Должна сказать, перед непосредственной темой нашей статьи, что до самой добычи и опускания УЭЦН в скважину, проводят очень много подготовительной работы. Это и разведка и строительство скважины, на которое, к слову, дается 20 дней и все остальные мероприятия. Сейчас же, добыча и непосредственное устройство самой УЭЦН.
УЭЦН – установка электроцентробежного насоса. С помощью УЭЦН добывается порядка 80% всей нефти в России.
Само все это устройство может быть в длину огромной (порядка 2-2,5км) вместе с НКТ. Так что выход из строя какого-либо его узла и простой скважины без дела (пока поднимут установку, пока заменят агрегат) может оцениваться ущербом от 2 млн рублей.
Само же устройство установки не такое уж и сложное. На представленной картинке оно не точное, но другой нет. Первым делом идет ПЭД с ТМС. Размеры и мощность двигателя индивидуальны для каждой скважины. Зависит от того сколько мощностей нужно.
ПЭД– погружной электродвигатель, является приводом ЭЦН. Если обычными словами, то состоит из статора и ротора. Бывают разными, как уже было сказано, по размерам и мощностям, но устройство одинаково. Статор – непосредственно сам корпус двигателя, выполненный из коррозийно-стойкого металла. Неподвижная часть асинхронного двигателя. Состоит из магнитопровода, который впрессован внутрь, а так же обмотки, которая уложена в пазы статора.
Ротор – представляет собой вал, на которой нанизаны так называемые «пакеты». Сами пакеты это по виду цилиндры, которые представляют собой сплав стали и меди.
Сам принцип работы, если свои словами и по-простому, таков: при включении в трехфазную сеть, на статоре образуется вращающееся магнитное поле, которое заставляет двигаться ротор, а благодаря этому образуется вращающий момент. Вращение ротора посредством вала передается исполнительному механизму и всей установки УЭЦН.
ТМС – телеметрическая система. Она передает все данные наверх (температура, давление и т.д)
Далее идет гидрозащита ПЭД. Так, как хоть толика воды убивает двигатель, для его защиты она и нужна. Обычно гидрозащита однокорпусная и состоит из 2 диафрагм и они заполнены маслом уже на момент монтажа УЭЦН. Принцип работы, по-простому, это пополнение маслом полости электродвигателя. Сама защита состоит из последовательно соединенных между собой посредством резьбы: головки, ниппелей с корпусами и основания. Внутри гидрозащиты размещается вал, который вращается в нескольких подшипниках, установленных в ниппелях. На обоих концах вала имеются шлицы для соединения с валами насоса и электродвигателя при монтаже на скважине.
Далее у нас идет входной модуль. Сам по себе он не большой совсем и его функция это тонкая фильтрация и предупреждение попадания механических примесей, содержащихся в пластовой жидкости, в рабочую полость погружного центробежного насоса. Именно через него поступает вся жидкость в установку. Устройство его очень простое. Это понятное дело сам вал, корпус и приемная сетка.
После входного модуля может идти газосепаратор и диспергатор. Второй побольше. Но обычно встречаются просто газосепараторы. Устанавливается он в том, случае, если содержание газа в нефти достигает 30%. Его функция, как вы, наверное, уже догадались, это сепарирование газа от нефти. Диспергатор устанавливается вместе с газосепаратором, если содержание газа много больше. И справляются они с работой при содержании газа в 75%.Только вот функция газодиспергатора немного иная, в нём происходит не разделение на жидкую и газовую фазу, а наоборот перемешивание выделившегося газа из жидкости в однородную эмульсию, при этом газ не выводится в затрубное пространство.
Далее. ЭЦН – электроприводной центробежный насос. Наиболее широко распространённый в России аппарат механизированной добычи нефти.
ЭЦН в сборе может достигать 50м. Принцип работы основан на центробежных силах. Из устройства самого насоса, по картинке, можно понять, что он состоит из множества ступеней, которые в свою очередь состоят из рабочих колес с лопастями и аппаратов. Они «нанизаны» на вал. При работе, жидкость, поступая в межлопастные каналы вращающегося вокруг оси рабочего колеса под влиянием центробежных сил, перемещается к периферии колеса и выбрасывается в направляющий аппарат. Направляющий аппарат служит для направления потока жидкости в приемную часть рабочего колеса, отвода и подачи в следующую ступень насоса. И так далее.
Обратный и сливной клапан. Обратный клапан представляет собой небольшой цилиндр, состоящий непосредственно из корпуса, ограничителя, стального шара и седла. Функция - предотвращение слива столба жидкости находящейся в НКТ и тем самым предотвращение обратного вращения УЭЦН. Для чего же это сделано? Ну, во-первых, конечно же для облегчения повторного запуска установки при остановках. А так же, для безопасности. Если жидкость начнет стекать, ЭЦН будет крутиться, тем самым запустив привод, а он в свою очередь начнет вырабатывать электричество. Несчастный случай при этом ,более чем, вероятен.
Сливной клапан. Тут всё просто. Нужен, чтобы сливать жидкость в колонне НКТ при поднятии установки. Состоит из корпуса и штуцера, который просто сбивают, когда это нужно и все.
НКТ - Насосно-компрессорные трубы. Используются в эксплуатации газовых и нефтяных скважин, для транспортировки газообразных и жидкообразных веществ, а так же для ремонтных и спуско-подъемных работ.
Ну и погружной кабель. Кабельная линия предназначена для подачи электрического напряжения переменного тока с поверхности к ПЭД.В зависимости от температуры и агрессивности откачиваемой среды выпускаются кабели с различной степенью изоляции. Современные кабели способны работать при температуре до 200 °C и напряжении до 4000 В.
