Tujuan dan data teknikal ESP.

Pemasangan pam emparan tenggelam direka untuk mengepam cecair takungan yang mengandungi minyak, air dan gas, dan kekotoran mekanikal daripada telaga minyak, termasuk yang condong. Bergantung pada bilangan komponen berbeza yang terkandung dalam cecair yang dipam keluar, pam pemasangan mempunyai reka bentuk standard dan versi dengan peningkatan rintangan kakisan dan haus. Apabila mengendalikan ESP, di mana kepekatan pepejal dalam cecair yang dipam keluar melebihi 0.1 gram/liter yang dibenarkan, pam menjadi tersumbat dan unit kerja haus secara intensif. Akibatnya, getaran meningkat, air memasuki motor melalui pengedap mekanikal, dan enjin menjadi terlalu panas, yang membawa kepada kegagalan ESP.

Simbol pemasangan:

ESP K 5-180-1200, U 2 ESP I 6-350-1100,

Di mana U - pemasangan, 2 - pengubahsuaian saat, E - didorong oleh motor elektrik tenggelam, C - emparan, N - pam, K - peningkatan rintangan kakisan, I - peningkatan rintangan haus, M - reka bentuk modular, 6 - kumpulan pam, 180, 350 - bekalan m/hari, 1200, 1100 – tekanan, m.w.st.

Bergantung pada diameter rentetan pengeluaran dan dimensi melintang maksimum unit tenggelam, ESP pelbagai kumpulan digunakan - 5.5, dan 6. Pemasangan kumpulan 5 dengan diameter melintang sekurang-kurangnya 121.7 mm. Pemasangan Kumpulan 5a dengan dimensi melintang 124 mm - dalam telaga dengan diameter dalaman sekurang-kurangnya 148.3 mm. Pam juga dibahagikan kepada tiga kumpulan bersyarat - 5.5 a, 6. Diameter perumah kumpulan 5 ialah 92 mm, kumpulan 5 a - 103 mm, kumpulan 6 - 114 mm. Ciri teknikal pam jenis ETsNM dan ETsNMK diberikan dalam Lampiran 1.

Komposisi dan kesempurnaan ESP

Pemasangan ESP terdiri daripada unit pengepaman tenggelam (motor elektrik dengan perlindungan hidraulik dan pam), talian kabel (kabel rata bulat dengan gandingan kemasukan kabel), tali tiub, peralatan kepala telaga dan peralatan elektrik permukaan: pengubah dan stesen kawalan (peranti lengkap) (lihat Rajah 1.1.). Pencawang pengubah menukar voltan rangkaian medan kepada nilai sub-optimum pada terminal motor elektrik, dengan mengambil kira kehilangan voltan dalam kabel. Stesen kawalan menyediakan kawalan ke atas operasi unit pengepaman dan perlindungannya di bawah keadaan optimum.

Unit pam tenggelam, yang terdiri daripada pam dan motor elektrik dengan perlindungan hidraulik dan pemampas, diturunkan ke dalam telaga di sepanjang tiub. Talian kabel menyediakan bekalan kuasa kepada motor elektrik. Kabel dipasang pada tiub dengan roda logam. Di sepanjang pam dan pelindung, kabelnya rata, dilekatkan padanya dengan roda logam dan dilindungi daripada kerosakan oleh selongsong dan pengapit. Injap periksa dan longkang dipasang di atas bahagian pam. Pam mengepam keluar cecair dari telaga dan menghantarnya ke permukaan melalui tali tiub (lihat Rajah 1.2.)

Peralatan kepala telaga menyediakan penggantungan rentetan tiub dengan pam elektrik dan kabel pada bebibir selongsong, pengedap paip dan kabel, serta penyaliran cecair yang dihasilkan ke saluran paip keluar.

Pam tenggelam, emparan, keratan, berbilang peringkat tidak berbeza dalam prinsip operasi daripada pam emparan konvensional.

Perbezaannya ialah ia adalah keratan, pelbagai peringkat, dengan diameter kecil peringkat kerja - pendesak dan ram pemandu. Pam tenggelam yang dihasilkan untuk industri minyak mengandungi 1300 hingga 415 peringkat.

Bahagian pam, disambungkan dengan sambungan bebibir, diperbuat daripada selongsong logam. Diperbuat daripada paip keluli sepanjang 5500 mm. Panjang pam ditentukan oleh bilangan peringkat operasi, bilangannya, seterusnya, ditentukan oleh parameter utama pam. - suapan dan tekanan. Aliran dan tekanan peringkat bergantung pada keratan rentas dan reka bentuk bahagian aliran (bilah), serta pada kelajuan putaran. Satu pakej peringkat dimasukkan ke dalam badan bahagian pam, yang merupakan pemasangan pendesak dan ram pemandu pada aci.

Pendesak dipasang pada aci pada kunci bulu di sepanjang muat berjalan dan boleh bergerak ke arah paksi. Bim pemandu diikat dengan putaran pada badan puting, terletak di bahagian atas pam. Dari bawah, pangkalan pam dengan lubang penerima dan penapis diskrukan ke dalam perumahan, di mana cecair dari telaga mengalir ke peringkat pertama pam.

Hujung atas aci pam berputar dalam galas pengedap minyak dan berakhir dengan tumit khas yang mengambil beban pada aci dan beratnya melalui gelang spring. Daya jejari dalam pam diserap oleh galas biasa yang dipasang di pangkal puting dan pada aci pam.

Di bahagian atas pam terdapat kepala pancing di mana injap sehala dipasang dan di mana tiub dipasang.

Motor elektrik tenggelam, tiga fasa, tak segerak, diisi minyak dengan rotor sangkar tupai dalam versi konvensional dan versi tahan kakisan PEDU (TU 16-652-029-86). Pengubahsuaian iklim - B, kategori penempatan - 5 mengikut GOST 15150 - 69. Di dasar motor elektrik terdapat injap untuk mengepam minyak dan mengalirkannya, serta penapis untuk membersihkan minyak daripada kekotoran mekanikal.

Perlindungan hidraulik motor motor terdiri daripada pelindung dan pemampas. Ia direka untuk melindungi rongga dalaman motor elektrik daripada cecair pembentukan, serta mengimbangi perubahan suhu dalam isipadu minyak dan penggunaannya. (Lihat Rajah 1.3.)

Pelindung adalah dua ruang, dengan diafragma getah dan pengedap aci mekanikal, dan pemampas dengan diafragma getah.

Kabel tiga teras dengan penebat polietilena, berperisai. Talian kabel, i.e. luka kabel pada dram, ke pangkalnya sambungan dilampirkan - kabel rata dengan gandingan kemasukan kabel. Setiap teras kabel mempunyai lapisan penebat dan sarung, kusyen yang diperbuat daripada fabrik bergetah dan perisai. Tiga teras berpenebat kabel rata diletakkan selari dalam satu baris, dan kabel bulat dipintal sepanjang garis heliks. Pemasangan kabel mempunyai gandingan kemasukan kabel bersatu K 38, K 46 jenis bulat. Dalam selongsong logam, gandingan dimeterai secara hermetik menggunakan pengedap getah, dan hujung dilekatkan pada konduktor konduktif.

Reka bentuk pemasangan ESP, ESPNM dengan pam yang mempunyai aci dan pentas yang diperbuat daripada bahan tahan kakisan, dan ESP dengan pam yang mempunyai pendesak plastik dan galas getah-logam adalah serupa dengan reka bentuk pemasangan ESP.

Apabila faktor gas tinggi, modul pam digunakan - pemisah gas, direka untuk mengurangkan kandungan isipadu gas bebas pada pengambilan pam. Pemisah gas sepadan dengan kumpulan produk 5, jenis 1 (boleh dibaiki) mengikut RD 50-650-87, versi iklim - B, kategori penempatan - 5 mengikut GOST 15150-69.

Modul boleh dibekalkan dalam dua versi:

Pemisah gas: 1 MNG 5, 1 MNG5a, 1 MNG6 – reka bentuk standard;

Pemisah gas 1 MNGK5, MNG5a - peningkatan rintangan kakisan.

Modul pengepaman dipasang di antara modul input dan modul bahagian pam tenggelam.

Pam tenggelam, motor elektrik, dan perlindungan hidraulik disambungkan antara satu sama lain dengan bebibir dan stud. Aci pam, motor dan pelindung mempunyai splin di hujung dan disambungkan dengan gandingan splined.

Aksesori untuk lif dan peralatan untuk pemasangan ESP diberikan dalam Lampiran 2.

Ciri teknikal motor

Pemacu pam emparan tenggelam ialah motor elektrik arus ulang-alik tiga fasa tak segerak berisi minyak dengan pemutar sangkar tupai menegak jenis PED. Motor elektrik mempunyai diameter perumahan 103, 117, 123, 130, 138 mm. Oleh kerana diameter motor elektrik adalah terhad, pada kuasa tinggi motor lebih panjang, dan dalam beberapa kes ia dibuat keratan. Memandangkan motor elektrik beroperasi direndam dalam cecair dan selalunya di bawah tekanan hidrostatik tinggi, syarat utama untuk operasi yang boleh dipercayai ialah kekencangannya (lihat Rajah 1.3).

PED diisi dengan minyak kelikatan rendah khas, kekuatan dielektrik tinggi, yang berfungsi untuk penyejukan dan pelinciran bahagian.

Motor elektrik tenggelam terdiri daripada pemegun, rotor, kepala, dan tapak. Perumahan stator diperbuat daripada paip keluli, hujungnya berulir untuk menyambungkan kepala dan pangkalan motor. Litar magnet stator dipasang daripada kepingan berlamina aktif dan bukan magnet yang mempunyai alur di mana belitan terletak. Penggulungan stator boleh menjadi satu lapisan, berterusan, gegelung atau dua lapisan, rod, gelung. Fasa penggulungan disambungkan.

Bahagian aktif litar magnet, bersama-sama dengan penggulungan, mencipta medan magnet berputar dalam motor elektrik, dan bahagian bukan magnet berfungsi sebagai penyokong untuk galas pemutar perantaraan. Hujung plumbum diperbuat daripada dawai kuprum terkandas dengan penebat yang mempunyai kekuatan elektrik dan mekanikal yang tinggi dipateri ke hujung belitan stator. Lengan palam dipateri ke hujung, di mana lug kabel muat. Hujung keluaran belitan disambungkan ke kabel melalui blok palam khas (ganding) kemasukan kabel. Plumbum arus motor juga boleh menjadi jenis pisau. Rotor motor adalah sangkar tupai, pelbagai bahagian. Ia terdiri daripada aci, teras (pakej rotor), penyokong jejari (galas gelongsor). Aci pemutar diperbuat daripada keluli yang ditentukur berongga, teras diperbuat daripada keluli elektrik lembaran. Teras dipasang pada aci, berselang-seli dengan galas jejari, dan disambungkan ke aci dengan kunci. Ketatkan set teras pada aci secara paksi dengan kacang atau turbin. Turbin berfungsi untuk peredaran paksa minyak untuk menyamakan suhu enjin di sepanjang stator. Untuk memastikan peredaran minyak, terdapat alur membujur pada permukaan tenggelam litar magnet. Minyak beredar melalui alur ini, penapis di bahagian bawah enjin tempat ia dibersihkan, dan melalui lubang di aci. Kepala enjin mengandungi tumit dan galas. Penyesuai di bahagian bawah enjin digunakan untuk menampung penapis, injap pintasan dan injap untuk mengepam minyak ke dalam enjin. Motor elektrik keratan terdiri daripada bahagian atas dan bawah. Setiap bahagian mempunyai komponen utama yang sama. Ciri teknikal SEM diberikan dalam Lampiran 3.

