuje se rozsah uplatnění čerpací výroby z hlubinných vrtů a nuceného odběru kapaliny ze silně podmáčených vrtů i směrových vrtů.

1.2.2 Nevýhody elektrických odstředivých čerpadel

Nevýhody bezpístnicových čerpacích jednotek zahrnují: složité opravy studní při pádu potrubí, které někdy nevedou k žádnému výsledku; složité zařízení vyžadující vysoce kvalifikovaného elektrikáře.

Při vysokých rychlostech se olej mísí s vodou a na oddělení oleje od vody je třeba vynaložit velké množství energie. ESP lze také použít pro vstřikování vody mezi nádrže a pro udržení tlaku v nádrži v ložiscích ropy.

a) kapaliny obsahují značné množství písku, který způsobuje rychlé opotřebení pracovních částí čerpadla;

b) s velkým množstvím plynu, které snižuje výkon čerpadla.

1.3 Součástí výbavy

Sada ponorného zařízení pro těžbu ropy obsahuje: elektromotor s hydraulickou ochranou, čerpadlo, kabelové vedení, zemní elektrické zařízení a automatickou řídicí stanici (obrázek 1.1).

Čerpadlo je poháněno elektromotorem a dodává formovací kapalinu z vrtu potrubím na povrch do potrubí.

Kabelové vedení zajišťuje napájení elektromotoru. Připojuje se k elektromotoru pomocí kabelové vstupní spojky.

1 - elektromotor; 2 - chránič; 3 - sítko čerpadla; 4 - ponorné odstředivé čerpadlo; 5 - speciální kabel; 6 - vodicí váleček; 7 - kabelový buben; 8 - autotransformátor; 9 - stanice automatického řízení; 10 - pásek pro upevnění kabelu

Obrázek 1.1 - Uspořádání zařízení ESP

Kabel je připevněn k hydraulické ochraně, potrubí čerpadla a kompresoru kovovými pásy, které jsou součástí dodávky čerpadla.

Pozemní elektrická zařízení - kompletní trafostanice nebo řídicí stanice s transformátorem převádí napětí polní sítě na hodnotu, která poskytuje optimální výstupní napětí elektromotoru, s přihlédnutím k napěťovým ztrátám v kabelu, zajišťuje řízení provozu el. ponorná instalace a její ochrana v abnormálních podmínkách. Elektrické čerpadlo je jednotka sestávající ze speciálního ponorného střídavého elektromotoru plněného olejem, chrániče, která chrání motor před pronikáním okolní kapaliny do něj, a odstředivého vícestupňového čerpadla. Skříně elektromotoru, chrániče a čerpadla jsou navzájem spojeny pomocí přírub. Hřídele mají drážkované spoje. V sestavené jednotce je elektromotor umístěn dole, nad ním je chránič a nad chráničem je čerpadlo.

Elektrické čerpadlo je spuštěno do studny pomocí potrubí a zavěšeno na závěsné podložce bez dodatečného upevnění ve studni. Motor je poháněn elektřinou přes speciální olejivzdorný kulatý třížilový kabel značky KRBK v pružném páskovém pancíři, který prochází závěsnou podložkou a je připevněn k potrubí čerpadla kovovými pásy. Na povrch instalují pouze řídící stanici a autotransformátor a na ústí vrtu tlakoměr a ventil. Pro minimalizaci diametrálních rozměrů ponorné jednotky je podél ní položen speciální plochý kabel KRBP v pružném páskovém pancíři, chráněný před poškozením žebry navařenými k čerpadlu a ochrannými kryty.

Kompletní trafostanice nebo řídící stanici

a transformátor je instalován a zajištěn na základu nebo podstavci ve vzdálenosti nejméně 20 m od ústí vrtu. Výška základů (podstavců) musí být taková, aby bylo vyloučeno zaplavení vodou a sněhem snášení zařízení na nich instalovaného. Ve vzdálenosti 15-20 m od ústí vrtu, Umístěte buben s kabelem na speciálně připravenou rovnou plochu, nainstalujte jej na mechanizovaný navíječ kabelu nebo na podpěry, na kterých se bude buben otáčet. Buben by měl být umístěn tak, aby jeho osa rotace byla kolmá k pomyslné čáře vedené od ústí vrtu do středu bubnu. Snížení instalace bude pohodlnější, pokud buben umístíte tak, aby se kabel odvíjel z jeho horní části.

Pro snazší vedení kabelu do vrtu při jeho spouštění se používá tzv. lanový váleček zavěšený nad ústím vrtu v malé výšce.

Připravte a umístěte potrubí čerpadlo-kompresor a na ně na chodníky nebo podpěry tak, aby spojky potrubí směřovaly k ústí vrtu, aby potrubí bylo v zorném poli obsluhy přečerpávacího zařízení a nepřekáželo při práci s kabelem. Vnější a vnitřní dutiny potrubí musí být čisté.

Při provozu vrtů s ponornými odstředivými elektrickými čerpadly lze ústí vrtu snadno utěsnit, což umožňuje shromažďování a odstraňování souvisejícího plynu. Pozemní elektrická zařízení díky svým malým rozměrům, nízké hmotnosti a dostupnosti ochranné kryty, v závislosti na klimatických podmínkách může být instalován buď přímo ve volné přírodě nebo v malé nevytápěné budce, ale tak, aby závěje sněhu ani záplavy nenarušovaly normální nepřetržitý provoz studny.

Charakteristickým znakem ponorných odstředivých elektrických čerpadel je snadná údržba, hospodárnost a relativně dlouhá doba generální opravy jejich provozu. Doba provozu čerpadla mezi zvedáním pro opravy ve většině případů přesahuje 200 dní, v mnoha vrtech pracují bez zvedání 2-3 roky.

1,4 Opřehled zahraničních instalací

V USA se ponorná čerpadla vyrábí jak v jednosekční, tak i ve dvou, tří a čtyřsekční verzi v závislosti na zadaném tlaku.

Charakteristickým znakem čerpadel Byron Jackson, který je odlišuje od ostatních konstrukcí čerpadel, je absence paty u hřídele čerpadla jak u jednočlánkových, tak u vícečlánkových čerpadel. Axiální síla působící na konec hřídele v důsledku tlaku vyvinutého čerpadlem a vlastní hmotnost hřídele je vnímána pátým, umístěným v ucpávkové (běhounové) části. U sekčních čerpadel jsou hřídele spojeny, spočívají na sobě a tvoří jakoby jeden dlouhý hřídel. Umístění axiální podpěry čerpadla do ucpávkové části má určitý smysl, protože... pata v tomto případě funguje čistý olej. V důsledku toho by její spolehlivost měla být větší než spolehlivost paty pracující přímo ve formovací tekutině.

V prvních konstrukcích čerpadel Reda byla axiální podpěra hřídele vyrobena ve formě kuličkových ložisek s kosoúhlým stykem typu „duplex“, umístěných ve spodní části ve speciální komoře.

U čerpadel Byron Jackson může délka hřídele 3 - 4 sekcí dosáhnout 25...30 m. Hřídele jsou spojeny mezi sebou a s hřídelí ucpávkové sekce pomocí drážkovaných spojek, jejich konce spočívají proti sobě skrz čep nebo podložka v drážkované spojce.

Pro zajištění stability hřídele během provozu Byron Jackson navrhl použití mezilehlých gumo-kovových ložisek, které jsou umístěny v 6 stupních. Na rozdíl od domácích konstrukcí nejsou pryžokovová ložiska Byron Jackson instalována místo odpovídajících stupňů, ale jsou namontována ve vodicích lopatkách.

Čerpadla Reda Pump jsou jiná design jednotlivé díly. Nejprve je třeba poznamenat, že čerpadla Reda Pump mají levý směr otáčení hřídele při pohledu shora.

