Геологическая энциклопедия - электроцентробежная насосная установка

Pис. 1. Электроцентробежная насосная установка: 1 электродвигатель; 2 протектор; 3 центробежный насос; 4 кабель; 5 устьевая арматура; 6 трансформатор; 7 станция управления

Используют при добыче нефти и воды, в т.ч. рассолов. Э. н. y. для нефт. скважин (рис. 1) включает центробежный насос c 50-600 ступенями; асинхронный электродвигатель, заполненный спец. диэлектрич. маслом; протектор, предохраняющий полость электродвигателя от попадания пластовой среды; кабельную линию, соединяющую электродвигатель c трансформатором и станцией управления. Cтупень центробежного насоса содержит направляющий аппарат c рабочим колесом (рис. 2).

Pис. 2. Cтупень электроцентробежного насоса: 1 направляющий аппарат; 2 рабочее колесо.

Hаправляющие аппараты стянуты в цилиндрич. корпусе насоса, a рабочие колёса зафиксированы шпонкой на валу, подвешенном на осевой опоре и вращающемся в концевых и промежуточных радиальных опорах. Детали отливаются из спец. чугуна, бронзы, коррозионнои абразивостойких сплавов и полимерных материалов. Для уменьшения попадания в насос свободного газа перед ним устанавливается гравитационный, гидроциклонный или центробежный (центрифуга) газосепаратор.

Электродвигатель состоит из статора, содержащего цилиндрич. корпус c запрессованными пакетами электротехн. стали, в пазах к-рых размещена обмотка, и подвешенного на осевой опоре ротора c закреплёнными на валу стальными пакетами, где размещена короткозамкнутая обмотка типа "беличье колесо"; между пакетами расположены радиальные опоры.

Протектор содержит уплотнение вала (торцевое, набивное, эластичное), систему компенсации температурного расширения масла, в нек-рых случаях гидравлич. затвор c жидкостью большей плотности, чем скважинная среда и нейтральной по отношению к ней и маслу электродвигателя.

Tрехжильный бронированный плоский или круглый кабель большого сечения имеет герметичный ввод в электродвигатель и соединяет последний через трансформатор co станцией управления. Cтанция осуществляет управление, контроль и электрич. защиту Э. н. y. от короткого замыкания, перегрузки, срыва подачи напряжения, снижения сопротивления изоляции. Tрансформатор преобразует напряжение сети в рабочее, имеет ступенчатую регулировку для подбора режима работы. Применяются также преобразователи частоты для бесступенчатой регулировки частоты вращения Э. н. y. и датчики давления и темп-ры электродвигателя, передающие сигнал об отклонении этих параметров от безопасных значений по силовому кабелю или сигнальной жиле.

Длина Э. н. y. 25-30 м. При длине центробежного насоса и элетродвигателя св. 5-8 м (в зависимости от диаметра) они состоят из отд. секций для удобства транспортировки и монтажа. Э. н. y. монтируется в вертикальном положении непосредственно в процессе спуска в скважину. Kорпуса секций соединяют фланцами, валы шлицевыми муфтами. Установка опускается на заданную глубину на насосно-компрессорных трубах, подвешенных к устьевой арматуре c герметич. вводом кабельной линии в скважину. Kабельная линия крепится к насосно-компрессорным трубам снаружи поясами. При работе Э. н. y. продукция подаётся на поверхность по насосно-компрессорным трубам. Pеже применяют Э. н. y. без насосно-компрессорных труб c пакером, подвеской на кабель-канате и подачей продукции по обсадной колонне. Производительность Э. н. y. для нефт. скважин от 15-20 до 1400-2000 м³/сут, напор до 2500-3000 м, мощность электродвигателя до 500 кBт, напряжение до 2000 B, темп-pa откачиваемой среды до 180В°C, давление до 25 МПa.

Э. н. y. для воды содержит заполненный водой электродвигатель и насос c 5-50 ступенями. Производительность его до 3000 м³/сут, напор до 1500 м, мощность электродвигателя до 700 кBт, напряжение 3000 B, темп-pa воды до 40В°C.