Data teknikal asas kabel

Pembekalan elektrik kepada motor elektrik pemasangan pam tenggelam dijalankan melalui talian kabel yang terdiri daripada kabel kuasa dan gandingan kemasukan kabel untuk gandingan dengan motor elektrik.

Bergantung pada tujuan, talian kabel mungkin termasuk:

Kabel jenama KPBK atau KPPBPS - sebagai kabel utama.

Jenama kabel KPBP (rata)

Lengan kemasukan kabel adalah bulat atau rata.

Kabel KPBK terdiri daripada teras tembaga wayar tunggal atau berbilang wayar, terlindung dalam dua lapisan polietilena berkekuatan tinggi dan dipintal bersama, serta kusyen dan perisai.

Kabel jenama KPBP dan KPPBPS dalam sarung hos biasa terdiri daripada konduktor tembaga wayar tunggal dan berbilang wayar, ditebat dengan polietilena berketumpatan tinggi dan diletakkan dalam satah yang sama, serta sarung hos biasa, kusyen dan perisai.

Kabel jenama KPPBPS dengan konduktor berhos berasingan terdiri daripada konduktor kuprum tunggal dan berbilang wayar, berpenebat dalam dua lapisan polietilena berketumpatan tinggi dan diletakkan dalam satah yang sama.

Kabel jenama KPBK mempunyai:

Voltan kendalian V – 3300

Kabel jenama KPBP mempunyai:

Voltan kendalian, V - 2500

Tekanan bendalir pembentukan yang dibenarkan, MPa – 19.6

Faktor gas yang dibenarkan, m/t – 180

Kabel jenama KPBK dan KBPP mempunyai suhu ambien yang dibenarkan dari 60 hingga 45 C untuk udara, 90 C untuk cecair pembentukan.

Suhu talian kabel diberikan dalam Lampiran 4.

1.2 Gambaran keseluruhan ringkas skim dan pemasangan domestik.

Pemasangan pam emparan tenggelam direka untuk mengepam telaga minyak, termasuk yang condong, cecair pembentukan yang mengandungi minyak dan gas, dan kekotoran mekanikal.

Unit boleh didapati dalam dua jenis - modular dan bukan modular; tiga versi: biasa, tahan kakisan dan rintangan haus yang meningkat. Medium pam domestik yang dipam mesti mempunyai penunjuk berikut:

· takungan liar – campuran minyak, air yang berkaitan dan gas minyak;

· kelikatan kinematik maksimum cecair pembentukan 1 mm/s;

· Nilai pH air yang dihasilkan pH 6.0-8.3;

· kandungan maksimum air yang diperolehi 99%;

· gas percuma pada pengambilan sehingga 25%, untuk pemasangan dengan modul - pemisah sehingga 55%;

· suhu maksimum produk yang diekstrak sehingga 90C.

Bergantung pada dimensi melintang pam elektrik empar tenggelam, motor elektrik dan talian kabel yang digunakan dalam set pemasangan, pemasangan secara konvensional dibahagikan kepada 2 kumpulan 5 dan 5 a. Dengan diameter selongsong 121.7 mm; 130 mm; 144.3 mm masing-masing.

Pemasangan UEC terdiri daripada unit pengepaman tenggelam, pemasangan kabel, peralatan elektrik tanah - pencawang tukar pengubah. Unit pengepaman terdiri daripada pam emparan tenggelam dan motor dengan perlindungan hidraulik, dan diturunkan ke dalam telaga pada tali tiub. Pam tenggelam, tiga fasa, tak segerak, diisi minyak dengan pemutar.

Perlindungan hidraulik terdiri daripada pelindung dan pemampas. Kabel tiga teras dengan penebat polietilena, berperisai.

Pam tenggelam, motor elektrik dan perlindungan hidraulik disambungkan antara satu sama lain dengan bebibir dan stud. Aci pam, motor dan pelindung mempunyai splin di hujung dan disambungkan dengan gandingan splined.

1.2.2. Pam empar tenggelam.

Prinsip operasi pam emparan tenggelam tidak berbeza dengan pam emparan konvensional yang digunakan untuk mengepam cecair. Perbezaannya ialah ia berbilang keratan dengan diameter kecil peringkat kerja - pendesak dan bilah pemandu. Pendesak dan bilah pemandu pam konvensional diperbuat daripada besi tuang kelabu yang diubah suai, pam kalis kakisan diperbuat daripada besi tuang niresist, dan roda tahan haus diperbuat daripada resin poliamida.

Pam terdiri daripada bahagian, bilangan yang bergantung pada parameter utama pam - tekanan, tetapi tidak lebih daripada empat. Panjang bahagian sehingga 5500 meter. Untuk pam modular ia terdiri daripada modul input, modul - bahagian. Modul - kepala, injap periksa dan injap longkang. Sambungan modul antara satu sama lain dan modul input ke sambungan bebibir motor (kecuali modul input, motor atau pemisah) dimeterai dengan manset getah. Sambungan aci bahagian modul antara satu sama lain, bahagian modul dengan aci modul input, dan aci modul input dengan aci perlindungan hidraulik enjin dijalankan menggunakan gandingan splined. Aci bahagian modul semua kumpulan pam dengan panjang badan yang sama disatukan panjangnya.

Bahagian modul terdiri daripada perumah, aci, pakej peringkat (pendesak dan ram pemandu), galas atas dan bawah, sokongan paksi atas, kepala, tapak, dua rusuk dan gelang getah. Tulang rusuk direka untuk melindungi kabel rata dengan gandingan daripada kerosakan mekanikal.

Modul salur masuk terdiri daripada tapak dengan lubang untuk laluan cecair pembentukan, sesendal galas dan grid, aci dengan sesendal pelindung dan gandingan splined yang direka untuk menyambungkan aci modul dengan aci perlindungan hidraulik.

Modul kepala terdiri daripada badan, di satu sisi terdapat benang kon dalaman untuk menyambungkan injap sehala, di sisi lain terdapat bebibir untuk sambungan ke modul bahagian, dua rusuk dan cincin getah.

Terdapat kepala pancing di bahagian atas pam.

Industri domestik menghasilkan pam dengan kadar aliran (m/hari):

Modular – 50,80,125,200.160,250,400,500,320,800,1000.1250.

Bukan modular – 40.80,130.160,100,200,250,360,350,500,700,1000.

Kepala berikut (m) - 700, 800, 900, 1000, 1400, 1700, 1800, 950, 1250, 1050, 1600, 1100, 750, 1150, 1450, 1700, 1700, 1800, 1705 0.

1.2.3. Motor tenggelam

Motor elektrik tenggelam terdiri daripada motor elektrik dan perlindungan hidraulik.

Motor adalah tiga fasa, tak segerak, sangkar tupai, dua kutub, tenggelam, siri bersatu. SEM dalam versi biasa dan menghakis, versi iklim B, kategori lokasi 5, beroperasi daripada rangkaian arus ulang-alik dengan frekuensi 50 Hz dan digunakan sebagai pemacu untuk pam emparan tenggelam.

Enjin direka bentuk untuk beroperasi dalam cecair pembentukan (campuran minyak dan air yang dihasilkan dalam sebarang perkadaran) dengan suhu sehingga 110 C yang mengandungi:

· kekotoran mekanikal tidak lebih daripada 0.5 g/l;

· gas bebas tidak lebih daripada 50%;

· hidrogen sulfida untuk normal, tidak lebih daripada 0.01 g/l, tahan kakisan sehingga 1.25 g/l;

Tekanan hidraulik di kawasan operasi enjin tidak lebih daripada 20 MPa. Motor elektrik diisi dengan minyak dengan voltan kerosakan sekurang-kurangnya 30 kV. Suhu maksimum jangka panjang yang dibenarkan penggulungan stator motor elektrik (untuk motor dengan diameter perumahan 103 mm) ialah 170 C, untuk motor elektrik lain ialah 160 C.

Enjin ini terdiri daripada satu atau lebih motor elektrik (atas, tengah dan bawah, kuasa dari 63 hingga 630 kW) dan pelindung. Motor elektrik terdiri daripada pemegun, pemutar, kepala dengan input arus, dan perumah.

1.2.4. Perlindungan hidraulik motor elektrik.

Perlindungan hidraulik direka untuk menghalang cecair pembentukan daripada menembusi ke dalam rongga dalaman motor elektrik, mengimbangi isipadu minyak dalam rongga dalaman daripada suhu motor elektrik dan menghantar tork dari aci motor elektrik ke aci pam. Terdapat beberapa pilihan untuk perlindungan air: P, PD, G.

Hydroprotection tersedia dalam versi standard dan tahan kakisan. Jenis perlindungan hidraulik utama untuk konfigurasi SED ialah perlindungan hidraulik jenis terbuka. Perlindungan hidraulik jenis terbuka memerlukan penggunaan cecair penghalang khas dengan ketumpatan sehingga 21 g/cm, yang mempunyai sifat fizikal dan kimia dengan cecair pembentukan dan minyak.

Perlindungan hidraulik terdiri daripada dua ruang yang disambungkan oleh tiub. Perubahan dalam isipadu dielektrik cecair dalam enjin dikompensasikan oleh aliran cecair penghalang dari satu ruang ke ruang yang lain. Dalam perlindungan hidraulik jenis tertutup, diafragma getah digunakan. Keanjalan mereka mengimbangi perubahan dalam jumlah minyak.

24. Keadaan untuk aliran telaga, penentuan tenaga dan penggunaan gas tertentu semasa operasi lif gas-cecair.

Keadaan aliran telaga.

Pengaliran telaga berlaku jika perbezaan tekanan antara takungan dan lubang bawah mencukupi untuk mengatasi tekanan belakang lajur cecair dan kehilangan tekanan akibat geseran, iaitu pengaliran berlaku di bawah pengaruh tekanan hidrostatik cecair atau tenaga gas yang mengembang. Kebanyakan telaga mengalir kerana tenaga gas dan tekanan hidrostatik secara serentak.