Rybářská hlava a základna jsou vyrobeny ze samostatných konstrukčních prvků tak, že je lze připojit jak k jednosekčnímu, tak k vícesekčnímu čerpadlu. To přispívá ke sjednocení dílů a sestav.

Většina návrhů Reda Pump nemá v horní části podpatek. Namísto paty jsou některá oběžná kola (až 40 %) přísně fixována v axiálním směru na hřídeli pomocí dorazů zajištěných v drážkách na hřídeli čerpadla. Tím je horní část oběžných kol, jejichž pouzdra spočívají na sobě, chráněna před axiálním pohybem.

U ponorných čerpadel Byron Jackson jsou axiální síly z plovoucích oběžných kol stupňů vnímány vodicími lopatkami současně na dvou plochách podpěr, když síla směřuje dolů, a na jedné ploše v případě plovoucího oběžného kola nahoru. Tento typ konstrukce schodů se nazývá dvojitá podpora.

Dvojité podpěrné stupně používají také Reda Pump Co., Oil Dynamics a Oilline v případech, kdy je nutné snížit specifické zatížení podpěry.

Na rozdíl od provedení jednopodpěrného stolku má dvoupodpěrný stupeň kromě hlavní podpěry spočívající na límci vodicí lopatky druhou podpěru spočívající na pouzdru vodicí lopatky. Tím se zvětší celková plocha, sníží se specifické zatížení podpěry, sníží se opotřebení a zvýší se životnost.

Dvojitý podpěrný stupeň umožňuje uvádět podpěry do provozu jednu po druhé, a to díky tloušťce podpěrných podložek nebo odpovídajícím axiálním rozměrům límců.

Stupně s odlehčovacími otvory v oběžném kole jsou široce používány v čerpadlech od Reda Pump, Oilline a Oil Dynamics.

Tato konstrukce snižuje axiální sílu až o 25 %, a proto nevyžaduje druhou podpěru. To však snižuje účinnost o 4...6%. U ponorných čerpadel, jejichž účinnost je již nízká, nejsou v oběžných kolech vytvořeny odlehčovací otvory.

Zahraniční společnosti věnují velkou pozornost čistotě průtokových kanálů pracovních prvků čerpadel, protože na tom závisí účinnost stupňů. Byron Jackson například přesně odlévá oběžná kola a vodicí lopatky, aby zajistil čistý a hladký povrch průtokových kanálů.

Oběžná kola, přesně odlitá, mají jednotnou tloušťku kotoučů, lopatek, pouzder a přísnou soustřednost prvků, která zajišťuje potřebné vyvážení všech oběžných kol.

2 . Vývoj patentu

2.1 Možnosti vývoje patentu

2.1.1 Patent 66417 Ruská federace,E21B43/38

Ponorná vrtná čerpací jednotka pro těžbu ropy, lapač kejdy a pojistný ventil ponorné studnové čerpací jednotky. Govberg Artem Savelievich, Terpunov Vjačeslav Abelevič; přihlašovatel a držitel patentu „Vývojové centrum zařízení na výrobu ropy (OPE) (SC)“. - č. 2007113036/22, přihláška. 4. 10. 2007; publ. 09/10/2007.

Technická řešení se týkají zařízení pro čištění formovací kapaliny v ropných vrtech a lze je použít v ropném průmyslu k ochraně ponorných čerpacích zařízení před účinky pevných nečistot obsažených v čerpané kapalině, zejména po hydraulickém štěpení, při vývoji vrtů, jakož i během těžba ropy z vrtů na výrobu písku s koncentrací pevných látek do 5 g/l, jakož i k ochraně čerpacího zařízení před abnormálními provozními podmínkami při ucpání separačních zařízení. Ponorná vrtná čerpací jednotka na těžbu ropy, zajišťující dosažení výše uvedeného technického výsledku, obsahuje ponorné čerpadlo, elektromotor a lapač kalu. Čerpací agregát je v tomto případě vybaven pojistným ventilem, určeným k hydraulickému propojení sání čerpadla s mezikruží za lapačem kalu za předpokladu zastavení pohybu čerpané kapaliny lapačem kalu. Dosaženým technickým výsledkem je zajištění účinné ochrany ponorného čerpacího zařízení před působením pevných nečistot obsažených v čerpané kapalině, aniž by došlo ke znečištění spodní zóny vrtu, a také ochrana čerpacího zařízení před abnormálními provozními stavy při odkalování sběrače kalu. přeplněný a/nebo je separátor zanesený částicemi pevných nečistot.

Součástí pojistného ventilu je tělo s obtokovým otvorem a objímka šoupátka s obtokovým otvorem. Pouzdro cívky je navrženo tak, aby se pohybovalo pod vlivem průtoku kapaliny čerpané ponorným čerpadlem. Mezi pouzdrem cívky a pouzdrem je vytvořena diferenciální dutina. Dosaženým technickým výsledkem je zvýšení citlivosti a rychlosti odezvy pojistného ventilu.

Známý pojistný ventil pro ponornou čerpací jednotku pro těžbu ropy je popsán v patentu US 5494109 A, 27.2.1996, který zahrnuje pouzdro konfigurované pro připojení k potrubí pro přivádění čerpané kapaliny do sání čerpadla. V boční stěně pouzdra jsou obtokové otvory. Součástí ventilu je i objímka šoupátka s obtokovým otvorem, umístěná ve skříni s možností axiálního pohybu tak, že v horní poloze objímky je možné přemisťovat čerpanou kapalinu uvedenými obtokovými otvory skříně. a objímku pro uložení čerpadla, která obchází filtrační prvky umístěné na vstupu uvedeného potrubí. To chrání čerpadlo před výpadkem napájení a ponorný motor před přehřátím při zanesení filtračních prvků částicemi mechanických nečistot. K posunutí šoupátka do horní polohy dochází při zvýšení tlaku v mezikruží působením diferenciálního pístu, jehož táhlo je umístěno v axiálním otvoru tělesa ventilu.

Hlavní nevýhodou prototypu je nedostatečná citlivost a rychlost odezvy ventilu, který reaguje na zvýšení tlaku v mezikruží způsobené zastavením pohybu kapaliny přes filtr, nikoli na samotnou absenci pohybu čerpané kapaliny. .

Technickým výsledkem dosaženým realizací užitného vzoru je zvýšení citlivosti a rychlosti odezvy pojistného ventilu.

Pojistný ventil ponorného vrtného čerpacího agregátu pro těžbu ropy, zajišťující dosažení výše uvedeného technického výsledku, obsahuje pouzdro s obtokovým otvorem, které je konfigurováno pro připojení k potrubí pro přívod čerpané kapaliny do sání čerpadla, objímka šoupátka s obtokovým otvorem umístěným v pouzdře s možností axiálního pohybu tak, že v jedné z poloh objímky je možné přesouvat čerpanou kapalinu uvedenými obtokovými otvory skříně a objímky. V tomto případě, na rozdíl od prototypu, je pouzdro cívky vyrobeno se schopností pohybu pod vlivem průtoku kapaliny čerpané ponorným čerpadlem do polohy, ve které je možnost pohybu čerpané kapaliny přes obtokové otvory čerpadla. pouzdro a průchodka jsou vyloučeny. Mezi objímkou ​​šoupátka a pouzdrem je vytvořena diferenciální dutina tak, že směr výsledné síly působící na objímku šoupátka při umístění pojistného ventilu do jímky je opačný než směr proudění čerpané kapaliny působící na šoupátko. rukáv.

Obtokové otvory jsou provedeny v boční stěně pouzdra a pouzdra a možnost pohybu čerpané kapaliny přes obtokové otvory pouzdra a pouzdra je zajištěna v nejnižší poloze pouzdra šoupátka vzhledem k pracovní poloze stroje. ventil ve studni.

