Электроцентробежные насосы (ЭЦН)

Содержание

Слайд 2

Задачи Определить основные подземные части оборудования Определить основные наземные части оборудования Определить область применения и ограничения

Задачи

Определить основные подземные части оборудования
Определить основные наземные части оборудования
Определить область применения

и ограничения
Слайд 3

ЭЦНы Эта система используется с погружным электромотором, соединенным с насосом, который

ЭЦНы

Эта система используется с погружным электромотором, соединенным с насосом, который и

поднимает жидкость из скважины на поверхность.
Защита и кабель являются неотъемлемыми составляющими работы всей системы.
Слайд 4

Система погружного электроцентробежного насоса Электропогружная система строится из большого количества ступеней,

Система погружного электроцентробежного насоса
Электропогружная система строится из большого количества ступеней, находящихся

одна над другой, защищенных корпусом и прикрепленных к погружному электродвигателю на конце НКТ, управляемых наземными станциями управления и питаемых по специально защищенному кабелю.
Слайд 5

ЭЦНы Подземное оборудование Следующее оборудование подбирается и изготавливается как компоненты системы

ЭЦНы

Подземное оборудование
Следующее оборудование подбирается и изготавливается как компоненты системы согласно характеристикам

скважины.
Электромотор
Узел защиты (эквалайзер)
Приемник насоса
Насос
Кабель
А так же вероятно: газосепаратор, устройсво контроля, централизатор, направляющее устройство, отводное устройство
Слайд 6

ЭЦНы Наземное оборудование Используются следующие компоненты. Распределительная коробка Станция управления двигателем

ЭЦНы

Наземное оборудование
Используются следующие компоненты.
Распределительная коробка
Станция управления двигателем
Система частотного преобразователя
Прилагающиеся датчики
Трансформаторы


Генераторы
Слайд 7

Перфорация Защита Приемник Насос Звено НКТ Проверочный клапан Дренажный клапан Колонна

Перфорация

Защита

Приемник

Насос

Звено НКТ

Проверочный клапан

Дренажный клапан

Колонна

Двигатель

Концевая
кабельная муфта

Плоский


кабель двигателя

Первичный кабель

Добыча

Устье

Распределительная
коробка

Станция управления
двигателем

Трансформаторы

Слайд 8

ЭЦНы Погружной электроцентробежный насос. Используется с большим количеством ступеней из рабочего

ЭЦНы

Погружной электроцентробежный насос.
Используется с большим количеством ступеней из рабочего колеса и

диффузионного аппарата с целью создания необходимого тока и давления (напора) для поднятия жидкости на поверхность.
Необходимое напряжение доставляется на двигатель по особо защищенному круглому или плоскому, в случае стесненного пространства кабелю, который спускается вдоль НКТ.
Существует три главных компонента погружного ЭЦН: двигатель, защита и насос.
Слайд 9

Двигатель Погружные двигатели работают на 3500 об./мин,60Гц. (2917об./мин и 50 Гц);

Двигатель

Погружные двигатели работают на 3500 об./мин,60Гц. (2917об./мин и 50 Гц); если

только не управляются частотным преобразователем.
В двигатель заливается очищенное минеральное масло, обладающее высокими диэлектрическими и смазывающими свойствами.
Слайд 10

Слайд 11

Двигатель Диапазон тока варьируется между 14 и 147 ампер Диапазон напряжения

Двигатель

Диапазон тока варьируется между 14 и 147 ампер
Диапазон напряжения между 280

и 4250 вольт
Между 7.5 и 450 л/с
Дополнительную мощность можно получить используя двигатели в тандеме
Слайд 12

Двигатель Плоский свинцовый кабель для двигателя Специальный малогабаритный (плоский) удлинитель, отходящий

Двигатель

Плоский свинцовый кабель для двигателя
Специальный малогабаритный (плоский) удлинитель, отходящий от кабельной

муфты на двигателе и соединяющейся выше насоса с главным кабелем.
Слайд 13

Защита Устройство защиты двигателя Сцепляет двигатель с насосом. Имеет упорный подшипник,

