Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Во второй модификации (рис. 8.8, о) предусматривается управление двигателем в режиме периодической эксплуатации скважины. Для этой цели применяется реле времени Р4, которое своим контактом по заданной программе попеременно замыкает и размыкает цепь катушки КЛ, чем определяется продолжительность включенного и отключенного состояния двигателя. Промежуточное реле Р5. служит для возврата реле Р4 в исходное положение.
Периодическая эксплуатация необходима в тех случаях, когда приток нефти настолько мал, что не обеспечивает нормального заполнения насоса при непрерывной откачке насосами малого диаметра с минимальным числом качаний.
Третья модификация схемы предусматривает управление двухскоростным двигателем короткоциклового электропривода.
§ 48. Установки с погружными бесштанговыми насосами
Погружные бесштанговые центробежные насосы приводятся в действие электродвигателем, помещенным в скважине, совместно с насосом. Благодаря этому устраняется длинная движущаяся механическая связь (штанги) между приводом и насосом, входящая основным элементом в глубиннонасосную установку с плунжерными насосами. Это позволяет повысить мощность погружного насоса, т. е. его напор и подачу, применить центробежный тип насоса, наиболее подходящий для больших отборов жидкости из скважины. Полезные мощности бесштанговых насосов, достигаемые при эксплуатации скважин, в 1,5— 3 раза больше, мощностей штанговых.
311
Вместе с тем при использовании бесштанговых насосов, хотя и упрощается комплекс сооружений на поверхности, но сильно усложняется, погружное оборудование.
Бесштанговая насосная установка с погружными центробежными насосами состоит из следующих основных элементов
Рис. 8.9. Основные элементы бесштанговой насосной установки
3-1-
(рис. 8.9): погружной центробежный насос / с сетчатым фильтром и специальный электродвигатель 3 с гидрозащитой (протектором) 2, подвешенные в скважине на насосных трубах; специальный питающий кабель 5, крепящийся в скважине к насосным трубам с помощью скоб кабель, намотанный на барабан 4; трансформатор или автотрансформатор 7 и станция управления 8. В колонне труб выше насоса устанавливается обратный клапан 6, предназначенный для удерживания столба жидкости при остановке насоса и облегчения условий последующего пуска. Выше обратного установлен спускной клапан 9, обеспечи-вающий слив жидкости при подъеме агрегата. Погружной насос имеет большое число ступеней, каждая из них состоит из рабочего колеса и направляющего аппарата, собранных на валу и вставляемых в стальную трубу—корпус насоса. Нижняя часть насоса с полостью всасывания жидкости отделена от протектора и двигателя специальным сальником.
312
В СССР серийно выпускаются центробежные насосы ЭЦН около 30 типоразмеров с подачей от 40 до 500 м3/сут с номинальным запором от 445 до 1480 м.
Для работы в сильнообводненных скважинах с содержанием в жидкости повышенных количеств песка были разработаны и внедрены в эксплуатацию специальные износоустойчивые насосы ЭЦНИ с некоторыми конструктивными изменениями (применены резина, пластмасса, хромистые стали), что повысило стойкость насоса против износа и коррозии,
§ 49. Погружные электродвигатели и их гидрозащита
Для привода центробежных погружных насосов изготовляются специальные погружные электродвигатели ПЭД, которые должны удовлетворять следующим требованиям работы в скважине:
диаметр двигателя должен быть несколько меньше нормальных диаметров применяемых обсадных колонн (обычно двигатели имеют диаметры 103, 123 и 170 мм); при заданной мощности выполнение двигателя с малым диаметром вызывает увеличение его длины, достигающей 7—8 м;
для уменьшения размеров агрегата и увеличения его подачи желательно применение высокоскоростных двигателей, поэтому двигатели ПЭД рассчитывают на синхронную частоту вращения 3000 об/мин при частоте 50 Гц;
двигатель должен быть защищен от попадания внутрь пластовой жидкости, поэтому применяют маслонаполненные машины, внутри которых поддерживается избыточное давление до 0,2 МПа относительно внешнего гидростатического давления в скважине;
двигатель должен быть рассчитан на работу при повышенной температуре окружающей среды, т. е. при температуре жидкости скважины в месте погружения двигателя; обычно изоляцию двигателей выбирают маслостойкой и теплостойкой, и двигатель рассчитывают на внешнюю температуру до 7O0C
Устройство погружного двигателя ПЭД показано на рис. 8.10. Корпус статора 2 представляет собой стальную трубу, в которую запрессованы магнитные пакеты статора 9 длиной 320—450 мм, набранные из электротехнической стали. Статор состоит из отдельных магнитных пакетов (секций), разделенных короткими пакетами 8 из немагнитного материала. Двухполюсная обмотка статора 3 выполнена общей для всех его секций. Ротор 7 также состоит из отдельных секций с длиной каждой секции, отвечающей магнитному пакету статора. Каждая секция ротора создает свою короткозамкнутую электрическую цепь (беличье колесо), не связанную с цепями других секций ротора, сидящих на общем валу. Между секциями ротора установлены промежуточные подшипники качения /, опирающиеся на немагнитные