Pouzdro šoupátka je vybaveno kulovým zpětným ventilem, určeným k uzavření středového otvoru pouzdra, když se kapalina pohybuje v opačném směru, než je směr toku kapaliny čerpané ponorným čerpadlem.

Objímka cívky je zatížena pružinou ve směru, ve kterém na objímku působí proud kapaliny čerpané ponorným čerpadlem, přičemž síla vytvářená pružinou je menší než výše uvedená výsledná síla v jakékoli poloze objímky cívky.

Pojistný ventil čerpací jednotky je určen k propojení sání čerpadla s mezikruží za lapačem kalu ve směru pohybu čerpané kapaliny za předpokladu zastavení pohybu čerpané kapaliny lapačem kalu.

Pojistný ventil (obrázek 2.1) obsahuje pouzdro 23 s obtokovými otvory 24 v boční stěně, určené pro připojení k potrubí nebo dříku za hydrocyklonovým separátorem. Uvnitř pouzdra 24 je cívkové pouzdro 25 s radiálními obtokovými otvory 26 v boční stěně. Objímka 25 je instalována s možností axiálního pohybu. V krajní spodní poloze pouzdra jsou obtokové otvory 24 a 26 spojeny a je zajištěna možnost pohybu čerpané kapaliny z mezikruží do sání čerpadla. Mezi pouzdrem a tělesem je vytvořena diferenciální dutina 27 tak, že směr výsledné síly působící na pouzdro cívky (pokud je v dutině pojistného ventilu přetlak, tj. při umístění pojistného ventilu do jímky) je opačný než směr toku čerpané kapaliny působící na objímku cívky. Objímka 25 cívky je odpružena ve směru vlivu proudění čerpaného média, přičemž síla vytvářená pružinou 16 je menší než výše zmíněná výsledná síla v jakékoli poloze objímky 25. Kromě toho je objímka je vybavena kulovým zpětným ventilem 22, určeným k uzavření středového otvoru objímky, když se kapalina po zastavení čerpadla pohybuje směrem dolů.

Obrázek 2.1 - Pojistný ventil

Když se lapač kalu naplní částicemi pevných nečistot, pohyb kapaliny přes pojistný ventil se zastaví, v důsledku čehož se kulový kohout 22 a pouzdro šoupátka 25 uzavře vlivem tlakového rozdílu vznikajícího v důsledku přítomnost diferenciální dutiny 27, klesá dolů a zaujímá nejnižší polohu, přičemž stlačuje pružinu 16. Kombinovanými obtokovými otvory 24 a 26 vstupuje pracovní tekutina do sání čerpadla.

Pojistný ventil ponorné studniční čerpací jednotky pro těžbu ropy, včetně pouzdra s obtokovým otvorem, který je konfigurován pro připojení k potrubí pro přívod čerpané kapaliny do sání čerpadla, objímka šoupátka s obtokovým otvorem, umístěná v pouzdro s možností axiálního pohybu tak, že v jedné z poloh pouzdra je možné přesouvat čerpanou kapalinu přes uvedené obtokové otvory pouzdra a pouzdra, vyznačující se tím, že pouzdro cívky je navrženo pro pohyb pod vliv průtoku kapaliny čerpané ponorným čerpadlem do polohy, ve které je možnost pohybu čerpané kapaliny přes obtokové otvory pouzdra a pouzder, přičemž mezi pouzdrem šoupátka a pouzdrem je vytvořena diferenciální dutina v takovém způsob, že směr výsledné síly působící na pouzdro šoupátka při umístění pojistného ventilu do jímky je opačný než směr proudění čerpané kapaliny působící na pouzdro šoupátka.

2.1.2 Patent 2480630 Ruská federace, F04D15/02,F04 D13/10

Obtokový ventil pro ponorné odstředivé elektrické čerpadlo. Shramek V.B., Sablin A.Yu., Matveev D.F., Smirnov I.G.; přihlašovatel a držitel patentu společnost s ručením omezeným "Ruská elektrotechnická společnost". - č. 2011139811/06; aplikace 29.09.2011; publ. 27.04.2013.

Vynález se týká zařízení na těžbu ropy a může být použit při výrobě formovací tekutiny z vrtu, zejména pro průchod tekutiny ze vstupního modulu (filtru) nebo odlučovače plynů pro přijetí ponorného vrtného odstředivého elektrického čerpadla (ESP), a pro dodávání tekutiny. od mezikruží k čerpadlu v případě zanesení filtračních prvků částicemi mechanických nečistot.

Známý pojistný ventil pro ponornou studniční čerpací jednotku (patent č. 66417, E21B 43/38, datum zveřejnění 2007.09.10), braný jako prototyp, včetně pouzdra s obtokovými otvory v boční stěně, který je navržen tak, aby

hydraulické spojení sání čerpadla s mezikruží za lapačem kalu ve směru pohybu čerpané kapaliny za předpokladu zastavení pohybu čerpané kapaliny přes lapač kalu, objímku šoupátka s radiálními obtokovými otvory v boční stěně. Pouzdro je instalováno s možností axiálního pohybu. V nejnižší poloze pouzdra jsou obtokové otvory pouzdra a pouzdra zarovnány a je možné přemísťovat čerpanou kapalinu z mezikruží do sání čerpadla. Zejména je pouzdro odpružené a vybavené kulovým zpětným ventilem, konfigurovaným tak, aby uzavřel středový otvor pouzdra, když se tekutina po zastavení čerpadla pohybuje v opačném směru.

Nevýhody známého pojistného ventilu pro ponornou studniční čerpací jednotku jsou:

Nízká spolehlivost chodu ventilu v důsledku vzpříčení cívkového pouzdra, když se částice mechanických nečistot obsažených v kapalině dostanou do mezery mezi tělesem a cívkovým pouzdrem;

Nízká pravděpodobnost bezporuchového provozu známého ventilu je spojena s nízkou citlivostí ventilu v důsledku nízké rychlosti pohybu objímky šoupátka v případě naplnění lapače kalu nebo zanesení separátoru mechanickými nečistotami. V tomto případě může být přívod čerpadla přerušen předtím, než se objímka cívky přesune do polohy, kde jsou obtokové otvory v objímce a krytu vyrovnány, v tomto bodě bude kapalina proudit z mezikruží do sání čerpadla;

Nízká udržovatelnost ventilu, protože není možné vyměnit části pojistného ventilu bez jeho předchozí demontáže z oddělovací trubky a zátky pěchu nebo dutého válcového dříku a demontáže těla ventilu za účelem výměny dílů;

Umístění pojistného ventilu mezi motor a zachycovač kejdy výrazně prodlužuje délku celé instalace ESP, což vytváří další potíže při spouštění a zvedání jednotky ve studni a také vede k možné destrukci nejvíce zatížených prvků, např. například přírubové připojení motoru s následným pádem následného zařízení na dno studny . Zvýšení hmotnostních a rozměrových charakteristik instalace vede ke zvýšenému opotřebení částí čerpadla a zkrácení doby bezporuchového provozu čerpací jednotka při provozu v zóně zvýšeného zakřivení studny.

Cílem vynálezu je vytvořit obtokový ventil, který umožní proudění formovací kapaliny do sání čerpadla v případě ucpání filtračního prvku vstupního modulu nebo odlučovače plynů a zároveň eliminuje vznik nouzové situace spojené s poruchou přívodu formovací kapaliny čerpadlem a selhání jednotky ESP s jejím následným vyzdvižením ze studny .

Technickým výsledkem získaným řešením problému je zvýšení spolehlivosti ventilu, udržovatelnosti, snadného ovládání a prodloužení doby mezi poruchami instalace ESP.