Gas yang terkandung dalam minyak mempunyai daya angkat, yang menampakkan dirinya dalam bentuk tekanan pada minyak. Lebih banyak gas terlarut dalam minyak, semakin rendah ketumpatan campuran dan semakin tinggi paras cecair meningkat. Setelah sampai ke mulut, cecair melimpah dan telaga mula memancar. Syarat mandatori am untuk operasi mana-mana telaga yang mengalir ialah persamaan asas berikut:

Рс = Рг+Рtr+ Ру; di mana

Рс - tekanan lubang bawah, RG, Рtr, Ру - tekanan hidrostatik lajur cecair dalam telaga, dikira secara menegak, kehilangan tekanan akibat geseran dalam tiub dan tekanan belakang di kepala telaga, masing-masing.

Terdapat dua jenis aliran telaga:

· Gouting cecair yang tidak mengandungi gelembung gas - artesian terpancut.

· Gouting cecair yang mengandungi gelembung gas yang memudahkan pancutan adalah kaedah yang paling biasa pancutan.

Saya telah lama bermimpi untuk menulis di atas kertas (mencetak pada komputer) semua yang saya tahu tentang ESP.
Saya akan cuba memberitahu anda dalam bahasa yang mudah dan mudah difahami tentang Pemasangan Pam Empar Elektrik - alat utama yang menghasilkan 80% daripada semua minyak di Rusia.

Entah bagaimana ternyata saya telah berhubung dengan mereka sepanjang kehidupan dewasa saya. Pada usia lima tahun dia mula mengembara bersama bapanya ke telaga. Pada usia sepuluh dia boleh membaiki mana-mana stesen sendiri, pada usia dua puluh empat dia menjadi seorang jurutera di perusahaan tempat mereka dibaiki, pada usia tiga puluh dia menjadi timbalan pengarah besar di tempat di mana mereka dibuat. Terdapat banyak pengetahuan mengenai subjek ini - Saya tidak kisah berkongsi, terutamanya kerana ramai, ramai orang sentiasa bertanya kepada saya tentang ini atau itu berkaitan dengan pam saya. Secara umum, untuk tidak mengulangi perkara yang sama berkali-kali dalam perkataan yang berbeza, saya akan menulisnya sekali, dan kemudian saya akan mengambil peperiksaan;). Ya! Akan ada slaid... tanpa slaid tidak akan ada jalan.

Apa ini.
ESP ialah pemasangan pam empar elektrik, aka pam tanpa rod, aka ESP, aka kayu dan dram itu. ESP betul-betul (feminin)! Walaupun ia terdiri daripada mereka (maskulin). Ini adalah perkara istimewa dengan bantuan pekerja minyak yang berani (atau lebih tepatnya pekerja perkhidmatan untuk pekerja minyak) mengekstrak cecair pembentukan dari bawah tanah - inilah yang kita panggil mulyaka, yang kemudiannya (selepas menjalani pemprosesan khas) dipanggil dengan pelbagai jenis perkataan menarik seperti URAL atau BRENT. Ini adalah keseluruhan kompleks peralatan, untuk membuatnya yang anda perlukan pengetahuan ahli metalurgi, pekerja logam, mekanik, juruelektrik, jurutera elektronik, hidraulik, jurutera kabel, pekerja minyak, dan juga pakar sakit puan dan proktologi. Perkara itu agak menarik dan luar biasa, walaupun ia dicipta bertahun-tahun yang lalu dan tidak banyak berubah sejak itu. Pada umumnya, ini adalah unit pengepaman biasa. Apa yang luar biasa mengenainya ialah ia nipis (yang paling biasa diletakkan di dalam perigi dengan diameter dalaman 123 mm), panjang (terdapat pemasangan sepanjang 70 meter) dan berfungsi dalam keadaan yang kotor di mana lebih kurang mekanisme kompleks tidak sepatutnya wujud sama sekali.

Jadi, setiap ESP mengandungi komponen berikut:

ESP (pam empar elektrik) ialah unit utama - semua yang lain melindungi dan menyediakannya. Pam mendapat paling banyak - tetapi ia melakukan tugas utama - mengangkat cecair - begitulah kehidupannya. Pam terdiri daripada bahagian, dan bahagian terdiri daripada peringkat. Lebih banyak peringkat, lebih besar tekanan yang dihasilkan oleh pam. Semakin besar peringkat itu sendiri, semakin besar kadar aliran (jumlah cecair yang dipam setiap unit masa). Lebih besar kadar aliran dan tekanan, lebih banyak tenaga yang digunakan. Semuanya saling berkaitan. Sebagai tambahan kepada kadar aliran dan tekanan, pam juga berbeza dalam saiz dan reka bentuk - standard, tahan haus, tahan kakisan, tahan haus-karat, sangat, sangat tahan haus.

SEM (motor elektrik tenggelam) Motor elektrik ialah unit utama kedua - ia memutar pam - ia menggunakan tenaga. Ini adalah motor elektrik tak segerak biasa (elektrik) - hanya ia nipis dan panjang. Enjin mempunyai dua parameter utama - kuasa dan saiz. Dan sekali lagi, terdapat versi yang berbeza: standard, tahan haba, tahan kakisan, terutamanya tahan haba, dan secara amnya tidak boleh dihancurkan (seolah-olah). Enjin diisi dengan minyak khas, yang, sebagai tambahan kepada pelincir, juga menyejukkan enjin dan sangat mengimbangi tekanan yang dikenakan pada enjin dari luar.

Pelindung (juga dipanggil perlindungan hidraulik) adalah benda yang berdiri di antara pam dan enjin - ia, pertama, membahagikan rongga enjin yang diisi dengan minyak dari rongga pam yang diisi dengan cecair pembentukan, semasa menghantar putaran, dan kedua, ia menyelesaikan masalah masalah menyamakan tekanan di dalam enjin dan di luar ( Secara umum, terdapat sehingga 400 atm, iaitu kira-kira satu pertiga daripada kedalaman Palung Mariana). Mereka datang dalam saiz yang berbeza dan, sekali lagi, pelbagai jenis reka bentuk bla bla bla.

Kabel sebenarnya adalah kabel. Tembaga, tiga wayar... Ia juga berperisai. Boleh awak bayangkan? Kabel berperisai! Sudah tentu, ia tidak akan menahan pukulan walaupun dari Makarov, tetapi ia akan menahan lima atau enam keturunan ke dalam telaga dan akan bekerja di sana untuk masa yang agak lama.
Perisainya agak berbeza, direka lebih untuk geseran daripada pukulan tajam - tetapi masih. Kabel datang dalam bahagian yang berbeza (diameter teras), berbeza dalam perisai (keluli tergalvani atau tahan karat biasa), dan ia juga tahan suhu. Terdapat kabel untuk 90, 120, 150, 200 dan juga 230 darjah. Iaitu, ia boleh beroperasi selama-lamanya pada suhu dua kali lebih tinggi daripada takat didih air (perhatikan - kami mengekstrak sesuatu seperti minyak, dan ia tidak terbakar dengan baik - tetapi anda memerlukan kabel dengan rintangan haba melebihi 200 darjah - dan hampir di mana-mana).

Pemisah gas (atau pemisah-penyebar gas, atau hanya penyebar, atau pemisah dwi gas, atau juga penyebar-pemisah dwi gas). Sesuatu yang memisahkan gas bebas daripada cecair... atau lebih tepat cecair daripada gas bebas... secara ringkasnya, ia mengurangkan jumlah gas bebas di salur masuk ke pam. Selalunya, sangat kerap, jumlah gas percuma di salur masuk pam cukup mencukupi untuk pam tidak berfungsi - kemudian mereka memasang beberapa jenis peranti penstabil gas (saya menyenaraikan nama pada permulaan perenggan). Jika tidak ada keperluan untuk memasang pemisah gas, mereka memasang modul input, tetapi bagaimana cecair harus masuk ke dalam pam? Di sini. Mereka memasang sesuatu dalam apa jua keadaan.. Sama ada modul atau enjin gas.

TMS adalah sejenis penalaan. Siapa yang menguraikannya - sistem termomanometrik, telemetri... siapa tahu bagaimana. Betul (ini adalah nama lama - dari tahun 80-an berbulu) - sistem termomanometrik, kami akan memanggilnya - ia hampir menerangkan sepenuhnya fungsi peranti - ia mengukur suhu dan tekanan - di sana - betul-betul di bawah - secara praktikal dalam dunia bawah tanah.

Terdapat juga alat pelindung. Ini adalah injap sehala (yang paling biasa ialah KOSH - injap sehala bola) - supaya cecair tidak mengalir dari paip apabila pam dihentikan (menaikkan lajur cecair melalui paip standard boleh mengambil masa beberapa jam - sayangnya untuk kali ini). Dan apabila anda perlu menaikkan pam, injap ini menghalang - sesuatu sentiasa mengalir keluar dari paip, mencemarkan segala-galanya di sekeliling. Untuk tujuan ini, terdapat injap knock-down (atau longkang) KS - perkara yang lucu - yang rosak setiap kali apabila diangkat dari perigi.

Semua peralatan ini digantung pada paip pam dan pemampat (tiub - pagar dibuat dari mereka sangat kerap di bandar minyak). Bergantung dalam urutan berikut:
Di sepanjang tiub (2-3 kilometer) terdapat kabel, di atas - CS, kemudian KOSH, kemudian ESP, kemudian pam gas (atau modul input), kemudian pelindung, kemudian SEM, dan bahkan menurunkan TMS. Kabel berjalan di sepanjang ESP, pendikit dan pelindung sehingga ke kepala enjin. Eka. Semuanya singkat. Jadi - dari atas ESP ke bawah TMS boleh jadi 70 meter. dan aci melalui 70 meter ini, dan semuanya berputar... dan di sekelilingnya terdapat suhu tinggi, tekanan yang sangat besar, banyak kekotoran mekanikal, persekitaran yang menghakis.. Pam yang lemah...

Semua perkara adalah keratan, bahagian tidak lebih daripada 9-10 meter panjang (jika tidak, bagaimana untuk memasukkannya ke dalam telaga?) Pemasangan dipasang terus di telaga: PED, kabel, pelindung, gas, bahagian pam, injap, paip dipasang padanya.. Ya! Jangan lupa pasangkan kabel pada segala-galanya menggunakan pengapit (tali pinggang keluli khas itu). Semua ini dicelup ke dalam perigi dan berfungsi di sana untuk masa yang lama (saya harap). Untuk menggerakkan semua ini (dan entah bagaimana mengawalnya), pengubah langkah (TMPT) dan stesen kawalan dipasang di atas tanah.

Ini adalah jenis perkara yang digunakan untuk mengekstrak sesuatu yang kemudiannya bertukar menjadi wang (petrol, bahan api diesel, plastik dan lain-lain).

