какие функции выполняет масло в полости пэд
СИСТЕМА ГИДРАЗАЩИТЫ УЭЦН
Под гидрозащитой понимают комплекс устройств, предназначенных противодействовать проникновению пластовой жидкости в полость двигателя и компенсировать температурное расширение масла в ПЭД.
Ранее для этих целей УЭЦН снабжались протекторами, устанавливаемыми между ЭЦН и ПЭД. Сейчас промышленность выпускает новый тип гидрозащиты, состоящий из двух узлов – компенсатора (монтируется ниже ПЭД) и протектора (монтируется между ЭЦН и ПЭД) – тип Г.
1-промежуточный подшипник; 2-корпус статора; 3-обмотка статора; 4-выводные концы обмотки статора; 5-штепсельная муфта; 6-плоский кабель; 7-опорная пята; 8-вал; 9-отстойник; 10-ротор двигателя; 11-статор; 12-вал; 13-отверстие внутри вала для циркуляции масла; 14- масляный фильтр; 15-обратный клапан для заполнения двигателя маслом.
Рисунок 93-Погружной электродвигатель
Компенсатор служит для передачи давления окружающей среды маслу в ПЭД и компенсации расхода масла. Представляет собой эластичный резиновый мешок, сообщающийся с ПЭД (см. рисунок 94 ).
Протектор выполняет функцию защитной камеры (2 узла торцового уплотнения), разгрузочной камеры (узел гидропяты) и резервуара с маслом (см. рисунок ).
Принцип действия гидрозащиты «Г» состоит в следующем. После включения ПЭД в работу происходит нагрев масла в полости ПЭД, его расширение и переток в полость компенсатора и протектора. Диафрагма последнего расходится, выдавливая находящиеся за ней в полости «А» жидкое масло к торцовым уплотнениям. Наличие 2-х торцовых уплотнений повышает надежность изоляции ПЭД от попадания пластовой жидкости. Подшипники шариковые в насосе упразднены и заменены осевой опорой – пятой, перенесенной в протектор.
Роль свинцового- графитового сальника (он убран из насоса ) выполняет верхнее торцовое уплотнение, а в насосе оставлен небольшой сальник, предотвращающий утечки жидкости из насоса и попадание механических примесей на торцевое уплотнение.
Осевая опора воспринимает осевые усилия вала насоса после сработки элементов пяты насоса.
Разница давлений под верхним уплотнением и над ним составляет 0,02-0,05 МПа (0,2-0,5 кГс/м 3 ), образуемая разностью плотностей жидкости в затрубном пространстве (нефть+вода) и трансформаторного масла в система ПЭД. Объем масла в системе составляет 4,5 л.
После сработки масла в камере «А» через клапан 7 начнет поступать пластовая жидкость и происходит её гравитационное разделение: нефть вверху, вода внизу. Вследствие этого, некоторое время нефть блокирует торцовое уплотнение и даже при утечке в полость ПЭД не вызывает его остановку. ПЭД может работать на нефти, хотя диэлектрические свойства её ниже, чем трансформаторного масла и составляет 10-15 кВ. И только после полного замещения нефти пластовой водой возможно попадание её в полость ПЭД через торцовое уплотнение 4. Гидрозащитой «Г» в настоящее время оснащаются все УЭЦН.
1-головка компенсатора; 2-перепускной клапан; 3-диафрагма; 4-защитный кожух
Опыт эксплуатации гидрозащиты показал недостаточную стойкость резины против воздействия пластовой жидкости и потерю эластичности.
Гидрозащита имеет шифр, например: 1Г 51.
Здесь: 1 – номер модификации; Г – гидрозащита; 5 – диаметр обсадной колонны, дюйм; 1 – номер разработки
1-вал; 2-верхнее торцовое уплотнение; 4-нижнее торцовое уплотнение; 5- диафрагма; 6-корпус; 7-обратный клапан.
Рисунок 95-Гидрозащита конструкции «Г»
КАБЕЛЬ
Установки погружных центробежных насосов комплектуются бронированными трехжильными кабелями круглого и прямоугольного сечения. В настоящее время выпускаются кабели, имеющие прямоугольное сечение по всей длине. Это улучшает условия эксплуатации УЭЦН в скважине.