Stanoveného technického výsledku je dosaženo tím, že obtokový ventil pro ponorné odstředivé elektrické čerpadlo, obsahující těleso s obtokovými otvory, které je určeno k napojení na potrubí pro přívod čerpané kapaliny do sání čerpadla, podle vynálezu je vybavena hřídelí instalovanou ve skříni s možností otáčení a spojením jedné koncové hřídele s hřídelí vstupního modulu nebo odlučovače plynů a druhého konce hřídele - s hřídelí elektrického čerpadla, přičemž obtok otvory jsou umístěny ve stupňovité části pouzdra pod úhlem ke středové ose ventilu ve směru proudění vyráběné kapaliny, v každém obtokovém otvoru je instalován zpětný ventil včetně sedla a uzavíracího ventilu prvek instalovaný v těle zpětného ventilu se schopností pohybu.

Provedení obtokových otvorů pod úhlem ke středové ose ventilu ve směru proudění vyráběné kapaliny umožňuje snížit hydraulický odpor proudící kapaliny z mezikruží přes obtokové otvory ventilu v případě ucpání spodního vstupního modulu nebo odlučovače plynu, což zvyšuje tlak čerpadla, jeho výkon, zvyšuje spolehlivost ventilu, zabraňuje výpadku napájení čerpadla, což zvyšuje dobu mezi poruchami instalace ESP.

Instalace zpětných ventilů do obtokových otvorů umožňuje zvýšit citlivost odezvy ventilu při zvýšení tlaku v mezikruží, což zvyšuje rychlost a spolehlivost ventilu a zabraňuje selhání průtoku čerpadla.

Výroba tělesa ventilu prefabrikovaného, ​​sestávajícího ze dvou částí, zlepšuje podmínky pro montáž/demontáž ventilu, což zvyšuje udržitelnost ventilu.

Instalace podpěry hřídele do těla ventilu pomocí odpojitelného spojení, jako je závitové spojení, zvyšuje udržovatelnost ventilu.

Instalace zpětného ventilu do obtokového otvoru pomocí odnímatelného spojení, například pomocí závitu, umožňuje jeho rychlou výměnu nebo opravu.

Provedení uzavíracího prvku zpětného ventilu ve formě koule zajišťuje těsnost zpětného ventilu v uzavřené poloze a také zajišťuje samostředění koule v dutině těla ventilu při otevření ventilu. Bodový kontakt mezi kuličkou a tělesem při pohybu kuličky podél osy zpětného ventilu zabraňuje jejímu vzpříčení v tělese, což zvyšuje spolehlivost obtokového ventilu jako celku.

Odpružení koule zpětného ventilu v opačném směru

Směr vlivu proudění tekutiny vycházející z mezikruží na kouli umožňuje použití ventilu ve vodorovných i šikmých jímkách, což rozšiřuje funkčnost ventilu.

Vytvoření obtokového ventilu ve formě samostatného produktu, který má spojovací prvky na těle a na obou koncích hřídele, například drážkované spojky pro připojení k hřídeli vstupního modulu nebo odlučovače plynu a čerpadla, zvyšuje snadnost použití a udržovatelnost ventilu.

Obrázek 2.2 ukazuje celkový pohled na obtokový ventil pro ponorné odstředivé elektrické čerpadlo. Obtokový ventil obsahuje stupňovité pouzdro 1 s otvorem pro průchod kapaliny 2 vyrobené např. prefabrikované vč. nejlepší část 3 a spodní část 4 pouzdra. Ve skříni 1 je uložen hřídel 5, upevněný zejména v podpěře 6 ložiska, ve které jsou instalována radiální kluzná ložiska 7. V podpěře 6 jsou kanály 8 pro průchod čerpané kapaliny. Nosič 6 ložiska je upevněn ve skříni 1 pomocí rozebíratelného spojení, například závitu. Drážkové spojky 9 a 10 jsou instalovány na koncích hřídele 5 pro spojení hřídele 5 s hřídelem vstupního modulu nebo odlučovače plynu a hřídelí čerpadla ESP (není znázorněno). Ve stupňovité části skříně 1 jsou obtokové otvory 11 umístěné šikmo ke středové ose ventilu ve směru proudění vyráběné kapaliny. V každém obtokovém otvoru 11 je instalován zpětný ventil 12. Zpětný ventil 12 obsahuje ventilový pár včetně sedla 13 a blokovacího prvku (kuličky) 15, odpruženého pružinou 14, instalovaného v otvoru 16 tělesa 17 zpětného ventilu 12 se schopností pohybu. Zpětné ventily 12 jsou instalovány v obtokových otvorech 11 pomocí například závitového spojení.

Obrázek 2.2 - Obtokový ventil

Skříň 1 obsahuje spojovací přírubu 18 s otvory 19 pro upevňovací prvky, umožňující instalaci obtokového ventilu do vstupního modulu (neznázorněno). Skříň 1 je vybavena upevňovacími prvky (svorníky) 20 pro připojení ke skříni čerpadla ESP.

Když je čerpací jednotka zapnuta, formovací tekutina pod tlakem sloupce kapaliny ve vrtu přichází ze vstupního modulu nebo odlučovače plynu (neznázorněno), otvorem 2 do obtokového ventilu, prochází kanály 8 ložisková podpěra 6 a je přijímána ESP. V tomto případě je koule 15 zpětného ventilu 12 přitlačována k sedlu 13 pružinou 14, což vylučuje přívod formovací tekutiny z mezikruží přes obtokové otvory 11 do obtokového ventilu a v souladu s tím do přívodu čerpadlo ESP. Když je vstupní modul nebo odlučovač plynu (neznázorněno) částečně nebo úplně zanesený částicemi mechanických nečistot, tlakový rozdíl mezi tlakem kapaliny vně a kapaliny ve vnitřní dutině obtokového ventilu se zvyšuje. V tomto případě se otevře zpětný ventil 12, ve kterém se kulička 15 pohybuje ze sedla 13 a stlačuje pružinu 14 zpětného ventilu 12. Formovací tekutina skrz otvor 16 zpětného ventilu 12 proudí z prstence do tělesa 1 obtokového ventilu a dále, procházející kanály 8 ložiskové podpěry 6, opouští ventil a vstupuje do čerpadla, přičemž mu dodává kapalinu pro pokračování provozu, což zabraňuje přerušení čerpadla.

2.2 Vývoj patentuobtokový ventil

Účelem patentové studie je zlepšit obtokový ventil pro ponorné odstředivé elektrické čerpadlo (patent č. 2480630, F04D15/02, F04D13/10).

Jedním z hlavních prvků obtokového ventilu (obr. 2.2) je zpětný ventil, který slouží k vpuštění formovací kapaliny při částečném nebo úplném zanesení vstupního modulu nebo odlučovače plynů částicemi mechanických nečistot. Nevýhodou tohoto provedení je rychlé ucpání zpětného ventilu v důsledku vstupu velkých částic do otvoru zpětného ventilu. Tento problém je velmi důležitý pro elektrická odstředivá čerpadla odolná proti opotřebení. Řešením je instalace přijímací filtrační síťky 13 (obr. 2.3) podél dráhy pohybu formovací tekutiny do zpětného ventilu 1, který slouží k filtraci velkých mechanických částic. Toto konstrukční provedení zvýší provozní dobu obtokového ventilu v normálním režimu, a tím i životnost čerpadla.

Instalace obtokového ventilu uvažovaného provedení je komplikovaná v důsledku chybějící drážky pro instalaci v montážní svorce výtahu. Řešením je vyříznutí drážky v oblasti hlavy 5 obtokového ventilu, čímž se zjednoduší proces instalace, zvýší se jeho rychlost a bude podobná procesu instalace ostatních sekcí čerpadla.

Obrázek 2.3 - Modernizovaný obtokový ventil

Také v modernizovaném provedení obtokového ventilu jsou horní 9 a spodní 10 kryty, které slouží k ochraně vnitřní dutiny před znečištěním při skladování a přepravě.

Nevýhodou tohoto provedení modernizované jednotky je zvýšení Celková velikost v axiálním směru ve srovnání s dotyčným patentem.