Mari cuba fikirkan cara semuanya berfungsi, cara ia dilakukan, cara memilih dan cara menggunakannya.

Gambar rajah ESP

ESP - pemasangan pam tenggelam elektrik, dalam versi bahasa Inggeris - ESP (pam tenggelam elektrik). Dari segi bilangan telaga di mana pam tersebut beroperasi, ia adalah lebih rendah daripada unit SRP, tetapi dari segi jumlah minyak yang dihasilkan dengan bantuan mereka, ESP adalah tiada tandingan. Kira-kira 80% daripada semua minyak di Rusia dihasilkan menggunakan ESP.

Secara umumnya, ESP adalah unit pengepam biasa, hanya nipis dan panjang. Dan dia tahu cara bekerja dalam persekitaran yang dicirikan oleh keagresifannya terhadap mekanisme yang ada di dalamnya. Ia terdiri daripada unit pam tenggelam (motor elektrik dengan perlindungan hidraulik + pam), talian kabel, tali tiub, peralatan kepala telaga dan peralatan permukaan (transformer dan stesen kawalan).

Komponen utama ESP:

ESP (pam empar elektrik)- elemen utama pemasangan, yang sebenarnya mengangkat cecair dari perigi ke permukaan. Ia terdiri daripada bahagian, yang seterusnya terdiri daripada peringkat (bim panduan) dan sebilangan besar pendesak yang dipasang pada aci dan disertakan dalam selongsong keluli (paip). Ciri-ciri utama ESP ialah kadar aliran dan tekanan, itulah sebabnya nama setiap pam mengandungi parameter ini. Contohnya, ESP-60-1200 mengepam 60 m 3 /hari cecair dengan tekanan 1200 meter.

SEM (motor elektrik tenggelam)– elemen kedua terpenting. Ia adalah motor elektrik tak segerak yang diisi dengan minyak khas.

Pelindung (atau kalis air)– unsur yang terletak di antara motor elektrik dan pam. Mengasingkan motor elektrik yang diisi dengan minyak daripada pam yang diisi dengan cecair pembentukan dan pada masa yang sama menghantar putaran dari motor ke pam.

Kabel, dengan bantuan elektrik yang dibekalkan kepada motor tenggelam. Kabel berperisai. Di permukaan dan ke kedalaman penurunan pam ia adalah keratan rentas bulat (KRBK), dan di kawasan unit tenggelam di sepanjang pam dan perlindungan hidraulik ia rata (KPBK).

Peralatan pilihan:

Pemisah gas– digunakan untuk mengurangkan jumlah gas di salur masuk pam. Sekiranya tidak ada keperluan untuk mengurangkan jumlah gas, maka modul input mudah digunakan, di mana cecair telaga memasuki pam.

TMS- sistem termomanometrik. Termometer dan tolok tekanan digulung menjadi satu. Ia memberi kita data di permukaan tentang suhu dan tekanan persekitaran di mana ESP diturunkan ke dalam telaga beroperasi.

Keseluruhan pemasangan ini dipasang terus apabila ia diturunkan ke dalam telaga. Ia dipasang secara berurutan dari bawah ke atas, tidak lupa tentang kabel, yang diikat pada pemasangan itu sendiri dan ke tiub di mana semuanya digantung, dengan tali pinggang logam khas. Di permukaan, kabel disalurkan ke pengubah injak naik (TMPT) dan stesen kawalan yang dipasang berhampiran semak.

Sebagai tambahan kepada komponen yang telah disenaraikan, injap sehala dan injap longkang dipasang pada tali tiub di atas pam emparan elektrik.

Injap periksa(KOSH - injap periksa bola) digunakan untuk mengisi paip tiub dengan cecair sebelum memulakan pam. Ia juga menghalang cecair daripada mengalir ke bawah apabila pam berhenti. Apabila pam sedang berjalan, injap sehala berada dalam kedudukan terbuka kerana tekanan dari bawah.

Dipasang di atas injap sehala injap longkang (KS), yang digunakan untuk mengalirkan cecair dari tiub sebelum mengangkat pam dari telaga.

Pam tenggelam emparan elektrik mempunyai kelebihan ketara berbanding pam batang penyedut telaga dalam:

Kesederhanaan peralatan tanah;
Kemungkinan mengeluarkan cecair dari telaga sehingga 15,000 m 3 / hari;
Keupayaan untuk menggunakannya dalam telaga dengan kedalaman lebih daripada 3000 meter;
Tinggi (dari 500 hari hingga 2-3 tahun atau lebih) hayat perkhidmatan ESP antara pembaikan;
Kemungkinan menjalankan penyelidikan di telaga tanpa mengangkat peralatan mengepam;
Kaedah yang kurang intensif buruh untuk mengeluarkan parafin dari dinding paip tiub.

Pam tenggelam emparan elektrik boleh digunakan dalam telaga minyak dalam dan condong (dan juga mendatar), dalam telaga yang disiram dengan banyak, dalam telaga dengan perairan iodin-bromida, dengan kemasinan air pembentukan yang tinggi, untuk mengangkat larutan garam dan asid. Di samping itu, pam emparan elektrik telah dibangunkan dan dihasilkan untuk operasi serentak dan berasingan beberapa ufuk dalam satu telaga dengan tali selongsong 146 mm dan 168 mm. Kadangkala pam emparan elektrik juga digunakan untuk menyuntik air pembentukan mineral ke dalam takungan minyak untuk mengekalkan tekanan takungan.

Lebih daripada 60 peratus telaga pengeluaran minyak memerlukan beberapa bentuk teknologi angkat buatan untuk menghasilkan rizab boleh pulih yang dikenal pasti pada awalnya. Daripada kira-kira 832,000 telaga angkat buatan di dunia, kira-kira 14 peratus telah atau sedang dihasilkan menggunakan ESP.

Kaedah pengeluaran berjentera adalah bahagian penting dalam operasi telaga, terutamanya di ladang pada peringkat akhir pembangunan, di mana formasi produktif tidak mempunyai tekanan yang mencukupi untuk mengangkat minyak ke kepala telaga. Apabila kadar aliran gas dan telaga minyak terus menurun dan kadar aliran air meningkat, terutamanya dalam formasi bertekanan air, pengeluar minyak mungkin mula menggunakan banjir air, kaedah untuk meningkatkan pemulihan minyak di mana air disuntik ke dalam pembentukan melalui suntikan air baik untuk memindahkan hidrokarbon ke telaga lain.

Pada masa yang sama, dari masa ke masa, kadar aliran minyak telaga akan terus berkurangan, dan kadar aliran air akan meningkat. Akibatnya, masa mengepam, sebagai contoh, untuk mesin pam meningkat sehingga pam berjalan dua puluh empat jam sehari. Pada masa ini, kaedah yang paling praktikal untuk meningkatkan pengeluaran ialah memasang pam dengan kapasiti yang lebih tinggi.

Satu pilihan yang berdaya maju, terutamanya untuk operasi banjir volum besar, ialah pam tenggelam yang dipacu elektrik. sistem ESP mungkin pilihan terbaik untuk telaga hasil tinggi di mana tahap pengeluaran telah jatuh dan terdapat keperluan untuk meningkatkannya. Tugas ini relevan untuk banyak bidang di Persekutuan Rusia dan negara-negara CIS. Sistem angkat gas lama dalam keadaan penyiraman teruk boleh beroperasi pada tekanan yang lebih rendah dan menyediakan pilihan rizab minyak boleh pulih yang lebih lengkap jika dana dibelanjakan untuk menukar telaga ini kepada ESP.

Daripada semua sistem angkat buatan pam emparan elektrik (ECP) memberikan pulangan yang paling besar pada telaga terdalam, tetapi pada masa yang sama penggunaannya memerlukan pembaikan yang lebih kerap dan peningkatan yang sepadan dalam kos. Selain itu, ESP memberikan prestasi unggul dalam persekitaran tepu gas dan air. Gas dan air secara semula jadi terdapat dalam minyak mentah dalam kuantiti yang banyak. Untuk dapat mengepam minyak di kepala telaga, adalah perlu untuk memisahkan gas dan air daripadanya. Kandungannya yang tinggi boleh menyebabkan kunci gas dalam mekanisme pam, yang akan menyebabkan penurunan ketara dalam produktiviti dan akan memerlukan mengeluarkan keseluruhan tali tiub dari telaga dan mengisinya semula.

Teknologi pam empar elektrik

Dalam kebanyakan medan minyak, semasa peringkat pengeluaran, pam lubang bawah yang digerakkan secara elektrik digunakan untuk mengepam minyak di kepala telaga. Pam biasanya termasuk berbilang bahagian pam emparan dalam siri, yang boleh dikonfigurasikan untuk memenuhi parameter lubang telaga khusus untuk aplikasi tertentu. Pam emparan elektrik (ECPs) ialah kaedah biasa untuk angkat buatan, menyediakan pelbagai saiz dan kapasiti. Pam emparan elektrik biasanya digunakan dalam medan lama dengan kandungan air yang tinggi (nisbah air kepada minyak yang tinggi).

Pam ESP menyediakan pengeluaran yang menjimatkan dengan meningkatkan pemulihan minyak di medan perang yang menghasilkan rendah ini. Penyiapan yang dilengkapi dengan ESP adalah cara alternatif operasi mekanikal telaga yang mempunyai tekanan lubang bawah yang rendah. Penyiapan telaga yang dilengkapi dengan ESP adalah cara paling berkesan untuk mengendalikan telaga hasil tinggi. Apabila menggunakan ESP bersaiz besar, kadar aliran sehingga 90,000 tong (14,500 m3) cecair sehari diperolehi.

komponen ESP

Sistem ESP terdiri daripada beberapa komponen yang memutarkan pam emparan yang disambungkan secara bersiri untuk meningkatkan tekanan cecair telaga dan mengangkatnya ke kepala telaga. Kuasa untuk memutar pam disediakan oleh sumber kuasa AC voltan tinggi (3 hingga 5 kV) yang memacu motor khas yang mampu beroperasi pada suhu tinggi sehingga 300 °F (150 °C) dan tekanan tinggi sehingga 5000 psi ( 34 MPa) dalam telaga sehingga 12,000 kaki (3.7 km) dalam dengan input kuasa sehingga 1,000 kuasa kuda (750 kW). ESP menggunakan pam emparan yang disambungkan kepada motor elektrik dan beroperasi apabila direndam dalam cecair telaga. Motor elektrik yang dimeterai secara hermetik memutarkan satu siri pendesak. Setiap pendesak dalam siri membekalkan bendalir melalui saluran keluar ke salur masuk pendesak yang terletak di atasnya.