Кабель КПБК состоит из медных одно- или многопроволочных жил, изолированных в два слоя полиэтиленом высокой плотности и скрученных между собой, подушки и брони.
1-медная жила; 2-резиновая изоляция; 3-наиритовая защитная оболочка; 4-двухслойная оплетка из лакоткани; 5-хлопчатобумажная пряжа, пропитанная противогнилостным составом; 6-профилированная стальная гибкая оцинкованная лента
Рисунок 96-Конструкция кабеля КРБК
Кабель КПБП состоит из медных одно- или многопроволочных жил, изолированных полиэтиленом высокой плотности и уложенных в одной плоскости, общей шланговой оболочки из полиэтилена высокой плотности, подушки и брони.
2. газовый фактор – 180 м 3 /т;
3. температура воздуха – 60 +45 
пластовой жидкости +90 .
Дата добавления: 2015-04-15 ; просмотров: 7297 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
СИСТЕМА ГИДРАЗАЩИТЫ УЭЦН
Под гидрозащитой понимают комплекс устройств, предназначенных противодействовать проникновению пластовой жидкости в полость двигателя и компенсировать температурное расширение масла в ПЭД.
Ранее для этих целей УЭЦН снабжались протекторами, устанавливаемыми между ЭЦН и ПЭД. Сейчас промышленность выпускает новый тип гидрозащиты, состоящий из двух узлов – компенсатора (монтируется ниже ПЭД) и протектора (монтируется между ЭЦН и ПЭД) – тип Г.
1-промежуточный подшипник; 2-корпус статора; 3-обмотка статора; 4-выводные концы обмотки статора; 5-штепсельная муфта; 6-плоский кабель; 7-опорная пята; 8-вал; 9-отстойник; 10-ротор двигателя; 11-статор; 12-вал; 13-отверстие внутри вала для циркуляции масла; 14- масляный фильтр; 15-обратный клапан для заполнения двигателя маслом.
Рисунок 93-Погружной электродвигатель
Компенсатор служит для передачи давления окружающей среды маслу в ПЭД и компенсации расхода масла. Представляет собой эластичный резиновый мешок, сообщающийся с ПЭД (см. рисунок 94 ).
Протектор выполняет функцию защитной камеры (2 узла торцового уплотнения), разгрузочной камеры (узел гидропяты) и резервуара с маслом (см. рисунок ).
Принцип действия гидрозащиты «Г» состоит в следующем. После включения ПЭД в работу происходит нагрев масла в полости ПЭД, его расширение и переток в полость компенсатора и протектора. Диафрагма последнего расходится, выдавливая находящиеся за ней в полости «А» жидкое масло к торцовым уплотнениям. Наличие 2-х торцовых уплотнений повышает надежность изоляции ПЭД от попадания пластовой жидкости. Подшипники шариковые в насосе упразднены и заменены осевой опорой – пятой, перенесенной в протектор.
Роль свинцового- графитового сальника (он убран из насоса ) выполняет верхнее торцовое уплотнение, а в насосе оставлен небольшой сальник, предотвращающий утечки жидкости из насоса и попадание механических примесей на торцевое уплотнение.
Осевая опора воспринимает осевые усилия вала насоса после сработки элементов пяты насоса.
Разница давлений под верхним уплотнением и над ним составляет 0,02-0,05 МПа (0,2-0,5 кГс/м 3 ), образуемая разностью плотностей жидкости в затрубном пространстве (нефть+вода) и трансформаторного масла в система ПЭД. Объем масла в системе составляет 4,5 л.
После сработки масла в камере «А» через клапан 7 начнет поступать пластовая жидкость и происходит её гравитационное разделение: нефть вверху, вода внизу. Вследствие этого, некоторое время нефть блокирует торцовое уплотнение и даже при утечке в полость ПЭД не вызывает его остановку. ПЭД может работать на нефти, хотя диэлектрические свойства её ниже, чем трансформаторного масла и составляет 10-15 кВ. И только после полного замещения нефти пластовой водой возможно попадание её в полость ПЭД через торцовое уплотнение 4. Гидрозащитой «Г» в настоящее время оснащаются все УЭЦН.