3 . Konstrukce a princip činnosti čerpadla

Instalace ESP se skládá z ponorné čerpací jednotky (elektromotor s hydraulickou ochranou a čerpadlem), kabelového vedení (kulatý a plochý kabel s kabelovou průchodkou), potrubí, zařízení ústí vrtu a povrchového elektrického zařízení: transformátor a řídicí stanice (nebo složité zařízení) .

Ponorná čerpací jednotka, skládající se z čerpadla a elektromotoru s hydraulickou ochranou, je spouštěna do studny na trubkovém potrubí. Kabelové vedení zajišťuje napájení elektromotoru. Kabel je připevněn k trubce pomocí kovových pásků.

Kabel je po celé délce čerpadla a chrániče plochý, je k nim připevněn kovovými pásy a chráněn před poškozením pouzdry nebo svorkami.

Zpětné ventily a vypouštěcí ventily jsou instalovány nad čerpadly. Čerpadlo čerpá kapalinu ze studny a dodává ji na povrch přes hadicový řetězec. Zařízení ústí vrtu zajišťuje zavěšení potrubí pomocí elektrického čerpadla a kabelu na přírubu pláště, utěsnění potrubí a kabelů a také odvod kapaliny do potrubí.

Ponorné čerpadlo, odstředivé, sekční, vícestupňové. Ponorný elektromotor, třífázový, asynchronní, olejový plněný s rotorem nakrátko. Hydraulická ochrana elektromotoru se skládá z chrániče a kompenzátoru. Dvoukomorový chránič s pryžovou membránou a mechanickými hřídelovými ucpávkami, kompenzátor s pryžovou membránou. Třížilový kabel s polyetylenovou izolací.

Transformátor dodává potřebné napětí do ponorného elektromotoru, řídicí stanice je určena k ovládání ponorného elektrického čerpadla a vypnutí celé instalace při odpojení od normálního provozního režimu.

Ponorné čerpadlo, elektromotor a hydraulická ochrana jsou vzájemně spojeny přírubami a svorníky. Hřídele čerpadla, motoru a chrániče mají na koncích drážky a jsou spojeny drážkovanými spojkami.

Princip činnosti ponorného odstředivého čerpadla se neliší od běžných odstředivých čerpadel používaných pro čerpání kapalin. Jeho rozdíl je v tom, že je sekční, vícestupňová, s malým průměrem pracovních stupňů - oběžných kol a rozváděcích lopatek. Zejména pro ropný průmysl obsahují ponorná čerpadla 130 až 415 stupňů.

Odstředivé čerpadlo je jednoduchý hydraulický stroj určený ke zvedání a přepravě kapaliny potrubím z jednoho místa na druhé. Čerpadlo se skládá převážně z oběžného kola s lopatkami, rozváděcí lopatky, hřídele a pláště.

Princip činnosti čerpadla si lze s jistým zjednodušením představit takto: kapalina nasávaná přes filtr a sací ventil proudí potrubím na lopatky rotujícího kola, pod vlivem čehož získává otáčky a tlak. . Ponorné čerpadlo má mnoho stupňů a tento proces se opakuje v každém stupni, čímž se získá větší rychlost a tlak. Kinetická energie tekutiny se ve spirálovém kanálu přeměňuje na tlak. Na výstupu z čerpadla je proud tekutiny shromažďován a směrován do potrubí.

Hlavní parametry čerpadla jsou: průtok, tlak, sací výška, příkon a účinnost. Parametry čerpadla jsou indikovány při provozu na vodě.

3.1 Uspořádání čerpadla

Ponorná elektrická odstředivá čerpadla jsou konstruována na sekčním principu a obecně se skládají ze vstupního modulu (MV), středních sekcí (MC), horní sekce (SV), zpětného ventilu (KO) a vypouštěcích ventilů (KS) (obr. 3.1, a). Pokud je obsah plynu vysoký, čerpadlo obsahuje modul odlučovače plynu od čerpadla (PGS) (obrázek 3.1, b). Konstrukce poskytuje možnosti pro vybavení čerpadel spodní částí (LS), která má přijímací síť, zatímco vstupní modul je z čerpadla vyloučen (obrázek 3.1, c). Při použití spodní části nelze odlučovač plynu začlenit do čerpadla. Pokud je obsah plynu vysoký, může čerpadlo obsahovat odlučovač plynu s přijímací mřížkou (MGN) (obrázek 3.1, d). Není potřeba vstupní modul.

Čerpadla se v závislosti na příčných rozměrech vyrábí ve třech skupinách: 5, 5A a 6. Skupina konvenčně určuje minimální vnitřní průměr výrobní struny, který je pro skupinu 5 - 123,7 mm, 5A - 130 mm, 6 - 148,3 mm. Průměr tělesa čerpadla je 92, 103 a 114 mm.

Obrázek 3.1 - Rozložení ESP

3.2 Konstrukce modulu a provoz čerpadla

Ponorné čerpadlo se skládá ze vstupního modulu VN, modulu čerpadlo-odlučovač plynu MNG, střední sekce SS (jedna + čtyři), horní sekce SV, které jsou navzájem spojeny přírubami pomocí svorníků a šroubů.

Zpětný ventil se našroubuje do rybářské hlavy horní sekce, vypouštěcí ventil se našroubuje do zpětného ventilu. Čerpadlo je poháněno ponorným elektromotorem. Čerpaná kapalina vstupuje do odlučovače plynů přes vstupní modul, kde se odděluje příslušný plyn, dále do čerpací sekce, kde je vytvořen požadovaný tlak. Přes zpětný a vypouštěcí ventil vstupuje kapalina do kolony tlakové potrubí-trubice. Zpětné a vypouštěcí ventily mohou být instalovány nad rybářskou hlavou čerpadla pomocí 6...7 trubek.

Vstupní modul slouží k příjmu a hrubému čištění čerpané kapaliny, k připojení sekcí k motoru a přenosu točivého momentu z hřídele motoru na hřídele sekcí čerpadla. Vstupní modul je znázorněn na obrázku 3.2 a skládá se ze základny 1 s otvory pro průchod formovací kapaliny, ve které se na kluzných ložiskách otáčí hřídel 2. Vnějšek základny je pokryt přijímací sítí 3. Drážková spojka 4 slouží ke spojení hřídele modulu s hřídelí chrániče motoru čepy 5, horní konec modulu je připevněn ke střední části čerpadla nebo modulu odlučovače plynů. Spodní příruba připevňuje vstupní modul k chrániči pomocí svorníků a matic. Po dobu přepravy a skladování je vstupní modul uzavřen kryty 6 a 7.

Modul pumpa-plyn separator (gas separator) je navržen tak, aby snižoval objemový obsah volného plynu na vstupu do sekcí pumpy. Odlučovač plynů MNG je znázorněn na obrázku 3.3 a skládá se z tělesa 1 trubky s hlavou 2, základny 3 na jejích koncích a hřídele 4 s díly v ní umístěnými. Pouzdro obsahuje matici 5, která zajišťuje balík pracovních dílů přes doraz 6, ložisko 7, distanční pouzdro 8, vodicí lopatky 9, 10 a opěrný kroužek 11. Hřídel obsahuje 12 radiálních ložiskových pouzder, drážkovanou spojku 19 , šroub 13, oběžné kolo 14, pouzdra 15, mřížku 16 a separátory 17. Sub 18 je zalisován do hlavy 2 a tvoří s hlavou příčné spojení, vně hlavy je upevněna perforovaná trubka 20, která působí jako přídavná separační jednotka.

Během přepravy a skladování je odlučovač plynu uzavřen kryty 21 a 22.