Защита

Устройство защиты двигателя
Сцепляет двигатель с насосом.
Имеет упорный подшипник, несущий осевую нагрузку

насоса.
Предотвращает попадание жидкости в двигатель.
Уравнивает давление между двигателем и забоем.
Позволяет сбалансировать давление масла в двигателе при его расширении и сжатии.
Слайд 14

Устройство протектора

Устройство протектора

Слайд 15

Приемник насоса Может идти в сборе с насосом или отдельно, включая

Приемник насоса

Может идти в сборе с насосом или отдельно, включая газосепаратор:
Существует

два вида газосепаратора
Статический, например.
Кожух двигателя
Динамический
Роторный газосепаратор
Слайд 16

Кожух Кожух на двигателе Предназначен для охлаждения двигателя в случае, когда

Кожух

Кожух на двигателе
Предназначен для охлаждения двигателя в случае, когда скорость

жидкости ниже минимума. Рекомендуемый уровень – 0,3 м/сек.
Используется всегда в тех случаях, когда приемник находится ниже перфорированной зоны.
Слайд 17

Слайд 18

Входной модуль насоса (приемник) Роторный газосепаратор Жидкость попадает во вращающуюся центрифугу

Входной модуль насоса (приемник)

Роторный газосепаратор
Жидкость попадает во вращающуюся центрифугу с лопатками

в основе сепаратора. Более тяжелая жидкость двигается наружу, а газ внутрь. Газ проходит через разделитель и попадает в затруб.
Слайд 19

Слайд 20

Секции насоса Насос и приемник Полная секция

Секции насоса

Насос и приемник

Полная секция

Слайд 21

Диаграммы насосов Производительность Дебиты Напорные характеристики Необходимое напряжение

Диаграммы насосов

Производительность
Дебиты
Напорные характеристики
Необходимое напряжение

Слайд 22

Слайд 23

Кабель Включает три проводника, соединяющих двигатель с устьем. Крепится к НКТ

Кабель
Включает три проводника, соединяющих двигатель с устьем.
Крепится к НКТ с

помощью бандажа или специальных крепежных деталей.
Ограничение по габаритам.
Дорогостоящий компонент.
Очень тяжелый – 2500 метров #1 свинцовый кабель весит 10.5 тон.
Слайд 24

Кабель Компоненты кабеля Оплетка – внешняя защита, стойкая к мех повреждениям.

Кабель

Компоненты кабеля
Оплетка – внешняя защита, стойкая к мех повреждениям.
Оболочка –

защита изоляции/обмотки.
Обмотка – защищает от воздействия газов и реактивов.
Изоляция – защита проводника.
Проводник – может быть витым или сплошным.
Слайд 25

Слайд 26

Распределительная коробка (вентиляционная коробка) Соединяет наземный кабель панели управления с устьевым

Распределительная коробка (вентиляционная коробка)
Соединяет наземный кабель панели управления с устьевым кабелем.
Вентилирует

газ, который может подниматься вверх по кабелю.
Является легко доступным местом для проведения электрических замеров параметров погружного оборудования.

Наземное оборудование

Слайд 27

Наземное оборудование Наземный кабель соединяет распределительную коробку Со станцией управления двигателем С выходной стороной трансформатора.

Наземное оборудование

Наземный кабель соединяет распределительную коробку
Со станцией управления двигателем
С выходной стороной

трансформатора.
Слайд 28

Наземное оборудование Станция управления двигателем – это сочетание Стартера двигателя Устройство

Наземное оборудование

Станция управления двигателем – это сочетание
Стартера двигателя
Устройство защиты от перегрузки/недогрузки
Прибор

для регистрации данных.
Слайд 29

Наземное оборудование ЧП – частотные преобразователи Таким образом выходная мощность двигателя

Наземное оборудование

ЧП – частотные преобразователи
Таким образом выходная мощность двигателя и его

скорость может варьироваться для «тонкой настройки» насоса (в пределах допустимой нормы)
Слайд 30