1-головка компенсатора; 2-перепускной клапан; 3-диафрагма; 4-защитный кожух
Опыт эксплуатации гидрозащиты показал недостаточную стойкость резины против воздействия пластовой жидкости и потерю эластичности.
Гидрозащита имеет шифр, например: 1Г 51.
Здесь: 1 – номер модификации; Г – гидрозащита; 5 – диаметр обсадной колонны, дюйм; 1 – номер разработки
1-вал; 2-верхнее торцовое уплотнение; 4-нижнее торцовое уплотнение; 5- диафрагма; 6-корпус; 7-обратный клапан.
Рисунок 95-Гидрозащита конструкции «Г»
КАБЕЛЬ
Установки погружных центробежных насосов комплектуются бронированными трехжильными кабелями круглого и прямоугольного сечения. В настоящее время выпускаются кабели, имеющие прямоугольное сечение по всей длине. Это улучшает условия эксплуатации УЭЦН в скважине.
Кабель КПБК состоит из медных одно- или многопроволочных жил, изолированных в два слоя полиэтиленом высокой плотности и скрученных между собой, подушки и брони.
1-медная жила; 2-резиновая изоляция; 3-наиритовая защитная оболочка; 4-двухслойная оплетка из лакоткани; 5-хлопчатобумажная пряжа, пропитанная противогнилостным составом; 6-профилированная стальная гибкая оцинкованная лента
Рисунок 96-Конструкция кабеля КРБК
Кабель КПБП состоит из медных одно- или многопроволочных жил, изолированных полиэтиленом высокой плотности и уложенных в одной плоскости, общей шланговой оболочки из полиэтилена высокой плотности, подушки и брони.
2. газовый фактор – 180 м 3 /т;
3. температура воздуха – 60 +45 
пластовой жидкости +90 .
Дата добавления: 2016-06-18 ; просмотров: 7155 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Что такое УЭЦН и с чем его едят? Часть третья. Двигатель.
Дальше? что там у нас по списку? Погружной электродвигатель или ПЭД.
Как я уже говорил – это обычный асинхронный электродвигатель, только тонкий и длинный, и маслозаполненый. Он нужен для того, что бы вращать вал насоса (иначе, зачем все это нужно?)
Двигатель характеризуется мощностью и габаритом. У каждого габарита и мощности есть свои номинальные напряжения и токи. Есть еще всякие хитрые параметры типа КПД, косинуса фи, вышеупомянутого скольжения, но они нужны только для тестирования. Так вот. На каждом двигателе обязательно есть табличка, на которой кроме номера и типа (мощности и габарита) указаны еще его ток, напряжение, масса, дата выпуска. Эти параметры дублируются ударным шрифтом и на корпусе статора (так как это основной узел ПЭД).
Возьмем для примера какой-нибудь ПЭД, ну пусть ПЭД 45-117. Это двигатель имеет мощность 45 кВт, диаметр 117 мм, у него напряжение 1400 В, ток 27 А. Почему 1400?? Почему не стандартные 380? Это все для того, что бы экономит электроэнергию и кабель. Так как кабельная линия очень длинная – передавать через нее большой ток – значит половину выкидывать. А можно увеличить напряжение и уменьшить ток – тогда можно передать большую мощность на большое расстояние с минимальными потерями и по тонкому кабелю. Дальше я расскажу про то, как при помощи увеличения напряжения можно экономить электроэнергию, но пока про стандартные ПЭД.
Все ПЭД рассчитаны на работу при различных частотах питания (обычно от 40 до 70 Гц), соответственно и на разных частотах вращения. На 50 Гц вал двигателя вращается со скоростью 2850 об/минуту (за счет скольжения).
Опрессовка ПЭД и токоввода УЭЦН
После проведения монтажа ПЭД и токоввода, необходимо произвести его опрессовку следующим образом:
В разрыв между штуцером маслонасоса и обратным клапаном головки ПЭД установить специальный опрессовочный штуцер, отсекающим вентилем (или обратным клапаном).
Снять с головки ПЭД транспортировочную крышку.
Произвести прокачку ПЭД до полного удаления воздуха.