Základna odlučovače plynů je zajištěna svorníky a maticemi ke vstupnímu modulu. Hlava odlučovače plynu je připojena přírubou ke střední části čerpadla a je k ní připevněna svorníky nebo šrouby. Hřídele jsou spojeny pomocí drážkových spojek. Základna odlučovače plynů je v provedení s přijímací sítí, v tomto případě není potřeba vstupní modul a odlučovač je připojen přímo k chráničce (verze MNGN).

Obrázek 3.3 - Modul separátoru čerpadla a plynu

Odlučovač plynu funguje následovně. Směs plyn-kapalina vstupuje vstupním modulem nebo pletivem základny odlučovače plynů na šnek a dále do pracovních částí. V důsledku získání tlaku se směs plynu a kapaliny dostává do rotační komory separátoru opatřené radiálními žebry, kde dochází vlivem odstředivých sil k oddělení plynu od kapaliny. Dále kapalina z obvodu komory separátoru protéká drážkami podložky do sání čerpadla a oddělená směs plynu a kapaliny vstupuje do dutiny perforované trubky, kde dochází k dodatečné separaci plynu a kapaliny. Tato kapalina vytéká otvory v potrubí, stéká po vnější straně tělesa odlučovače plynu a opět vstupuje do vstupu. To snižuje obsah plynu ve směsi vstupující do odlučovače plynů přes vstupní modul. Plyn je vypouštěn do mezikruží perforovanou trubkou. Odlučovače plynů MNG(K)5, MNGN(K)5 se používají s čerpadly do výkonu 250 m3/den a MNG(K)5A, MNGN(K)5A - s čerpadly do výkonu 400 m3/den.

Střední část je znázorněna na obrázku 3.4 a je hlavní částí čerpadla. Střední část se skládá ze skříně 1, hřídele 2, sady stupňů (oběžná kola 3 a vodicí lopatky 4), horní ložisko 5, spodní ložisko 6, mezilehlá ložiska 17, horní axiální opěra 7, hlava 8, základna 9, dvě žebra 10, pryžové kroužky 11, 13, drážkovaná spojka 14 a kryty 15 a 16. Oběžná kola a vodicí lopatky jsou instalovány v sérii. Vodicí lopatky ve skříni jsou utaženy horním ložiskem a základnou a jsou během provozu nehybné. Oběžná kola jsou namontována pomocí pera na hřídeli, což způsobuje jejich otáčení. Když se kola otáčejí, čerpaná kapalina přijímá nárůst tlaku ze stupně na stupeň.

Horní mezilehlá 5 a spodní 6 ložiska jsou radiální podpěry hřídele a horní axiální podpěra 7 vnímá zatížení působící podél osy hřídele. Pryžové kroužky 11 utěsňují vnitřní dutinu sekce před netěsnostmi čerpacího a vstupního modulu.

Drážková spojka 14 slouží ke spojení s hřídelem dokované sekce nebo vstupního modulu nebo odlučovače plynu nebo chrániče a přenáší rotaci z jedné hřídele na druhou. Při přepravě a skladování je sekce uzavřena víky.

Žebra 10 jsou navržena tak, aby chránila elektrický kabel umístěný mezi nimi před mechanickým poškozením proti stěně trubek pláště při spouštění a zvedání čerpadla. Žebra jsou připevněna k základně profilu pomocí šroubu a matice.

Zpětný ventil zobrazený na obrázku 3.5 je navržen tak, aby zabránil zpětnému otáčení oběžných kol čerpadla vlivem sloupce kapaliny v tlakovém potrubí při zastavení čerpadla a usnadnil jeho opětovné spuštění; používá se pro tlakovou zkoušku potrubí po spouštění instalace do studny.

Zpětný ventil se skládá z tělesa 1, na jehož jedné straně je vnitřní kuželový závit pro připojení vypouštěcího ventilu a na druhé straně je vnější kuželový závit pro našroubování do rybářské hlavy horní sekce. Uvnitř pouzdra je pogumované sedlo 2, o které se opírá deska 3. Destička má schopnost axiálního pohybu ve vodicím pouzdru 4. Vlivem proudění čerpané kapaliny se deska zvedá, čímž otevírá ventil . Když se čerpadlo zastaví, deska pod vlivem sloupce kapaliny v tlakovém potrubí klesne na sedlo a ventil se uzavře.

Obrázek 3.5 - Zpětný ventil

Vypouštěcí ventil je znázorněn na obrázku 3.6 a je určen k vypouštění kapaliny z tlakového potrubí (trubkové větve) při zvedání čerpadla ze studny. Vypouštěcí ventil se skládá z tělesa 1, na jehož jedné straně je vnitřní kuželový závit spojky pro připojení k hadici o jmenovitém průměru 73 mm a na druhé straně je vnější kuželový závit pro zašroubování do zpětný ventil.

Obrázek 3.6 - Vypouštěcí ventil

Do pouzdra je našroubována armatura 2, která je utěsněna pryžovým kroužkem 3. Před zvednutím čerpadla ze studny se odklepne (odlomí) konec armatury, umístěný ve vnitřní dutině ventilu. speciální nástroj a kapalina z potrubí protéká otvorem v tvarovce do prstence. Při přepravě a skladování je zpětný ventil uzavřen víky 4 a 5. Ponorné elektromotory pro pohon odstředivých čerpadel jsou asynchronní s rotory nakrátko, plněné olejem. Při aktuální frekvenci 50 Hz je rychlost otáčení synchronního hřídele 3000 ot./min. Motory, stejně jako čerpadla, mají malé průměry, odlišné pro studny s pažnicovými strunami 140, 146 a 168 mm. Jejich výkon přitom může dosahovat 125 kW. V tomto ohledu se motory někdy vyrábějí delší než 8 m.

K ochraně elektromotoru před vniknutím kapaliny do jeho vnitřní dutiny, ke kompenzaci změn objemu oleje v motoru při zahřívání a chlazení a také k zamezení úniku oleje netěsnostmi se používá hydraulická ochrana (protektor).

Hydraulická ochrana je umístěna mezi motorem a čerpadlem a vytváří přetlak a současně dodává hustý olej do těsnění odstředivého čerpadla, čímž zabraňuje úniku produkované kapaliny.

Elektřina je do ponorného motoru přiváděna pomocí speciálního pancéřovaného kabelu. Hlavní část kabelu má kruhový průřez. Podél ponorné jednotky (čerpadlo, hydraulická ochrana, hlava motoru) je položen plochý kabel odpovídající požadovaným průměrovým rozměrům jednotky.

Podobné dokumenty

Účel a technické údaje instalací ponorných odstředivých čerpadel, jejich typy. Analýza nouzového fondu pro NGDU "Lyantorneft". Hydraulická ochrana elektromotoru, navržená tak, aby zabránila pronikání formovací kapaliny do jeho vnitřní dutiny.

práce, přidáno 31.12.2015


Ukazatele výkonu elektrické čerpací jednotky. Parametry charakterizující vrt: statická a dynamická hladina kapaliny, pokles hladiny kapaliny, průtok a měrný průtok vrtu. Příprava elektrického čerpadla k použití.

práce v kurzu, přidáno 25.07.2014


Hydraulický výpočet systému pro zvedání ropy z vrtu pomocí ponorného odstředivého čerpadla. Vynesení grafu požadovaného tlaku a určení pracovního bodu. Výběr ponorného elektrického odstředivého čerpadla, převedení jeho charakteristik na viskózní kapalinu.

práce v kurzu, přidáno 13.02.2013


Charakteristika ponorného čerpadla ponořeného pod hladinu čerpané kapaliny. Analýza tyčových ponorných a bezpístnicových ponorných čerpadel. Koeficient dokonalosti rozkladu systému. Úvod do hlavních typů ponorných čerpadel.

práce v kurzu, přidáno 18.12.2011


Koncept ložiska ropy. Zdroje rezervoárové energie. Proudění tekutiny do děrované studny. Režimy rozvoje ropných polí. Návrh zařízení dna studny. Kyselá úprava terigenních nádrží. Technologie perforace studny.

