Обслуживание и поддержание технологического режима работы скважины, оборудованной УЭЦН
В настоящее время наблюдается значительное снижение объемов добычи нефти. Это происходит по многим причинам. Основная из них — вступление месторождений в позднюю стадию разработки, которая характеризуется повышенной обводненностью продукции, увеличением числа ремонтов скважин и снижением дебитов скважин по жидкости. Поэтому особое значение приобретает проблема повышения эффективности эксплуатации добывающих скважин.
Факторами, влияющими на работу УЭЦН в скважинах, являются газ, вода, отложения солей и парафина, наличие механических примесей в добываемой из пласта жидкости. Их можно объединить в группу геологических причин, поскольку своим происхождением они обязаны условиями формирования нефтяной залежи.
Принципы добычи жидкости из скважины, такие как интенсификация, поддержание пластового давления, повышение нефтеотдачи, являясь по своему виду технологическими приемами, несомненно, воздействуют на геологические факторы, ослабляя или усиливая их. В отдельную группу можно выделить причины, обусловленные конструкцией скважины или УЭЦН. К ним относятся диаметр эксплуатационных колонн, кривизна скважин, исполнение узлов и деталей УЭЦН.
Перечисленные выше факторы относятся к осложнениям, так как воздействуют порознь или совместно, вызывают ухудшение технико-экономических показателей эксплуатации скважин, оборудованных УЭЦН.
Изучение накопленного научного и производственного опыта позволит выбрать правильные направления для совершенствования эксплуатации установками электроцентробежных насосов в осложненных условиях.
|
Габаритная группа насосов |
5 |
5А |
6 |
6А |
|
|
Min допустимое внутренний диаметр эксплуационной колоны |
123,7 |
130 |
144,3 |
148 |
|
|
Наружний диаметр корпуса насоса |
92 |
103 |
114 |
123 |
|
1. ЭЦН
Электроцентробежный насос для добычи нефти представляет собой многоступенчатую и в общем случае многосекционную конструкцию. Модуль-секция насоса состоит из корпуса, вала, пакета ступеней (рабочих колес и направляющих аппаратов), верхнего и нижнего радиальных подшипников, осевой опоры, головки, основания. Пакет ступеней с валом, радиальными подшипниками и осевой опорой помещаются в корпусе и зажимаются концевыми деталями. Исполнения насосов отличаются материалами рабочих органов, корпусных деталей, пар трения, конструкцией и количеством радиальных подшипников.
Структура условного обозначения ЭЦН
На сегодняшний день с освоением новых месторождений нефти с осложненными условиями её добычи и применением технологий, повышающих нефтеотдачу пластов на уже эксплуатируемых месторождениях, приводит к уменьшению межремонтного периода эксплуатации традиционного нефтедобывающего оборудования, в том числе и ЭЦН. Этот факт требует от производителей увеличения модельного ряда, выпускаемого ими оборудования, которое может соответствовать условиям конкретных скважин. В связи с чем, выпускаются новые модели ЭЦН, имеющие конструктивные особенности рабочих органов, технологию их плавки и материал, из которого их изготавливают, расположение осевых и радиальных опор и многое другое. Все эти особенности отражены в условных обозначениях модели насоса, которые каждый производитель формирует согласно своим техническим условиям, но все отечественные производители используют общую форму для обозначения в названии модели типоразмера оборудования.
Пример условного обозначения:
ЭЦН 5-125-2150
· Электроцентробежный насос
- Габарит ЭЦН (условно указывает на минимальный внутренний диаметр обсадной колонны в дюймах)
- Производительность — мі/сут. (при работе установки на частоте переменного тока 50 Гц, частота вращения 2910 оборотов в минуту с учетом скольжения)
- Напор — м (сумма напоров всех ступеней во всех секциях установки при работе на частоте переменного тока 50 Гц округляется до 50 метров)
Некоторые производители используют следующее обозначение ЭЦН-5А-45-1800(3026), где в скобках указывают частоту оборотов при которой должен эксплуатироваться ЭЦН для достижения заданной производительности и напора.
Производители УЭЦН в США используют другую структуру обозначения своей продукции, например:
TD-650(242st) или DN-460(366st)
- Буква D указывает на серию которая определяет габарит корпуса насоса.
- Следующее число указывает производительность ЭЦН измеряющуюся в барр. /сут. при частоте переменного тока 60 Гц
- В скобках указывается количество рабочих ступений в насосе.
1.1 Основные характеристики работы УЭЦН
Его подача (м /сут)и развиваемый напор (давление) при этой подаче.
Напор насоса принято измерять вметрах водного столба. Его величина характеризует высотуна которую жидкость может быть поднята данным насосом. Напор и подача — характеристики взаимозависимые: чем выше развиваемый данным насосом напор, тем ниже его подача.
1.4 Запрещается эксплуатировать УЭЦН:
- во-первых, при его дебите ниже минимально-допустимого ивыше максимальной производительности;
- — во-вторых, при давлении на приеме УЭЦНниже минимально-допустимого, которое определяется исходя из напора
насоса исучетом разгазированияна приеме насоса —но не менее 40 атм(400 мнад УЭЦН).