Для опрессовки электродвигателя и токоввода установить на головку ПЭД опрессовочную крышку с манометром, закрепить тремя болтами с гайками (ключ 14х17, ключ динамометрический, момент затяжки – 4 кгс*м). Опрессовывать электродвигатель и токоввод ПЭД маслом МДПН или МДПН-С при давлении 5 атм. в течение 10 минут (бачок заправочный, масло МДПН, МДПН-С, манометр P=10 атм.)
Внимание: Если давление по показаниям манометра снизилось, то произвести подкачку масла. Течь масла из соединений и их отпотевание не допускается. Система считается герметичной лишь в том случае, если показания манометра стабильны в течение 10 минут.
Демонтировать опрессовочное устройство и установить штуцер маслонасоса для прокачки гидрозащиты.
Стравить давление в полости ПЭД, отжав вовнутрь шарик обратного клапана в отверстии головки ПЭД (МБ3.3.070 Шило монтажное, ветошь).
Снять опрессовочную крышку. Прикрыть транспортировочной крышкой (ключ 14х17).
Добыча нефти и газа
Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!
Конструкция и технические характеристики модулей УЭЦН
Конструкция и технические характеристики модулей УЭЦН
Рисунок 1 Установка центробежного насоса
Установка погружного центробежного электронасоса состоит из:
Компенсатор входит в состав гидроэащиты, предназначенной для защиты погружных маслозаполненных электродвигателей от проникновения пластовой жидкости в их внутреннюю полость, компенсации утечки масла и тепловых изменений его объема при работе электродвигателя и его остановках. Компенсатор имеет устройство для автоматического сообщения с полостью электродвигателя.
Компенсатор устанавливается в нижней части погружного электродвигателя.
2 Погружной электродвигатель ПЭД
Погружной асинхронный электродвигатель служит для привода электроцентробежного насоса и состоит из ротора, статора, головки, основания и узла токоввода.
Внутренняя полость двигателя заполнена маслом. Фильтр для очистки масла расположен в нижней части двигателя.
Погружной электродвигатель комплектуется гидрозащитой (протектор, компенсатор) для предотвращения проникновения пластовой жидкости в двигатель и утечки масла из двигателя.
Для эффективного охлаждения двигателя необходимо постоянное наличие потока жидкости в кольцевом пространстве между его корпусом и внутренними стенками эксплуатационной колонны.
Погружные электродвигатели выпускаются различной мощности и поперечного габарита, что позволяет выбрать оптимальный двигатель для привода конкретного насоса.
3 протектор
Протектор входит в состав гидрозащиты, предназначенной для защиты погружных мэслозаполненных электродвигателей от проникновения пластовой жидкости в их внутреннюю полость, компенсации утечки масла и тепловых изменений его объема при работе электродвигателя и его остановках.
Протектор имеет две упругие диафрагмы (верхнюю и нижнюю), за счет деформации которых компенсируются изменения объема масла в электродвигателе.
Протектор устанавливается в верхней части погружного электродвигатепя между двигателем и газосепаратором (ипи приемным модулем насоса в случае отсутствия газосепаратора).
Центробежный газосепаратор
При работе газосепараюра происходит разделение потока на жидкую и газовую фазу в сепарационных барабанах под действием центробежной силы. При этом отсепарированный газ направляется в затрубное пространство, а дегазированная жидкость подается на прием насоса.
Использование эффективного газосепарзтора позволяет устойчиво эксплуатировать установки ПЭЦН в скважинах, где обьемное содержание свободного газа на входе в насос существенно превышает 30%.
В скважинах, где входное объемное газосодержание менее 30% (например, в высокообводненных скважинах) вредного влияния газа на работу насоса не отмечается и в использовании газосепаратора нет необходимости.
Газосепаратор устанавливается между протектором гидрозащиты и нижней секцией ЭЦН.
Многосекционный многоступенчатый электроцентробежный насос
Каждая секция включает в себя большое (до 100 и более) число ступеней. Рабочая ступень насоса состоит из рабочего колеса и направляющего аппарата (см. рисунок) и рассчитана на определенную подачу.
Требуемый напор насоса получают комбинированием необходимого числа ступеней. При работе насоса давление в нем плавно возрастает по его длине.
