r;line-height:18pt">Рис. 3.15. Станок-качалка  типа СКД:

1 - подвеска устьевого штока; 2 - балансир с опорой; 3 - стойка; 4 - шатун;

5 -кривошип; 6 - редуктор; 7 - ведомый шкив; 8 - ремень; 9 - электродвигатель; 10-ведущий шкив; 11 - ограждение; 12 - поворотная плита; 13 - рама; 14 –проти-вовес; 15 - траверса; 16 - тормоз; 17 - канатная подвеска

 

Электродвигателями  к СК служат короткозамкнутые асинхронные  во влагоморозостойком исполнении трехфазные электродвигатели серии АО и электродвигатели АО2 и их модификации АОП2.

Частота вращения электродвигателей 1500 и 500 мин ^–1.

В настоящее время  российскими заводами освоены и  выпускаются новые модификации  станков-качалок: СКДР и СКР (унифицированный  ряд из 13 вариантов грузоподъемностью  от 3 до 12 т.), СКБ, СКС, ПФ, ОМ, ПШГН, ЛП-114.00.000 (гидрофицированный). Станки-качалки  для временной добычи могут быть мобильными (на пневмоходу) с автомобильным  двигателем.

3.4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН ПОГРУЖНЫМИ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫМИ НАСОСАМИ

 

Недостатками штанговых насосов  является ограниченность глубины их подвески и малая подача нефти  из скважин.

На заключительной стадии эксплуатации вместе с нефтью из скважин поступает большое  количество пластовой воды, применение штанговых насосов становится малоэффективным. Этих недостатков лишены установки  погружных электронасосов УЭЦН (рис. 3.16, табл. 3.4).

Погружные насосы –  это малогабаритные (по диаметру) центробежные, секционные, многоступенчатые насосы с приводом от электродвигателя. Обеспечивают подачу 10÷1300 м³/сут и более напором 450÷2000 м вод.ст. (до 3000 м).

В зависимости от поперечного размера погружного агрегата, УЭЦН делят на три условные группы: 5, 5А и 6 с диаметрами соответственно 93, 103, 114 мм, предназначенные для эксплуатационных колонн соответственно не менее 121,7; 130; 114,3 мм.

Пример условного  обозначения - УЭЦНМК5-50-1200, где У - установка; Э - привод от погружного электродвигателя; Ц - центробежный; Н – насос; М - модульный; К – коррозионно-стойкого исполнения; 5 – группа насоса; 50 - подача, м³/сут; 1200 – напор, м.

Электродвигатели  в установках применяются асинхронные, 3 фазные с короткозамкнутым ротором  вертикального исполнения ПЭД40-103  - обозначает: погружной электродвигатель, мощностью 40 кВт, диаметром 103 мм. Двигатель  заполняется специальным маловязким, высокой диэлектрической прочности  маслом, служащим для охлаждения и  смазки.

Для погружных электродвигателей  напряжение составляет 380-2300 В, сила номинального тока 24,5÷86 А при частоте 50 Гц, частота  вращения ротора 3000 мин ^–1, температура окружающей среды +50÷90⁰С.

Модуль-секция насос  – центробежный многоступенчатый, секционный. Число ступеней в насосном агрегате может составлять от 220 до 400.

При откачивании  пластовой жидкости, содержащей у  сетки входного модуля насоса свыше 25% (до 55%) по объему свободного газа, к  насосу подсоединяется газосепаратор, который отводит в затрубное  пространство часть газа из пластовой  жидкости и улучшает работу насоса.

 

 

 

Рис. 3.17. Гидравлическая характеристика ПЭЦН

Таблица 3.4

 

 

 

Гидравлическая  характеристика погружного электроцентробежного насоса (ПЭЦН) «мягкая», дается заводом  – изготовителем при работе насоса на воде плотностью ρ =1000 кг/м³ (количество ступеней - 100) и представляет собой зависимости (см. рис. 3.17): напора Н от подачи Q (Н=f(Q)); коэффициента полезного действия КПД - h от Q (h = f(Q)); мощности  N от Q (на рис. не показано). При закрытой задвижке и подаче Q = 0, насос развивает максимальный напор H_max (кривая 1). В этом случае КПД равен нулю. Если насос работает без подъема жидкости (Н = 0, h = 0), подача его максимальна (Q_max).

Наиболее целесообразная область работы насоса  - зона максимального  КПД (кривая 2). Значение h_max достигает 0,5 ¸ 0,6. Режим эксплуатации насоса, когда напор Н_опт и подачи Q_опт соответствуют точке с максимальным КПД, называют оптимальным (точка М).

Под режимом эксплуатации насоса понимается пересечение гидравлической характеристики насоса (кривая 1) с его «внешней сетью», в данном случае гидродинамической характеристикой скважины (кривая 3).

Под гидродинамической  характеристикой скважины понимается совокупная характеристика работы пласта и подъемника, которая выражается графической зависимостью напора (давления) в функции дебита (подачи) (H = f (Q)).

Задача рационального  выбора компоновки УЭЦН сводится к  подбору такого режима насоса, когда  пересечение кривых 1 и 3 будет находиться в «рабочей зоне», которая лежит на кривой 1, где . Регулирование режима возможно как изменением характеристики насоса (изменением числа оборотов, изменением числа ступеней и др.), так и изменением характеристики «внешней сети» (изменением диаметра НКТ, применением штуцеров и др.).

Погружной насос, электродвигатель, гидрозащита соединяются между  собой фланцами и шпильками. Валы насоса двигателя и гидрозащита  имеют на концах шлицы и соединяются  между собой шлицевыми муфтами.

Гидрозащита предназначена  для защиты ПЭД от проникновения  в его полость пластовой жидкости и смазки сальника насоса и состоит  из протектора и компенсатора.

Кабель с поверхности  до погружного агрегата подводят питающий, полиэтиленовый бронированный (эластичная стальная оцинкованная лента) круглый  кабель (типа КГБК), а в пределах погружного агрегата – плоский типа (КПБП).

Станция управления обеспечивает включение и отключение установки, самозапуск после появления  исчезнувшего напряжения и аварийное  отключение (перегрузки, короткое замыкание, колебания давления, отсутствие притока  и др.).

Станции управления (ШГС-5804 для двигателей с мощностью  IV до 100 кВт, КУПНА-79 для двигателей с N больше 100 кВт). Они имеют ручное и автоматическое управление, дистанционное управление с диспетчерского пункта, работают по программе.