Pada ESP 4 inci biasa, setiap pendesak menghasilkan lebih kurang 9 psi (60 kPa) pertambahan tekanan. Sebagai contoh, pam 10 keratan biasa menghasilkan tekanan 90 psi (600 kPa) di alur keluar (iaitu 10 roda x 9 psi). Daya angkat dan prestasi pam bergantung pada diameter pendesak dan lebar bilah pendesak. Tekanan pam adalah fungsi bilangan pendesak. Sebagai contoh, pam 7 bahagian 1/2 kuasa kuda boleh mengepam isipadu air yang besar pada tekanan rendah, manakala pam 14 bahagian 1/2 kuasa kuda akan mengepam isipadu yang lebih kecil pada tekanan yang lebih tinggi. Seperti semua pam emparan, peningkatan kedalaman telaga atau tekanan alur keluar mengakibatkan prestasi menurun.

Dalam sistem ESP, motor elektrik terletak di bahagian bawah susunan dan pam di bahagian atas. Kabel elektrik dipasang pada permukaan luar tiub dan pemasangan diturunkan ke dalam telaga supaya pam dan motor elektrik berada di bawah paras bendalir. Sistem pengedap mekanikal dan penyama/pengedap keselamatan (nama yang setara) digunakan untuk menghalang bendalir daripada memasuki motor dan menghapuskan risiko litar pintas. Pam boleh disambungkan sama ada ke paip, ke hos fleksibel, atau diturunkan di sepanjang rel panduan atau wayar sedemikian rupa sehingga pam terletak pada gandingan bebibir dengan kaki dan pada masa yang sama sambungan ke paip pemampat dipastikan . Apabila motor elektrik berputar, putaran dihantar ke pendesak dalam bateri pam emparan berjujukan. Lebih banyak bahagian pam mempunyai, lebih tinggi lif cecair akan.

Motor elektrik dipilih dengan mengambil kira keperluan pam. Pam direka bentuk untuk mengepam keluar isipadu cecair tertentu. Aci boleh dibuat daripada logam Monel, dan bahagian boleh dibuat daripada bahan tahan kakisan dan haus. Pam mempunyai tindakan berputar-emparan. Pemasangan pelindung dipasang pada bahagian atas pam untuk mengasingkan motor dan menyediakan pergerakan aci pusat untuk memacu pam.

Kabel berjalan dari bahagian atas motor, ke sisi pam/meterai, dan dilekatkan pada permukaan luar setiap tiub di sepanjang keseluruhan rentetan lif dari motor ke kepala telaga dan kemudian ke kotak pengedaran elektrik . Kabel terdiri daripada tiga teras wayar berterusan yang dilindungi dan terlindung. Disebabkan kelegaan terhad di sekeliling pam/meterai, kabel rata digunakan di antara motor dan tiub di atas pam. Pada ketika ini ia disambung dengan kabel bulat yang lebih murah yang memanjang ke mulut. Kabel mungkin mempunyai sarung logam untuk melindunginya daripada kerosakan.

Reka bentuk sistem ESP memerlukan analisis yang komprehensif dan teliti untuk menyelesaikan beberapa masalah khusus pada aplikasinya secara serentak. Reka bentuk memerlukan maklumat tentang aliran masuk telaga (lengkung aliran (FC) atau lengkung produktiviti telaga (CPC)), data tentang cecair telaga (kadar aliran minyak, faktor minyak-air, nisbah gas-cecair), data mengenai paip (kedalaman dan saiz tiub dan paip selongsong), suhu (di bahagian bawah dan di kepala telaga), dan tekanan di kepala telaga. Reka bentuk dan pemilihan peralatan yang betul juga memerlukan maklumat tentang pepejal, skala, asfaltena, cecair menghakis, gas menghakis, dsb.

Peralatan kepala telaga memerlukan pemasangan pengubah kuasa dan panel kawalan, serta kotak pengedaran elektrik yang disejukkan udara. Jika penggunaan pemacu kelajuan berubah (VSD) diperlukan, maka pengubah langkah naik tambahan diperlukan dalam litar sebelum kabel memasuki kepala telaga. Kepala tiub direka untuk memegang tali tiub dan melindungi kabel elektrik. Penebat ini biasanya mampu menahan sekurang-kurangnya 3,000 psi. Panel kawalan biasanya dilengkapi dengan ammeter, fius, perlindungan kilat dan sistem penutupan. Ia mempunyai peranti lain seperti suis dan penggera arus tinggi dan rendah. Ia membolehkan anda mengendalikan telaga secara berterusan, berselang-seli, atau menghentikan sepenuhnya pengeluaran.

Ia memberikan perlindungan terhadap lonjakan voltan atau ketidakseimbangan yang mungkin berlaku dalam bekalan kuasa. Transformer biasanya terletak di tepi pangkalan kluster. Voltan elektrik yang masuk ditukar kepada voltan yang diperlukan untuk mengendalikan motor pada beban yang dimaksudkan dan untuk mengimbangi kehilangan kabel. Voltan yang lebih tinggi (arus yang lebih rendah) mengurangkan kehilangan kabel lubang bawah, tetapi faktor lain mesti dipertimbangkan (Manual Rujukan Pam Lapangan, 2006). ESP kehilangan prestasi secara mendadak apabila peratusan besar gas memasuki pam.

Tahap ambang untuk permulaan masalah gas biasanya diambil sebagai 10% daripada pecahan isipadu gas pada salur masuk pam pada tekanan salur masuk pam. Disebabkan oleh fakta bahawa pam mempunyai kelajuan putaran tinggi sehingga 4000 rpm (67 Hz) dan kelegaan kecil, ia tidak tahan kepada fasa pepejal seperti pasir. ESP untuk telaga minyak tersedia untuk diameter selongsong dari 4 1/2 hingga 9 5/8 inci. Pam selongsong berdiameter lebih besar boleh didapati, tetapi ia digunakan terutamanya dalam telaga air. Untuk saiz selongsong tertentu, peralatan diameter yang lebih besar biasanya merupakan pilihan yang lebih baik. Peralatan diameter yang lebih besar adalah lebih pendek, kedua-dua motor dan pam adalah lebih cekap, dan motor lebih mudah disejukkan. Mereka mencipta peralatan kepala telaga yang senyap dan padat.

Kelebihan ESP

Disebabkan oleh keperluan peralatan yang minimum di kepala telaga, ESP mungkin diutamakan untuk aplikasi di tapak dengan ruang kerja yang terhad, seperti pemasangan luar pesisir, di mana kos mengangkat bukan faktor pengehad. Ia juga digunakan dalam bidang di mana gas tidak tersedia untuk sistem angkat gas. ESP ialah salah satu kaedah operasi berjentera paling tinggi. ESP mempunyai kelebihan berbanding kaedah volum tinggi yang lain kerana ia boleh menghasilkan pengeluaran takungan yang lebih tinggi dan meningkatkan produktiviti takungan di mana masalah gangguan gas dan pasir boleh ditangani. Diameter selongsong juga tidak penting untuk memastikan keupayaan mengepam volum yang besar itu.

Apabila jumlah banjir air meningkat, ia telah menjadi amalan biasa untuk mengepam beberapa ribu tong cecair setiap hari untuk meningkatkan kecekapan anjakan takungan. Sistem ini boleh diautomasikan dengan mudah dan boleh mengepam secara berkala atau berterusan, tetapi pengepaman berterusan lebih disukai untuk meningkatkan hayat perkhidmatan. Untuk telaga cetek, kos modal agak rendah.

Keburukan ESP

Terdapat beberapa kelemahan ESP. Masalah utama ialah hayat perkhidmatan yang terhad. Pam itu sendiri adalah jenis emparan berkelajuan tinggi yang boleh rosak oleh bahan pelelas, pepejal atau serpihan. Pembentukan skala atau mendapan mineral mungkin mengganggu operasi pam emparan elektrik. Kecekapan ekonomi ESP sebahagian besarnya bergantung kepada kos elektrik. Ini amat kritikal di kawasan terpencil. Sistem ini tidak mempunyai fleksibiliti operasi yang luas. Semua komponen utama terletak berhampiran lubang telaga, jadi apabila masalah timbul atau komponen perlu diganti, keseluruhan sistem perlu dikeluarkan.

Jika peratusan gas yang tinggi terdapat, langkah-langkah diambil untuk memisahkannya dan mengembalikannya semula ke selongsong sebelum ia memasuki pam. Melukis dalam jumlah besar gas bebas boleh menyebabkan operasi tidak menentu dan membawa kepada haus mekanikal dan kemungkinan terlalu panas. Dalam pemasangan luar pesisir di mana peraturan memerlukan penggunaan pembungkus, semua gas dipam keluar dengan cecair. Dalam keadaan istimewa ini, pam khas digunakan di mana ia adalah mungkin untuk mencipta tekanan utama pada pengambilan pam.

Pengarang: James F. Lee, Kerr McGee Profesor Kejuruteraan Petroleum, Pusat Pengajian Geologi dan Teknologi Petroleum, Universiti Oklahoma, Norman, Oklahoma;
dan Saeed Mokhtab, Penasihat Penyelidikan Gas Asli, Jabatan Kimia dan Kejuruteraan Petroleum, Universiti Wyoming, Laramie, Wyoming.

Peralatan elektrik, bergantung pada litar bekalan semasa, termasuk sama ada pencawang pengubah lengkap untuk pam tenggelam (KTPSS), atau pencawang pengubah (TS), stesen kawalan dan pengubah.

Elektrik daripada transformer (atau dari KTPPN) kepada motor elektrik tenggelam dibekalkan melalui talian kabel, yang terdiri daripada kabel kuasa permukaan dan kabel utama dengan kord sambungan. Sambungan kabel tanah ke kabel utama talian kabel dijalankan dalam kotak terminal, yang dipasang pada jarak 3-5 meter dari kepala telaga.

Tapak untuk penempatan peralatan elektrik berasaskan tanah dilindungi daripada banjir semasa tempoh banjir dan dibersihkan daripada salji pada musim sejuk dan mesti mempunyai pintu masuk yang membenarkan pemasangan dan pembongkaran peralatan secara percuma. Tanggungjawab terhadap keadaan kerja tapak dan pintu masuknya terletak pada CDNG.

Stesen kawalan

Menggunakan stesen kawalan, kawalan manual enjin, penutupan automatik unit apabila bekalan cecair dihentikan, perlindungan sifar, perlindungan terhadap beban lampau dan penutupan unit sekiranya berlaku litar pintas. Semasa operasi unit, pam arus emparan menyedut cecair melalui penapis yang dipasang di salur masuk pam dan memaksanya melalui paip pam ke permukaan. Bergantung pada tekanan, i.e. ketinggian mengangkat cecair, pam dengan bilangan peringkat yang berbeza digunakan. Injap sehala dan injap longkang dipasang di atas pam. Injap sehala digunakan untuk mengekalkan tiub, yang menjadikannya lebih mudah untuk menghidupkan enjin dan mengawal operasinya selepas dihidupkan. Semasa operasi, injap sehala dipegang dalam kedudukan terbuka dengan tekanan dari bawah. Injap longkang dipasang di atas injap balik, dan digunakan untuk mengalirkan cecair dari tiub apabila mengangkatnya ke permukaan.

