Эксплуатация нефтяных скважин

      Шламовая  труба предохраняет насос от попадания  в его рабочие органы твердых частиц окалины со стенок НКТ и стеклянной крошки в случае применения остеклованных или эмалированных НКТ. Она представляет собой обычный патрубок с боковыми отверстиями и заглушенным верхним концом. Оседающие твердые частицы накапливаются между внутренней поверхностью НКТ и наружной поверхностью шламовой трубы.  

      Как видно из описания, ПВН - несложная  машина с небольшим числом деталей (в противоположность ПЦЭН) и в  настоящее время имеет высокую  надежность и достаточно большой  межремонтный период. На отечественных промыслах уже прошли широкие промышленные испытания несколько серийных конструкций, рассчитанных на номинальную подачу 40, 80 и 100 м3/сут при диаметрах обсадных колонн 146 и 168 мм.

      Благодаря двум винтам с правым и левым направлением их спиралей

      эти насосы во время работы взаимно гидравлически  разгружаются, поэтому их опорные  подшипники и пяты не подвергаются большим осевым усилиям. Друг от друга  насосы отличаются только размерами  винтов и резиновых обойм, благодаря  чему достигнута и высокая унификация, и взаимозаменяемость всех остальных деталей и узлов. Наиболее слабым местом в винтовых насосах является резиновая обойма, которая при недостатке смазки сразу выходит из строя. Винтовые насосы на вязкой жидкости работают лучше, чем на сильно обводненной продукции скважин. Они не эмульгируют нефть, как центробежные насосы. К- п. д. насоса достигает 0,8.

      Винтовые  насосы имеют шифр, подобный шифру  центробежных насосов. Например, ЭВНТ5А-100-1000 означает: электровинтовой насос (ЭВН) тихоходный (Т) под колонну 5А с подачей 100 м3/сут, напором 1000 м. Имеются насосы, развивающие напор 1400 м. Насос ЭВНТ5А-100-1000 имеет на воде максимальный к. п. д. 0,68 - 0,7, а при незначительном повышении вязкости жидкости до 0,4 см2/с его максимальный к. п. д. увеличивается до 0,73 - 0,75.

      На  рис. 13.4 показаны рабочие характеристики серийного насоса ЭВНТ5А-100-1000 при  его работе на воде (кривые 1) и глицерине (кривые 2) с вязкостью 1,35 см2/с. Поскольку  ПВН является объемной машиной, то его  подача гораздо в меньшей степени, чем в ПЦЭН, зависит от напора. Повышение напора увеличивает протечки жидкости через линию контакта гребня винта с внутренней полостью резиновой обоймы, и это несколько снижает подачу. Тем не менее, для ПВН характерна более широкая область рекомендованных режимов при сохранении высоких значений к. п. д. Это позволяет один и тот же ПВН применять для эксплуатации скважин с различными динамическими уровнями. Например, для насосов с напором до H = 1000 м и подачами от 40 до 100 м3/сут зона оптимального к. п. д. находится в пределах напоров от 350 до 1000 м. Продолжительность работы ПВН без подъема в некоторых случаях достигла 16 месяцев (Туймазанефть).

      Применение  ПВН весьма эффективно при откачке  высоковязких нефтей. Они менее чувствительны  к присутствию в нефти газа, а попадание последнего в рабочие органы не вызывает срыва подачи.

      Глубина подвески ПВН и параметры его  работы определяются так же, как  это было изложено раньше при изучении ПЦЭН. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2.Эксплуатация  нефтяных скважен  с помощью

        диафрагменных   насосов 

      Скважинные  диафрагменные насосы предназначены  для работы в условиях больших  пескопроявлений (значительного содержания механических примесей) или для откачки  агрессивных жидкостей, так как  перекачиваемая жидкость соприкасается  только с клапанами, диафрагмой и стенками рабочей полости. Подача УЭДН составляет 4...16 м3/сут при напоре 650...1700 м. Межремонтный период их при откачке агрессивных сред  с массовым содержанием механических примесей до 1,8% существенно больше, чем межремонтный период скважинных штанговых насосов и ЭЦН.

      Наиболее  важной особенностью глубинных диафрагменных  насосов является расположение всех рабочих органов насоса, кроме  всасывающего и нагнетательного  клапанов, в маслозаполненной герметичной  камере. Эта камера отделена от добываемой жидкости гибкой диафрагмой. Таким образом, воздействию добываемой жидкости подвергается минимально возможное количество деталей глубинного насоса.