В случае отсутствия в компоновке погружного оборудования газосепаратора насос комплектуют входным модулем. При использовании газосепаратора во входном модуле нет необходимости.
В зависимости от поперечного габарита насосы изготавливаются трех групп: 5. 5А и 6 (123.7; 130 и 148.3мм соответственно). Наиболее распространены насосы групп 5 и 5А.
При откачке жидкости с большим (>30%) содержание» свободного газа эффективность работы насоса резко понижается, что может привести к срыву (прекращению подачи установки.
Обратный клапан
Обратный клапан предназначен для предотвращения обратного (турбинного] вращения рабочих колес насоса под воздействием столба жидкости в напорном трубопроводе при остановках насоса и облегчения ею последующею запуска, используется для олрессовки колонны НКТ после спуска установки в скважину.
Обратный клапан состоит из корпуса 1 обрезиненного седла 2. на которое опирается тарелка 3. Тарелка имеет возможность осевого перемещения в направляющей втулке 4.
Под воздействием потока перекачиваемой жидкости тарелка поднимается, тем самым открывая клапан. При остановке насоса тарелка опускается на седло под воздействием столба жидкости в напорном трубопроводе и клапан закрывается. Обратный клапан устанавливается между верхней секцией насоса и сливным клапаном. На период транспортировки обратный клапан закрывают крышками 5 и 6
Сливной клапан
Сливном клапан состоит из корпуса 1 с ввернутым в него штуцером 2, который уплотнен резиновым кольцом 3.
Перед подъемом насоса из скважины конец штуцера, находящийся во внутренней полости клапана, сбивается (обламывается) сбрасыванием в скважину специального инструмента и жидкость из колонны НКТ вытекает через отверстие в штуцере в за трубное пространство.
Сливной клапан устанавливается между обратным клапаном и колонной труб НКТ.
На период транспортировки сливной клапан закрывают крышками 4 и 5.
Кабельная пиния предназначена для подачи электрического напряжения переменного тока с поверхности к погружному двигателю установки.
Соединение основного кабеля с удлинигелем производится неразъемной соединительной муфтой (сросткой). С помощью сростки также могут быть соединены участки основного кабеля для получения необходимой длины.
Муфта кабельного ввода обеспечивает герметичное присоединение кабеля к ПЭД.
В зависимости от температуры и агрессивности откачиваемой среды выпускаются кабели с различной степенью изоляции. Современные кабели способны работать при температуре до 200 °С и напряжении до 4000 В.
Станция управления обеспечивает питание, управление работой погружной установки и защиту ее от аномальных режимов работы.
Современные станции управления могут быть оборудованы тиристорными преобразователями для бесступенчатого регулирования частоты вращения вала насоса, что позволяет плавно регулировать подачу и напор установки, обеспечивать мягкий (без рывков) пуск двигателя после отключения.
Станция управления обеспечивает контроль, индикацию и запись основных рабочих параметров установки, отключение электродвигателя при перегрузке/недогрузке, понижении сопротивления изоляции и др.
Трансформатор
Трансформатор предназначен для питания погружных электродвигателей от сети переменного тока напряжением 380 или 6000 В.
Трансформаторы выпускаются маслонаполненные и сухие (без охлаждающего масла) номинальной мощностью от 40 до 400 кВА.
Шифры установок следующие: первая буква «У» обозначает
установку, если после нее стоит цифра, то она обозначает порядковый номер модернизации, «Э» — с приводом от электродвигателя, «Ц» — центробежный насос, «Н» — нефтяной. Следующая цифра и буква«А» обозначают условную габаритную группу, последующие цифры, записанные через тире, — номинальную подачу (м3/сут), номинальный напор (м) при номинальной подаче.
Условные габаритные группы
установок следующие:
· группа 5 — для эксплуатации
скважин с внутренним диаметром эксплуатационной колонны
не менее 127,7 мм;
· группа 5А — не менее 130 мм;
· группа 6 — не менее 144,3 мм;
· группа 6А — не менее 148,3 мм.
В обозначениях установок, поставляемых с насосами повышенной износостойкости, добавляется буква И, а с насосами повышенной коррозионной стойкости — буква К.