Autotransformer

Transformer (autotransformer) digunakan untuk meningkatkan voltan daripada 380 (rangkaian medan) kepada 400-2000 V.

Transformer disejukkan dengan minyak. Mereka direka untuk kegunaan luaran. Pada bahagian tinggi belitan pengubah, lima puluh pili dibuat untuk membekalkan voltan optimum kepada motor elektrik, bergantung pada panjang kabel, beban motor dan voltan sesalur.

Menukar paip dilakukan dengan pengubah dimatikan sepenuhnya.

Pengubah terdiri daripada teras magnet, belitan voltan tinggi dan voltan rendah, tangki, penutup dengan input dan pengembang dengan pengering udara.

Tangki pengubah diisi dengan minyak pengubah yang mempunyai voltan kerosakan sekurang-kurangnya 40 kW.

Pada transformer dengan kuasa 100 - 200 kW, penapis termosifon dipasang untuk membersihkan minyak pengubah daripada produk yang menua.

Dipasang pada penutup tangki:

Pemacu suis paip penggulungan HV (satu atau dua);

Termometer merkuri untuk mengukur suhu lapisan atas minyak;

Sendal HV dan LV boleh tanggal, membenarkan penggantian penebat tanpa mengangkat bahagian boleh tanggal;

Konservator dengan penunjuk minyak dan pengering udara;

Kotak logam untuk melindungi input daripada habuk dan kelembapan.

Pengering udara dengan pengedap minyak direka untuk menghilangkan lembapan dan membersihkan bahan cemar industri daripada udara yang memasuki pengubah semasa turun naik suhu dalam paras minyak

Kelengkapan kepala telaga

Kelengkapan kepala telaga direka untuk mengalihkan pengeluaran dari telaga ke saluran aliran dan menutup ruang antara paip.

Kelengkapan kepala telaga yang disediakan dengan baik untuk melancarkan ESP dilengkapi dengan tolok tekanan, injap sehala pada talian yang menyambungkan anulus dengan pelepasan, ruang tercekik (jika boleh dilaksanakan secara teknologi) dan paip untuk penyelidikan. Tanggungjawab untuk pelaksanaan perkara ini terletak pada CDNG.

Kelengkapan kepala telaga, sebagai tambahan kepada fungsi yang dilakukan dalam semua kaedah pengeluaran, mesti memastikan ketatnya rod bergilap salingan yang bergerak di dalamnya. Yang terakhir adalah sambungan mekanikal antara tiang rod dan kepala pengimbang SK.

Kelengkapan kepala telaga, manifold dan garis aliran dengan konfigurasi kompleks merumitkan hidrodinamik aliran. Peralatan berhampiran telaga yang terletak di permukaan agak mudah diakses dan boleh dibersihkan dengan mudah daripada mendapan, terutamanya dengan kaedah terma.

Kelengkapan kepala telaga telaga yang melaluinya air dipam ke dalam formasi tertakluk kepada ujian hidraulik mengikut cara yang ditetapkan untuk kelengkapan pokok Krismas.

Peralatan bawah tanah ESP

Peralatan bawah tanah termasuk tiub, unit pengepaman dan kabel perisai eklektik.

Pam emparan untuk mengepam cecair dari perigi pada asasnya tidak berbeza daripada pam emparan konvensional yang digunakan untuk mengepam cecair di permukaan bumi. Walau bagaimanapun, dimensi jejari yang kecil disebabkan oleh diameter selongsong di mana pam emparan diturunkan, dimensi paksi yang hampir tidak terhad, keperluan untuk mengatasi tekanan tinggi dan operasi pam dalam keadaan terendam telah membawa kepada penciptaan pam emparan. unit reka bentuk tertentu. Secara luaran, mereka tidak berbeza dengan paip, tetapi rongga dalaman paip tersebut mengandungi sejumlah besar bahagian kompleks yang memerlukan teknologi pembuatan canggih.

Pam elektrik empar tenggelam (PTsEN) ialah pam emparan berbilang peringkat dengan bilangan peringkat dalam satu blok sehingga 120, didorong oleh motor elektrik tenggelam (SEM) yang direka khas. Motor elektrik dikuasakan dari permukaan oleh elektrik yang dibekalkan melalui kabel daripada autotransformer atau pengubah naik melalui stesen kawalan di mana semua instrumentasi dan automasi tertumpu. PTsEN diturunkan ke dalam telaga di bawah paras dinamik yang dikira, biasanya 150 - 300 m. Cecair dibekalkan melalui tiub, ke bahagian luar yang dipasang kabel elektrik dengan tali pinggang khas. Dalam unit pam, antara pam itu sendiri dan motor elektrik, terdapat pautan perantaraan yang dipanggil pelindung atau perlindungan hidraulik. Pemasangan PCEN (Rajah 3) termasuk motor elektrik yang diisi minyak SEM 1; pautan perlindungan hidraulik atau pelindung 2; pam menerima grid untuk mengumpul cecair 3; pam emparan berbilang peringkat PCEN 4; NKT 5; kabel elektrik tiga teras berperisai 6; tali pinggang untuk memasang kabel ke tiub 7; kelengkapan kepala telaga 8; dram untuk penggulungan kabel semasa operasi pengangkatan dan menyimpan bekalan kabel tertentu 9; transformer atau autotransformer 10; stesen kawalan dengan automasi 11 dan pemampas 12.

Pam, pelindung dan motor adalah unit berasingan yang disambungkan oleh kancing berbolted. Hujung aci mempunyai sambungan splined, yang dicantumkan apabila memasang keseluruhan pemasangan. Sekiranya perlu untuk mengangkat cecair dari kedalaman yang besar, bahagian PCEN disambungkan antara satu sama lain supaya jumlah bilangan peringkat mencapai 400. Cecair yang disedut masuk oleh pam secara berurutan melalui semua peringkat dan meninggalkan pam dengan tekanan yang sama dengan rintangan hidraulik luaran.

Rajah 3 - Gambar rajah am peralatan telaga dengan pemasangan pam emparan tenggelam

UPTsEN dibezakan oleh penggunaan logam yang rendah, pelbagai ciri operasi, baik dari segi tekanan dan aliran, kecekapan yang agak tinggi, keupayaan untuk mengepam keluar cecair dalam kuantiti yang banyak dan tempoh pemulihan yang panjang. Perlu diingat bahawa purata bekalan cecair di Rusia untuk satu UPTsEN ialah 114.7 t/hari, dan untuk USHSN - 14.1 t/hari.

Semua pam dibahagikan kepada dua kumpulan utama; reka bentuk konvensional dan tahan haus. Sebilangan besar stok pam sedia ada (kira-kira 95%) adalah reka bentuk konvensional.

Pam tahan haus direka bentuk untuk beroperasi dalam telaga yang mengandungi sejumlah kecil pasir dan kekotoran mekanikal lain (sehingga 1% mengikut berat). Mengikut dimensi melintang, semua pam dibahagikan kepada 3 kumpulan bersyarat: 5; 5A dan 6, yang bermaksud diameter nominal selongsong, dalam inci, di mana pam boleh dijalankan.

Kumpulan 5 mempunyai diameter luar kotak 92 mm, kumpulan 5A - 103 mm dan kumpulan b - 114 mm. Kelajuan putaran aci pam sepadan dengan kekerapan arus ulang-alik dalam rangkaian elektrik. Di Rusia, frekuensi ini ialah 50 Hz, yang memberikan kelajuan segerak (untuk mesin dua kutub) 3000 min-1. Kod PCEN mengandungi parameter nominal utamanya, seperti aliran dan tekanan apabila beroperasi dalam mod optimum. Sebagai contoh, ESP5-40-950 bermaksud pam elektrik empar kumpulan 5 dengan aliran 40 m3/hari (oleh air) dan kepala 950 m. ESP5A-360-600 bermaksud pam kumpulan 5A dengan aliran 360 m3/hari dan kepala 600 m.

Rajah 4 - Ciri tipikal pam emparan tenggelam

Kod untuk pam kalis haus mengandungi huruf I, yang bermaksud rintangan haus. Di dalamnya, pendesak dibuat bukan daripada logam, tetapi daripada resin poliamida (P-68). Dalam selongsong pam, kira-kira setiap 20 peringkat, galas pusat aci getah-logam perantaraan dipasang, akibatnya pam tahan haus mempunyai tahap yang lebih sedikit dan, dengan itu, tekanan.

Sokongan hujung pendesak bukan besi tuang, tetapi dalam bentuk gelang ditekan diperbuat daripada keluli keras 40X. Daripada pencuci sokongan textolit, pencuci yang diperbuat daripada getah kalis minyak digunakan di antara pendesak dan bilah pemandu.

Semua jenis pam mempunyai ciri operasi pasport dalam bentuk lengkung pergantungan Н(Q) (tekanan, aliran), з(Q) (kecekapan, aliran), N(Q) (penggunaan kuasa, aliran). Biasanya, kebergantungan ini diberikan dalam julat kadar aliran operasi atau dalam selang yang lebih besar sedikit (Rajah 11.2).

Mana-mana pam emparan, termasuk PCEN, boleh beroperasi dengan injap nyahcas tertutup (titik A: Q = 0; H = Hmaks) dan tanpa tekanan belakang pada nyahcas (titik B: Q = Qmaks; H = 0). Oleh kerana kerja berguna pam adalah berkadar dengan produk bekalan dan tekanan, maka untuk kedua-dua mod operasi pam yang melampau ini, kerja berguna akan sama dengan sifar, dan oleh itu kecekapan akan sama dengan sifar. Pada nisbah tertentu (Q dan H, disebabkan oleh kehilangan dalaman minimum pam, kecekapan mencapai nilai maksimum kira-kira 0.5 - 0.6. Biasanya, pam dengan aliran rendah dan pendesak diameter kecil, serta dengan peringkat bilangan yang besar mempunyai kecekapan dikurangkan. Aliran dan tekanan yang sepadan dengan kecekapan maksimum dipanggil mod operasi optimum pam. Kebergantungan s(Q) di sekeliling maksimumnya berkurangan dengan lancar, oleh itu agak boleh diterima untuk mengendalikan PTsEN dalam mod yang berbeza daripada mod optimum. dalam satu arah atau yang lain dengan jumlah tertentu. Had sisihan ini akan bergantung pada ciri khusus PTsEN dan mesti sepadan dengan pengurangan yang munasabah dalam kecekapan pam (sebanyak 3 - 5%). Ini menentukan keseluruhan julat mod operasi yang mungkin bagi PTsEN, yang dipanggil kawasan yang disyorkan (lihat Rajah 11.2, teduhan).