ЭЦН. Преимущества Рассчитан для работы на очень высоком дебита (до 35,000

ЭЦН. Преимущества

Рассчитан для работы на очень высоком дебита (до

35,000 бар./сут.).
Можно достичь низкого забойного давления.
Наземное оборудование сравнительно небольшое – может поместиться в один контейнер.
Может использоваться на горизонтальных скважинах и скважинах с отклонением.
Слайд 31

ЭЦНы Основные причины неполадок оборудования Перегрев двигателя Резонанс Попадание песка Клин

ЭЦНы

Основные причины неполадок оборудования
Перегрев двигателя
Резонанс
Попадание песка
Клин по газу
Клин насоса
Отсутствие охлаждения

Слайд 32

Конфигурация погружного насоса для нагнетания Стандартный насос для нагнетания, защита и

Конфигурация погружного насоса для нагнетания

Стандартный насос для нагнетания, защита и двигатель

рассчитаны для поднятия жидкости из трубопроводов или других источников и одновременно поддерживать нагнетание при заводнении или в трубопроводы и другого применения.

Насос

Приемник

Защита двигателя

Кабель

Двигатель

Слайд 33

Конфигурация погружного насоса для добычи из области забоя При добычи из

Конфигурация погружного насоса для добычи из области забоя

При добычи из области

забоя жидкость поступает через дышло в постоянном пакере. Насос и двигатель перевернуты в отличии от нормального исполнения. В этом исполнении установка может висеть на колонне малого диаметра или усиленном кабеле, а так же НКТ или гибких трубах для улучшения отдачи.

Кабель

Двигатель

Защита двигателя

Выпускное
отверстие насоса

Насос

Пакер

Слайд 34

Конфигурация погружного насоса с выбросом на забое Насос с выбросом на

Конфигурация погружного насоса с выбросом на забое

Насос с выбросом на забое

используется для нагнетания воды из мелкого водоносного пласта в более глубокую зону добычи

Кабель

Двигатель

Защита двигателя

Насос

Приемник

Пакер

Слайд 35

Конфигурация погружного насоса с кожухом Конфигурация насоса с кожухом направляет жидкость

Конфигурация погружного насоса с кожухом

Конфигурация насоса с кожухом направляет жидкость по

поверхности двигателя, охлаждая его и позволяет свободному газу отделяться от жидкости выше входного модуля и производить добычу ниже зоны перфорации или продуктивной зоны.

Кабель

Насос

Приемник

Защита двигателя

Двигатель

Слайд 36

Производительность погружного насоса в скважинах с высоким газовым фактором

Производительность погружного насоса в скважинах с высоким газовым фактором

Слайд 37

Производительность высокотемпературных ЭЦН С помощью совершенных материалов технология погружного оборудования достигла

Производительность высокотемпературных ЭЦН

С помощью совершенных материалов технология погружного оборудования достигла в

своем развитии способность выдерживать рабочие температуры выше 204°С , но многие факторы, включая типоразмер и установка должны так же приниматься во внимание.
Слайд 38

Альтернативные методы спуска ЭЦН Спускаемые на кабеле и гибком НКТ насосы

Альтернативные методы спуска ЭЦН

Спускаемые на кабеле и гибком НКТ насосы рассчитаны

на сокращение затрат и времени простоя во время спуска, связанными с отдаленностью или дороговизной скважин и шельфовых платформ, где существует ограничение в пространстве или наличие монтажной вышки под вопросом.
Слайд 39

Установка ЭЦН на шельфе В определенных условиях ЭЦН имеют преимущества перед

Установка ЭЦН на шельфе

В определенных условиях ЭЦН имеют преимущества перед другими

формами мех.добычи на шельфе, включая улучшенную производительность скважины, меньшие затраты, срок разработки, энерго-затраты, а так же щадящее влияние на окружающую среду и более эффективные условия эксплуатации вдали от базы.