prezentace, přidáno 24.10.2013


Ponorné odstředivé modulární čerpadlo, jeho Designové vlastnosti a účel, hlavní výhody a nevýhody. Analýza příčin předčasných poruch vrtů vybavených ESP. Údržba a provozní řád čerpadla.

práce v kurzu, přidáno 26.02.2015


Provoz plynových vrtů, způsoby a prostředky diagnostiky problémů vznikajících při hromadění tekutin. Vytvoření vodního kužele; zdroj tekutiny; měření tlaku podél vrtu jako způsob, jak určit hladinu kapaliny ve výtahové struně.

abstrakt, přidáno 17.05.2013


Provoz studní s odstředivými ponornými čerpadly. Ponorná odstředivá modulární čerpadla typu ESPND. Instalace PCEN speciální účel a určení hloubky jeho zavěšení. Prvky elektrického vybavení instalačního a ponorného čerpacího agregátu.

práce, přidáno 27.02.2009


Historie vývoje ropného pole Priobskoye. Geologická charakteristika: produktivní vrstvy, komplexy zvodnělých vrstev. Dynamika vývojových ukazatelů a zásob. Výběr instalace elektrického odstředivého čerpadla. Kalkulace kapitálových nákladů.

práce, přidáno 26.02.2015


Technický popis, konstrukce a princip činnosti čerpadla TsNSM 60-99. Postup montáže a příprava k práci. Návod k obsluze a bezpečnostní opatření. Typické poruchy a způsoby jejich odstraňování. Vibrační diagnostika, seřízení čerpací jednotky.

Oblast použití ESP- jedná se o vysoce vydatné, vodou zatopené, hluboké a šikmé vrty s průtokem 10 ¸ 1300 m 3 / den a výškou zdvihu 500 ¸ 2000 m. Období generální opravy ESP až 320 dní nebo více.

Instalace ponorných odstředivých čerpadel v modulárním provedení UECNM a UECNMK jsou určeny pro čerpání produktů z ropných vrtů obsahujících ropu, vodu, plyn a mechanické nečistoty. Typ instalace UECNM mají standardní provedení, ale typ UETsNMK- korozivzdorný.

Instalace (obr. 24) se skládá z ponorného čerpacího agregátu, kabelového vedení spouštěného do studny na potrubí čerpadla a kompresoru a povrchového elektrického zařízení (trafostanice).

Ponorná čerpací jednotka obsahuje motor (elektromotor s hydraulickou ochranou) a čerpadlo, nad kterým je instalován zpětný ventil a vypouštěcí ventil.

V závislosti na maximálních příčných rozměrech ponorné jednotky jsou instalace rozděleny do tří podmíněných skupin - 5; 5A a 6:

— Jednotky skupiny 5 s příčným rozměrem 112 mm se používají ve vrtech s pažnicí o vnitřním průměru nejméně 121,7 mm;

— instalace skupiny 5A s příčným rozměrem 124 mm — ve vrtech s vnitřním průměrem nejméně 130 mm;

- instalace skupiny 6 s příčným rozměrem 140,5 mm - do studní s vnitřním průměrem minimálně 148,3 mm.

Podmínky použitelnosti ESP pro čerpaná média: kapalina s obsahem mechanických nečistot nejvýše 0,5 g/l, volný plyn na sání čerpadla nejvýše 25 %; sirovodík ne více než 1,25 g/l; voda ne více než 99 %; Hodnota pH formované vody je v rozmezí 6¸8,5. Teplota v prostoru, kde je elektromotor umístěn, není vyšší než +90°C (speciální žáruvzdorné provedení do +140°C).

Příklad kódu nastavení - UETsNMK 5-125-1300 znamená: UETsNMK— instalace elektrického odstředivého čerpadla modulárního a korozivzdorného provedení; 5 - čerpací skupina; 125 — zásoba, m 3 / den; 1300 — vyvinutý tlak, m vody. Umění.

Na Obr. Obrázek 24 ukazuje schéma instalace ponorných odstředivých čerpadel v modulárním provedení, představující novou generaci zařízení tohoto typu, která umožňuje individuálně vybrat optimální uspořádání instalace pro studny v souladu s jejich parametry z malého počtu zaměnitelných moduly.

Zařízení (na obr. 24 je schéma NPO „Borets“, Moskva) poskytují optimální výběrčerpadlo do studny, čehož je dosaženo tím, že má pro každý přívod velké množství tlak Tlaková rozteč instalací se pohybuje od 50¸100 do 200¸250 m v závislosti na dodávce v intervalech uvedených v tabulce. 7 základní údaje o nastavení.

Tabulka 7

Masově vyráběný ESP mají délku od 15,5 do 39,2 ma hmotnost od 626 do 2541 kg v závislosti na počtu modulů (sekcí) a jejich parametrech.

V moderní instalace Mohou být zahrnuty 2 až 4 modulové sekce. Do tělesa sekce, které se skládá z oběžných kol a rozváděcích lopatek sestavených na hřídeli, je vložen balíček schůdků. Počet kroků se pohybuje od 152¸393. Vstupní modul představuje základnu čerpadla se vstupními otvory a síťovým filtrem, kterým kapalina ze studny vstupuje do čerpadla. V horní části čerpadla je rybářská hlavice se zpětným ventilem, ke které je připojena hadička.

Pumpa ( ECNM)— ponorná odstředivá modulární vícestupňová vertikální konstrukce.

Čerpadla jsou také rozdělena do tří podmíněných skupin - 5; 5A a 6. Průměry pouzder skupiny 5¸92 mm, skupiny 5A - 103 mm, skupiny 6 - 114 mm.

Modul sekce čerpadla (obr. 25) se skládá z pouzdra 1 , hřídel 2 , balíčky stupňů (oběžná kola - 3 a vodicí lopatky - 4 ), horní ložisko 5 , spodní ložisko 6 , horní axiální podpora 7 , hlavy 8 , důvody 9 , dvě žebra 10 (slouží k ochraně kabelu před mechanické poškození) a gumové kroužky 11 , 12 , 13 .

Oběžná kola se volně pohybují po hřídeli v axiálním směru a jsou omezena v pohybu spodní a horní vodicí lopatkou. Axiální síla z oběžného kola je přenášena na spodní textolitový prstenec a poté na nákružek vodicí lopatky. Částečná axiální síla se přenáší na hřídel v důsledku tření kola o hřídel nebo přilepení kola k hřídeli v důsledku usazování solí v mezeře nebo koroze kovů. Točivý moment je přenášen z hřídele na kola mosazným (L62) perem, které zapadá do drážky oběžného kola. Klíč je umístěn po celé délce sestavy kola a skládá se ze segmentů dlouhých 400-1000 mm.

Vodicí lopatky jsou po obvodových částech vzájemně kloubově spojeny, ve spodní části skříně spočívají všechny na spodním ložisku 6 (obr. 25) a základny 9 a shora přes horní pouzdro ložiska jsou upnuty v pouzdru.

Oběžná kola a rozváděcí lopatky standardních čerpadel jsou vyrobeny z modifikované šedé litiny a radiačně modifikovaného polyamidu, korozivzdorná čerpadla jsou vyrobena z modifikované litiny typu TsN16D71KhSh typu „niresist“.

Hřídele sekčních modulů a vstupní moduly pro čerpadla standardního provedení jsou vyrobeny z kombinované korozivzdorné vysokopevnostní oceli OZH14N7V a na konci jsou označeny „NZh“; pro čerpadla se zvýšenou odolností proti korozi - z kalibrovaných tyčí z N65D29YUT-ISH - slitina K-Monel a jsou na koncích označeny "M".

Šachty modulových sekcí všech skupin čerpadel, které mají stejné délky těles 3, 4 a 5 m, jsou sjednoceny.