Запрещается оставлять ЭЦНвработе вмомент вывода на режим без контроля. Категорически запрещается производить вывод на режим снеисправнымАГЗУбез замера дебита ибез прослеживания Ндин.
2. Приборы для измерения давления
В зависимости от вида измеряемого давления виды: манометры — приборы для измерения положительного избыточного давления; вакуумметры — приборы для измерения отрицательного избыточного давления; мановакуумметры — приборы, позволяющие измерять как положительное избыточное давление, так и отрицательное; дифференциальные манометры — приборы, для измерения разности давлений в двух точках; барометры — приборы для измерения абсолютного давления, равного атмосферному. По принципу действия: жидкостные — основанные на гидростатическом принципе действия, то есть измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости, высота которого определяется непосредственно или путем расчета. механические — принцип действия, которых заключается в том, что под действием давления происходит деформация некоторого упругого элемента, и величина этой деформации служит мерой измеряемого давления; грузопоршневые — манометры, в которых измеряемое давление, действуя на одну сторону поршня, уравновешивается внешней силой, приложенной с противоположной стороны поршня. В качестве уравновешивающей силы используют грузы. Вес груза, деленный на площадь поршня, определяет величину измеряемого давления; электрические — принцип действия основан на изменении электрических свойств некоторых материалов или изменении каких-либо электрических параметров под действием давления; комбинированные — принцип действия которых носит смешанный характер. По классу точности Классом точности прибора называется основная наибольшая допустимая приведенная погрешность. Установленные классы точности для приборов давления соответствуют следующему ряду: 0,005; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Механические приборы подразделяют также на технические и образцовые. Образцовые используют для целей поверки, так как они сверяются с эталонными приборами. Технические используют непосредственно для измерения давления.
3. Погружные электродвигатели
Погружные электродвигатели состоят из электродвигателя и гидрозащиты.
Двигатели трехфазные, ассинхронные, короткозамкнутые, двухполюсные, погружные, унифицированной серии. ПЭД в нормальном и коррозионном исполнениях, климатического исполнения В, категории размещения 5, работают от сети переменного тока частотой 50 Гц и используются в качестве привода погружных центробежных насосов.
Двигатели предназначены для работы в среде пластовой жидкости (смесь нефти и попутной воды в любых пропорциях) с температурой до 110 С содержащей:
- мехпримесей не более 0.5 г/л;
- свободного газа не более 50%;
- сероводорода для нормальных, не более 0.01 г/л, коррозионностойких до 1,25 г/л;
— Гидрозащитное давление в зоне работы двигателя не более 20 МПа. Электродвигатели заполняются маслом с пробивным напряжением не менее 30 КВ. Предельная длительно допускаемая температура обмотки статора электродвигателя (для двигателя с диаметром корпуса 103 мм) равна 170 С, остальных электродвигателей 160 С.
Двигатель состоит из одного или нескольких электродвигателей (верхнего, среднего и нижнего, мощностью от 63 до 630 КВт) и протектора. Электродвигатель состоит из статора, ротора, головки с токовводом, корпуса.
3.1 Гидрозащита электродвигателя
Гидрозащита предназначена для предотвращения проникновения пластовой жидкости во внутреннюю полость электродвигателя, компенсации объема масла во внутренней полости от температуры электродвигателя и передачи крутящего момента от вала электродвигателя к валу насоса. Существует несколько вариантов гидрозащиты: П, ПД, Г.
Гидрозащиту выпускают обычного и коррозионностойкого исполнений. Основным типом гидрозащиты для комплектации ПЭД принята гидрозащита открытого типа. Гидрозащита открытого типа требует применения специальной барьерной жидкости плотностью до 21 г/см, обладающий физико-химическими свойствами с пластовой жидкостью и маслом.
Гидрозащита состоит из двух камер сообщенных трубкой. Изменение объемов жидкого диэлектрика в двигателе компенсируется перетоком барьерной жидкости из одной камеры в другую. В гидрозащите закрытого
типа применяются резиновые диафрагмы. Их эластичность компенсирует изменение объема масла.
1. Произвести анализ газовой среды;
2. Проверить состояние территории скважины;
3. Проверить контур заземления;
4. Целостность устьевой арматуры;
5. Наличие табличных данных скважин;
6. Герметичность кабелей ввода;
7. Заземление кабелей ввода;
8. Наличие защитного кожуха;
9. Герметичность флансовых соединений;
10. Исправность запорной арматуры;
11. Исправность манометров;
12. Записать показания манометров в блокнот;
13. Проверить присоединение к кондуктору заземление;
14. Целостность клеммой коробки;
15. Исправность брони кабельной линии
16. Наличие предупреждающих знаков;
17. Проверить провисание кабеля (расстояние ;
18. Проверить контур заземление;
19. Целостность станции управления;
20. Герметичность кабельного ввода;
21. Заземление брони кабеля;
22. Исправность элементов щитка управления;
23. Записать показания приборов станции управления эксплуатационный журнал.