Pemilihan pam untuk telaga pada asasnya bergantung kepada memilih PCEN saiz standard supaya, apabila diturunkan ke dalam telaga, ia beroperasi di bawah keadaan optimum atau disyorkan apabila mengepam kadar aliran telaga tertentu dari kedalaman tertentu.

Pam yang dihasilkan pada masa ini direka bentuk untuk kadar aliran nominal dari 40 (ETSN5-40-950) hingga 500 m3/hari (ETSN6-500-750) dan tekanan dari 450 m (ETSN6-500-450) hingga 1500 m (ETSN6-100- 1500). Di samping itu, terdapat pam untuk tujuan khas, contohnya, untuk mengepam air ke dalam formasi. Pam ini mempunyai kadar aliran sehingga 3000 m3/hari dan kepala sehingga 1200 m.

Tekanan yang boleh diatasi oleh pam adalah berkadar terus dengan bilangan peringkat. Dibangunkan dalam satu peringkat di bawah keadaan operasi yang optimum, ia bergantung, khususnya, pada dimensi pendesak, yang seterusnya bergantung pada dimensi jejarian pam. Dengan diameter luar perumahan pam 92 mm, tekanan purata yang dibangunkan oleh satu peringkat (apabila beroperasi di atas air) ialah 3.86 m dengan turun naik dari 3.69 hingga 4.2 m. Dengan diameter luar 114 mm, tekanan purata ialah 5.76 m dengan turun naik dari 5.03 hingga 6.84 m.

Unit pengepaman terdiri daripada pam (Rajah 4, a), unit perlindungan hidraulik (Rajah 4, 6), motor elektrik tenggelam (Rajah 4, c), pemampas (Rajah 4, d) yang dipasang pada bahagian bawah SED.

Pam terdiri daripada bahagian berikut: kepala 1 dengan injap periksa bola untuk mengelakkan cecair daripada mengalir dari tiub semasa berhenti; tumit sokongan gelongsor atas 2, yang menerima beban paksi separa disebabkan oleh perbezaan tekanan pada salur masuk dan keluar pam; galas gelongsor atas 3, memusatkan hujung atas aci; perumahan pam 4; bilah pemandu 5, yang terletak di atas satu sama lain dan dijauhkan daripada putaran oleh ikatan biasa dalam perumahan 4; pendesak 6; aci pam 7, yang mempunyai kunci membujur di mana pendesak dengan muat gelongsor dipasang. Aci juga melalui ram pemandu setiap peringkat dan berpusat di dalamnya oleh sesendal pendesak, seperti dalam galas; galas biasa bawah 8; asas 9, ditutup dengan jaringan penerima dan mempunyai lubang condong bulat di bahagian atas untuk membekalkan cecair ke pendesak bawah; galas gelongsor hujung 10. Dalam pam reka bentuk awal yang masih beroperasi, struktur bahagian bawah adalah berbeza. Di sepanjang keseluruhan tapak 9 terdapat pengedap minyak yang diperbuat daripada gelang plumbum-grafit, memisahkan bahagian penerima pam dan rongga dalaman enjin dan perlindungan hidraulik. Di bawah pengedap minyak, galas bebola sentuhan sudut tiga baris dipasang, dilincirkan dengan minyak tebal di bawah beberapa tekanan berlebihan berbanding dengan yang luar (0.01 - 0.2 MPa).

Rajah 4 - Reka bentuk unit emparan tenggelam

a - pam emparan; b - unit perlindungan hidraulik; c - motor elektrik tenggelam; g - pemampas

Dalam reka bentuk ESP moden, tiada tekanan berlebihan dalam unit perlindungan hidraulik, jadi terdapat kurang kebocoran minyak pengubah cecair yang mana motor diisi, dan keperluan untuk pengedap minyak plumbum-grafit telah hilang.

Rongga enjin dan bahagian penerima dipisahkan oleh meterai mekanikal mudah, tekanan pada kedua-dua belahnya adalah sama. Panjang selongsong pam biasanya tidak melebihi 5.5 m. Apabila bilangan peringkat yang diperlukan (dalam pam yang mengalami tekanan tinggi) tidak boleh diletakkan dalam satu selongsong, ia diletakkan dalam dua atau tiga selongsong berasingan, membentuk bahagian bebas bagi satu pam, yang berlabuh bersama semasa menurunkan pam ke dalam telaga

Unit perlindungan hidraulik ialah unit bebas yang dipasang pada PTsEN dengan sambungan berbolted (dalam Rajah 4, unit, seperti PTsEN itu sendiri, ditunjukkan dengan palam perkapalan yang menutup hujung unit)

Hujung atas aci 1 disambungkan dengan gandingan splined ke hujung bawah aci pam. Kedap mekanikal ringan 2 memisahkan rongga atas, yang mungkin mengandungi cecair perigi, dari rongga di bawah pengedap, yang diisi dengan minyak pengubah, yang, seperti cecair telaga, berada di bawah tekanan yang sama dengan tekanan pada kedalaman rendaman pam. Di bawah meterai mekanikal 2 terdapat galas geseran gelongsor, dan lebih rendah lagi - unit 3 - kaki sokongan, yang menerima daya paksi aci pam. Kaki sokongan gelongsor 3 beroperasi dalam minyak pengubah cecair.

Di bawah ialah pengedap mekanikal kedua 4 untuk pengedap enjin yang lebih dipercayai. Ia secara struktur tidak berbeza daripada yang pertama. Di bawahnya terdapat beg getah 5 di dalam perumahan 6. Beg itu secara hermetik memisahkan dua rongga: rongga dalaman beg yang diisi dengan minyak pengubah, dan rongga antara perumahan 6 dan beg itu sendiri, di mana cecair telaga luaran mempunyai capaian melalui injap sehala 7.

Cecair telaga menembusi injap 7 ke dalam rongga perumah 6 dan memampatkan beg getah dengan minyak kepada tekanan yang sama dengan tekanan luaran. Minyak cecair menembusi melalui celah sepanjang aci ke pengedap mekanikal dan turun ke motor.

Dua reka bentuk peranti perlindungan air telah dibangunkan. Perlindungan hidraulik motor utama berbeza daripada perlindungan hidraulik motor hidraulik yang diterangkan dengan kehadiran turbin kecil pada aci, yang menghasilkan peningkatan tekanan minyak cecair dalam rongga dalaman beg getah 5.

Rongga luar antara perumah 6 dan beg 5 diisi dengan minyak tebal yang menyalurkan bebola sentuhan sudut yang mengandungi PCEN reka bentuk sebelumnya. Oleh itu, unit perlindungan hidraulik enjin utama dengan reka bentuk yang lebih baik adalah sesuai untuk digunakan bersama dengan jenis PTsEN sebelumnya, yang digunakan secara meluas dalam bidang. Sebelum ini, perlindungan hidraulik digunakan, yang dipanggil pelindung jenis omboh, di mana tekanan berlebihan pada minyak dicipta oleh omboh pegas. Reka bentuk baharu GD dan G ternyata lebih dipercayai dan tahan lama. Perubahan suhu dalam isipadu minyak apabila ia dipanaskan atau disejukkan diberi pampasan dengan memasang beg getah - pemampas - ke bahagian bawah motor.

PCEN didorong oleh motor elektrik dua tiang (SEM) diisi minyak tak segerak menegak khas. Motor elektrik pam dibahagikan kepada 3 kumpulan: 5; 5A dan 6.

Oleh kerana kabel elektrik tidak melepasi badan motor elektrik, tidak seperti pam, dimensi diametrik motor kumpulan yang dinamakan sedikit lebih besar daripada pam, iaitu: kumpulan 5 mempunyai diameter maksimum 103 mm, kumpulan 5A - 117 mm dan kumpulan 6 - 123 mm.

Penandaan SED termasuk kuasa terkadar (kW) dan diameter; contohnya, PED65-117 bermaksud: motor elektrik tenggelam 65 kW dengan diameter perumah 117 mm, iaitu termasuk dalam kumpulan 5A.

Diameter kecil yang dibenarkan dan kuasa tinggi (sehingga 125 kW) memaksa kami membuat enjin dengan panjang yang besar - sehingga 8 m, dan kadangkala lebih. Bahagian atas motor disambungkan ke bahagian bawah unit perlindungan hidraulik menggunakan kancing berbolted. Aci dicantum dengan gandingan splined.

Hujung atas aci pemacu motor digantung pada tumit gelongsor 1, mengalir dalam minyak. Di bawah ialah unit kemasukan kabel 2. Biasanya unit ini ialah penyambung kabel palam. Ini adalah salah satu titik yang paling terdedah dalam pam, disebabkan oleh pelanggaran penebat yang mana pemasangan gagal dan memerlukan pengangkatan; 3 - wayar keluaran penggulungan stator; 4 - galas geseran gelongsor jejari atas; 5 - bahagian hujung hujung belitan stator; 6 - bahagian stator, dipasang daripada plat besi pengubah yang dicop dengan alur untuk menarik wayar stator. Bahagian pemegun dipisahkan antara satu sama lain oleh pakej bukan magnet di mana galas jejari 7 aci motor elektrik 8 dikuatkan. Hujung bawah aci 8 dipusatkan oleh galas geseran gelongsor jejari bawah 9. Pemutar PED juga terdiri daripada bahagian yang dipasang pada aci motor daripada plat besi pengubah yang dicop. Rod aluminium, litar pintas dengan gelang konduktif, dimasukkan ke dalam slot pemutar jenis roda tupai pada kedua-dua belah bahagian. Di antara bahagian, aci motor berpusat pada galas 7. Lubang dengan diameter 6 - 8 mm melalui keseluruhan panjang aci motor untuk membolehkan minyak mengalir dari rongga bawah ke bahagian atas. Terdapat juga alur di sepanjang keseluruhan stator di mana minyak boleh beredar. Rotor berputar dalam minyak pengubah cecair dengan sifat penebat yang tinggi. Di bahagian bawah motor terdapat penapis minyak mesh 10. Kepala 1 pemampas (lihat Rajah 11.3, d) dipasang pada hujung bawah motor; bypass valve 2 berfungsi untuk mengisi sistem dengan minyak. Selongsong pelindung 4 di bahagian bawah mempunyai lubang untuk menghantar tekanan cecair luaran ke elemen elastik 3. Apabila minyak menyejuk, isipadunya berkurangan dan cecair telaga memasuki ruang antara beg 3 dan selongsong 4 melalui lubang. Apabila dipanaskan , beg mengembang dan cecair melalui lubang yang sama keluar dari selongsong.

PED yang digunakan untuk operasi telaga pengeluaran minyak biasanya mempunyai kuasa dari 10 hingga 125 kW.