      Схема диафрагменного насоса (рис. 4.77) - конструктивно  объединяет насосные узлы с маслозаполненным асинхронным электродвигателем. С ротором электродвигателя жестко связана ведущая шестерня конического редуктора. На ведомой шестеренке смонтирован эксцентрик, создающий поступательное движение плунжеру насоса. 

      

      Рис. 4.77. Схема диафрагменного насоса: 1 — двигатель; 2 — конический редуктор; 3 — кулачок-эксцентрик; 4 — рабочий плунжер; 5 — клапанный регулятор работы диафрагмы; 6 — диафрагма; 7 — клапан насоса.

      Возвратное  движение плунжера осуществляется с  помощью цилиндрической пружины. Все камеры электродвигателя и насоса, вплоть до диафрагмы, заполнены жидким маслом. Для компенсации изменения объема масла при нагреве в нижней части двигателя имеется резиновый мешок-сильфон. Количество масла, закачиваемого рабочим поршнем пол диафрагму, должно обеспечивать необходимую величину перемещения диафрагмы, зависящую от условий эксплуатации. Специальное клапанное устройство, связанное с движением диафрагмы насоса, автоматически регулирует объем закачиваемого масла.

      При лишнем количестве масла толкатель диафрагмы открывает клапан сброса масла, при недостаточном - клапан поступления масла. Шариковые всасывающий и нагнетательный клапаны диафрагменного насоса смонтированы в его головке. В этой же головке закреплены всасывающий и нагнетательный патрубки с пескоотделителем. Добываемая жидкость поступает к всасывающему патрубку через фильтр. Электродвигатель оснащен кабельным вводом для подсоединения специального кабеля. Система разборных уплотнений герметизирует основные узлы агрегата, упрощая его ремонт.

      Наиболее  ответственными узлами агрегата являются редуктор, диафрагма и клапаны. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Заключение 

      Итак, винтовые насосы — обеспечивают ровный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования

      Диафрагменный насос, диафрагмовый насос — объёмный насос, рабочий орган которого — гибкая пластина (диафрагма, мембрана), закреплённая по краям; пластина изгибается под действием рычажного механизма (механический привод) или в результате изменения давления воздуха (пневматический привод) или жидкости (гидравлический привод), выполняя функцию, эквивалентную функции поршня в поршневом насосе.

      Сжатый  воздух, проникающий за одну из мембран, заставляет её сжиматься и продвигать жидкость в отверстие выхода. В  это время вторая мембрана напротив создаёт вакуум, всасывая жидкость.

      После прохождения импульса пневматический коаксиальный обменник меняет направление  сжатого воздуха за вторую мембрану и процесс повторяется с другой стороны.

      Преимущества  этих насосов

• Надёжная простая конструкция — отсутствие двигателя и редуктора, нет вращающихся деталей
• В качестве привода — энергия сжатого воздуха, отсутствие искрообразования, абсолютная безопасность при работе с горючими жидкостями
• Компактные размеры и малый вес
• Универсальность применения насосов — перекачка воды, вязких жидкостей, жидкостей с твердыми включениями до 12-15 мм в диаметре
• В насосах нет уплотнений и подшипников — гарантия отсутствия утечек и износа основных деталей
• Простота регулирования производительности от нуля до максимума посредством изменения количества подаваемого воздуха
• Для работы насоса не требуется смазка механизмов и обслуживание

      Недостатки  мембранных насосов

• Мембрана при работе значительно изгибается, что приводит к её быстрому разрушению.
• Конструкция мембранного насоса предполагает использование клапанов, которые могут выйти из строя при их загрязнении.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Литература

1. Абуталипов У.М. Способ определения натяга в винтовом насосе // Эксплуатация нефтяных месторождений на поздней стадии разработки/ Сб. научн. тр. Башнипинефть. Уфа, 2000. № 110.- С.54-57.
2. Абуталипов У.М., Сафонов В.Е. Дифференциальный клапан для поочередной откачки воды и нефти диафрагменным насосом / Сб. научн. тр. Башнипинефть. Уфа, 2009. № 103.- С.54-57.
3. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д. Перспективы создания гидроприводных винтовых насосных установок для добычи нефти / Нефтяное хозяйство, 2009 №3.- С.67-69.
4. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Власов А.В. и др. Параметрический ряд многозаходных скважинных винтовых насосов / Нефтепромысловоедело, 2009. № 8.-С.21-25.
5. Балденко Ф.Д. Одновинтовые насосы и гидродвигатели / Насосострое-ние. Сер. ХМ-Ч.М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1987.- С.40.
6. Болгарский А.В., Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача / М.: Высшая школа, 1999.- С.495.