Spojení hřídelí modulů sekce mezi sebou, modulu sekce s hřídelí vstupního modulu (nebo hřídele odlučovače plynů) a hřídele vstupního modulu s hřídelí hydraulické ochrany motoru se provádí pomocí drážkových spojek.

Spojení mezi moduly a vstupním modulem k motoru je přírubové. Přípojky (kromě připojení vstupního modulu k motoru a vstupního modulu k odlučovači plynů) jsou utěsněny pryžovými kroužky.

Pro odčerpání formovací kapaliny obsahující více než 25 % (až 55 %) objemu volného plynu na mřížce vstupního modulu čerpadla je k čerpadlu připojen modul odlučovače čerpacího plynu (obr. 26).

Rýže. 26. Odlučovač plynu:

1 – hlava; 2 - adaptér; 3 – oddělovač; 4 - rám; 5 – hřídel; 6 – rošt; 7 - vodicí lopatka; 8 - Pracovní kolo; 9 – šnek; 10 - ložisko; 11 ‑ základna

Odlučovač plynu se instaluje mezi vstupní modul a modul sekce. Nejúčinnější odlučovače plynů jsou odstředivého typu, ve kterých dochází k separaci fází v poli odstředivých sil. V tomto případě se kapalina koncentruje v obvodové části a plyn se koncentruje ve střední části odlučovače plynů a uvolňuje se do mezikruží. Odlučovače plynů řady MNG mají maximální průtok 250¸500 m 3 /den, separační koeficient 90 % a hmotnost 26 až 42 kg.

Motor ponorného čerpacího agregátu se skládá z elektromotoru a hydraulické ochrany. Elektromotory (obr. 27) jsou ponorné třífázové, zkratované, dvoupólové, olejové, konvenční a korozivzdorné provedení unifikované řady PEDU a v konvenčním provedení modernizační řady PED L. Hydrostatický tlak v provozní oblasti není větší než 20 MPa. Jmenovitý výkon od 16 do 360 kW, jmenovité napětí 530¸2300 V, jmenovitý proud 26¸122,5 A.

Rýže. 27. Elektromotor řady PEDU:

1 - spojka; 2 - víko; 3 – hlava; 4 – pata; 5 – axiální ložisko; 6 - kryt vstupu kabelu; 7 - korek; 8 – blok vstupu kabelů; 9 – rotor; 10 – stator; 11 - filtr; 12 - základna

Hydraulická ochrana (obr. 28) motorů je navržena tak, aby zabránila pronikání formovací kapaliny do vnitřní dutiny elektromotoru, kompenzovala změny objemu oleje ve vnitřní dutině od teploty elektromotoru a přenášela kroutící moment z elektromotoru. hřídel elektromotoru k hřídeli čerpadla.

Rýže. 28. Ochrana vody:

A– otevřený typ; b- uzavřený typ

A– horní komora; B- dolů Cam;

1 – hlava; 2 – mechanická ucpávka; 3 – horní bradavka; 4 - rám; 5 – střední bradavka; 6 – hřídel; 7 – spodní bradavka; 8 - základna; 9 - spojovací trubka; 10 - clona

Hydraulická ochrana se skládá buď z jednoho chrániče nebo chrániče a kompenzátoru. Pro hydraulickou ochranu mohou být tři možnosti.

První tvoří chrániče P92, PK92 a P114 (otevřený typ) ze dvou komor. Horní komora je naplněna těžkou bariérovou kapalinou (hustota do 2 g/cm 3, nemísitelná s formovací kapalinou a olejem), spodní komora je naplněna olejem MA-PED, stejně jako dutina elektromotoru. Kamery jsou propojeny trubicí. Změny objemu kapalného dielektrika v motoru jsou kompenzovány přenosem bariérové ​​kapaliny v hydraulické ochraně z jedné komory do druhé.

Druhou tvoří chrániče P92D, PK92D a P114D (uzavřený typ), které využívají pryžové membrány, jejichž elasticita kompenzuje změny objemu kapalného dielektrika v motoru.

Třetí - hydraulická ochrana 1G51M a 1G62 se skládá z chrániče umístěného nad elektromotorem a kompenzátoru připevněného na spodní části elektromotoru. Systém mechanické ucpávky poskytuje ochranu proti pronikání formovací kapaliny podél hřídele do elektromotoru. Přenášený výkon hydraulické ochrany je 125¸250 kW, hmotnost 53¸59 kg.

Termomanometrický systém TMS - 3 je určen pro automatické řízení chodu ponorného odstředivého čerpadla a jeho ochranu před abnormálními provozními stavy (při nízkém tlaku na sání čerpadla a zvýšené teplotě ponorného elektromotoru) při provozu studny. Existují podzemní a nadzemní části. Rozsah regulovaného tlaku od 0 do 20 MPa. Rozsah provozních teplot od 25 do 105 o C.

Celková hmotnost 10,2 kg (viz obr. 24).

Kabelové vedení je kabelová sestava navinutá na kabelovém bubnu.

Kabelová sestava se skládá z hlavního kabelu - kulatého PKBK (kabel, polyetylenová izolace, pancéřový, kulatý) nebo plochého kabelu - KPBP (obr. 29), k němuž je připojen plochý kabel s kabelovou průchodkou (prodlužovací šňůra s spojka).

Rýže. 29. Kabely:

A– kulatý; b- byt; 1 - žil; 2 - izolace; 3 – skořápka; 4 - polštář; 5 - brnění

Kabel se skládá ze tří žil, z nichž každé má izolační vrstvu a plášť; polštáře vyrobené z pogumované tkaniny a brnění. Tři izolované žíly kulatého kabelu jsou zkrouceny podél spirálové linie a žíly plochého kabelu jsou položeny paralelně v jedné řadě.

Kabel KFSB s fluoroplastovou izolací je určen pro provoz při okolní teplotě do +160 o C.

Kabelová sestava má unifikovanou kabelovou průchodku K38 (K46) kruhového typu. Izolované vodiče plochého kabelu jsou hermeticky utěsněny v kovovém pouzdře spojky pomocí pryžového těsnění.

K vodivým vodičům jsou připevněna očka zástrčky.

Kulatý kabel má průměr od 25 do 44 mm. Velikosti plochého kabelu od 10,1x25,7 do 19,7x52,3 mm. Jmenovitá stavební délka 850, 1000¸1800m.

Kompletní zařízení typu ShGS5805 zajišťují zapínání a vypínání ponorných motorů, dálkové ovládání z dispečinku a ovládání programu, provoz v ručním i automatickém režimu, odstavení při přetížení a odchylce síťového napětí nad 10 % nebo pod 15 % jmenovitého, řízení proudu a napětí, jakož i vnější světelná signalizace nouzového stavu vypnutí (včetně vestavěného termometrického systému).

Integrovaná trafostanice pro ponorná čerpadla - KTPPN je určena k napájení a ochraně elektromotorů ponorných čerpadel z jednotlivých vrtů o výkonu 16-125 kW včetně. Jmenovité vysoké napětí 6 nebo 10 kV, limity regulace středního napětí od 1208 do 444 V (transformátor TMPN100) a od 2406 do 1652 V (TMPN160). Hmotnost s transformátorem 2705 kg.

Kompletní trafostanice KTPPNKS je určena pro napájení, řízení a ochranu čtyř odstředivých elektrických čerpadel s elektromotory 16¸125 kW pro těžbu ropy ve vrtných podložkách, napájení až čtyř elektromotorů čerpacích strojů a mobilních sběračů proudu při opravárenské práce. KTPPNKS je určen pro použití v podmínkách Dálného severu a západní Sibiře.

Instalační balíček obsahuje: čerpadlo, kabelovou sestavu, motor, transformátor, kompletní trafostanici, kompletní zařízení, odlučovač plynu a sadu nářadí.