Untuk mengekalkan tekanan takungan, unit pengepaman tenggelam khas yang dilengkapi dengan motor 500 kW digunakan. Voltan bekalan dalam SED berkisar antara 350 hingga 2000 V. Pada voltan tinggi, adalah mungkin untuk mengurangkan arus secara berkadar apabila menghantar kuasa yang sama, dan ini memungkinkan untuk mengurangkan keratan rentas teras kabel konduktif, dan, akibatnya , dimensi melintang pemasangan. Ini amat penting dengan kuasa motor elektrik yang tinggi. Slip rotor nominal motor adalah dari 4 hingga 8.5%, kecekapan adalah dari 73 hingga 84%, suhu ambien yang dibenarkan adalah sehingga 100 °C.

Apabila motor beroperasi, banyak haba dihasilkan, jadi penyejukan diperlukan untuk operasi normal motor. Penyejukan ini terhasil disebabkan oleh aliran berterusan cecair pembentukan melalui celah anulus antara perumahan motor dan selongsong. Atas sebab ini, mendapan parafin dalam tiub semasa operasi pam sentiasa kurang ketara berbanding kaedah pengendalian lain.

Dalam keadaan pengeluaran, terdapat pemadaman sementara talian kuasa akibat ribut petir, wayar putus, akibat aising, dll. Ini menyebabkan UPTsEN berhenti. Dalam kes ini, di bawah pengaruh lajur cecair yang mengalir dari tiub melalui pam, aci pam dan stator mula berputar ke arah yang bertentangan. Jika pada masa ini bekalan kuasa dipulihkan, motor akan mula berputar ke arah hadapan, mengatasi daya inersia lajur cecair dan jisim berputar.

Dalam kes ini, arus masuk mungkin melebihi had yang dibenarkan, dan pemasangan akan gagal. Untuk mengelakkan ini daripada berlaku, injap sehala bola dipasang di bahagian pelepasan PTsEN, yang menghalang cecair daripada mengalir dari tiub.

Injap sehala biasanya terletak di kepala pam. Kehadiran injap sehala merumitkan pengangkatan tiub semasa kerja pembaikan, kerana dalam kes ini paip diangkat dan dibuka dengan cecair. Di samping itu, ia berbahaya dari segi kebakaran. Untuk mengelakkan fenomena sedemikian, injap longkang dipasang di atas injap sehala dalam gandingan khas. Pada dasarnya, injap longkang adalah gandingan ke dinding sisi yang mana tiub gangsa pendek dimasukkan secara mendatar, dimeterai di hujung dalam. Sebelum diangkat, dart logam pendek dibuang ke dalam tiub. Kesan dart memecahkan tiub gangsa, menyebabkan lubang sisi pada gandingan terbuka dan mengalirkan bendalir dari tiub.

Peranti lain untuk mengalirkan cecair juga telah dibangunkan dan dipasang di atas injap sehala PTsEN. Ini termasuk apa yang dipanggil penggerak, yang memungkinkan untuk mengukur tekanan antara tiub pada kedalaman larian pam dengan tolok tekanan lubang bawah diturunkan ke dalam tiub, dan mewujudkan sambungan antara ruang antara tiub dan rongga pengukur daripada tolok tekanan.

Perlu diingatkan bahawa enjin sensitif terhadap sistem penyejukan, yang dicipta oleh aliran bendalir antara selongsong dan perumah motor. Kelajuan aliran ini dan kualiti cecair mempengaruhi rejim suhu motor. Adalah diketahui bahawa air mempunyai kapasiti haba 4.1868 kJ/kg-°C, manakala minyak tulen mempunyai kapasiti haba 1.675 kJ/kg-°C. Oleh itu, apabila mengepam keluar produk telaga yang disiram, keadaan penyejukan untuk motor adalah lebih baik daripada semasa mengepam minyak tulen, dan terlalu panasnya membawa kepada kegagalan penebat dan kegagalan enjin. Oleh itu, kualiti penebat bahan yang digunakan mempengaruhi hayat operasi pemasangan. Adalah diketahui bahawa rintangan haba beberapa penebat yang digunakan untuk belitan motor telah pun dinaikkan kepada 180 °C, dan suhu operasi kepada 150 °C. Untuk mengawal suhu, penderia suhu elektrik mudah telah dibangunkan yang menghantar maklumat tentang suhu motor ke stesen kawalan melalui kabel elektrik kuasa tanpa menggunakan teras tambahan. Peranti serupa tersedia untuk menghantar maklumat berterusan ke permukaan tentang tekanan pada pengambilan pam. Dalam keadaan kecemasan, stesen kawalan mematikan motor secara automatik.

SEM dikuasakan oleh elektrik melalui kabel tiga teras, diturunkan ke dalam telaga selari dengan tiub. Kabel dipasang pada permukaan luar tiub dengan jalur logam, dua untuk setiap paip. Kabel beroperasi dalam keadaan yang sukar. Bahagian atasnya berada dalam persekitaran gas, kadangkala di bawah tekanan yang ketara, bahagian bawah berada dalam minyak dan tertakluk kepada tekanan yang lebih besar. Apabila menurunkan dan mengangkat pam, terutamanya dalam telaga melengkung, kabel tertakluk kepada tekanan mekanikal yang kuat (pengapit, geseran, kesesakan antara tali dan tiub, dsb.). Kabel menghantar elektrik pada voltan tinggi. Penggunaan motor voltan tinggi memungkinkan untuk mengurangkan arus dan, oleh itu, diameter kabel. Walau bagaimanapun, kabel untuk menghidupkan PED voltan tinggi mesti mempunyai penebat yang lebih dipercayai dan kadangkala lebih tebal. Semua kabel yang digunakan untuk UPTsEN ditutup dengan pita keluli tergalvani elastik di atas untuk melindungi daripada kerosakan mekanikal. Keperluan untuk meletakkan kabel pada permukaan luar PTsEN mengurangkan dimensi yang terakhir. Oleh itu, kabel rata diletakkan di sepanjang pam, ketebalannya kira-kira 2 kali kurang daripada diameter bulat, dengan keratan rentas konduktor yang sama.

Semua kabel yang digunakan untuk UPTsEN dibahagikan kepada bulat dan rata. Kabel bulat mempunyai penebat getah (getah tahan minyak) atau polietilena, yang ditunjukkan dalam kod: KRBK bermaksud kabel getah berperisai bulat atau KRBP - kabel rata getah berperisai. Apabila menggunakan penebat polietilena, P ditulis dalam kod dan bukannya huruf P: KPBK - untuk kabel bulat dan KPBP - untuk kabel rata.

Kabel bulat dipasang pada tiub, dan kabel rata hanya dipasang pada paip bawah tali tiub dan pada pam. Peralihan dari kabel bulat ke kabel rata disambung oleh pemvulkanan panas dalam acuan khas, dan jika sambungan sedemikian dilakukan dengan buruk, ia boleh berfungsi sebagai sumber kerosakan dan kegagalan penebat. Baru-baru ini, mereka hanya beralih kepada kabel rata yang berjalan dari pemacu motor di sepanjang tali tiub ke stesen kawalan. Walau bagaimanapun, pembuatan kabel sedemikian adalah lebih sukar daripada kabel bulat (Jadual 11.1).

Terdapat beberapa jenis kabel bertebat polietilena lain yang tidak dinyatakan dalam jadual. Kabel dengan penebat polietilena adalah 26 - 35% lebih ringan daripada kabel dengan penebat getah. Kabel dengan penebat getah bertujuan untuk digunakan pada voltan elektrik undian tidak lebih daripada 1100 V, pada suhu ambien sehingga 90 ° C dan tekanan sehingga 1 MPa. Kabel dengan penebat polietilena boleh beroperasi pada voltan sehingga 2300 V, suhu sehingga 120 ° C dan tekanan sehingga 2 MPa. Kabel ini lebih tahan gas dan tekanan tinggi.

Semua kabel berperisai dengan pita keluli tergalvani beralun, yang memberikan mereka kekuatan yang diperlukan.

Penggulungan utama transformer tiga fasa dan autotransformer sentiasa direka untuk voltan rangkaian bekalan kuasa medan, iaitu 380 V, yang mana ia disambungkan melalui stesen kawalan. Penggulungan sekunder direka bentuk untuk voltan operasi motor yang sepadan yang mana ia disambungkan dengan kabel. Voltan operasi dalam pelbagai SED berbeza daripada 350V (SED10-103) hingga 2000V (SED65-117; SED125-138). Untuk mengimbangi penurunan voltan dalam kabel dari belitan sekunder, 6 paip dibuat (satu jenis pengubah mempunyai 8 paip), membolehkan anda mengawal voltan di hujung penggulungan sekunder dengan menyusun semula pelompat. Menyusun semula pelompat dengan satu langkah meningkatkan voltan sebanyak 30 - 60 V, bergantung pada jenis pengubah.

Semua transformer dan autotransformer yang tidak diisi minyak, disejukkan udara ditutup dengan selongsong logam dan direka bentuk untuk pemasangan di lokasi terlindung. Mereka dilengkapi dengan pemasangan bawah tanah, jadi parameter mereka sepadan dengan PED ini.

Baru-baru ini, transformer telah menjadi lebih meluas, kerana ini membolehkan pemantauan berterusan terhadap rintangan belitan sekunder pengubah, kabel dan belitan stator motor. Apabila rintangan penebat berkurangan kepada nilai yang ditetapkan (30 kOhm), pemasangan dimatikan secara automatik.

Dengan autotransformer yang mempunyai sambungan elektrik terus antara belitan primer dan sekunder, pemantauan penebat sedemikian tidak boleh dijalankan.

Transformer dan autotransformer mempunyai kecekapan kira-kira 98 - 98.5%. Berat mereka, bergantung pada kuasa, berkisar antara 280 hingga 1240 kg, dimensi dari 1060 x 420 x 800 hingga 1550 x 690 x 1200 mm.

Operasi UPTsEN dikawal oleh stesen kawalan PGH5071 atau PGH5072. Selain itu, stesen kawalan PGH5071 digunakan untuk bekalan kuasa autotransformer motor, dan PGH5072 - untuk bekalan kuasa pengubah. Stesen PGH5071 menyediakan penutupan serta-merta pemasangan apabila elemen pembawa arus dipintas ke tanah. Kedua-dua stesen kawalan menyediakan keupayaan berikut untuk memantau dan mengawal operasi UPTsEN.

1. Manual dan automatik (jauh) menghidupkan dan mematikan pemasangan.

2. Menghidupkan pemasangan secara automatik dalam mod permulaan sendiri selepas bekalan voltan dalam rangkaian medan dipulihkan.

3. Operasi automatik pemasangan dalam mod berkala (mengepam, pengumpulan) mengikut program yang ditetapkan dengan jumlah masa 24 jam.

4. Menghidupkan dan mematikan pemasangan secara automatik bergantung pada tekanan dalam manifold aliran dengan sistem automatik untuk pengumpulan minyak dan gas secara berkumpulan.

5. Penutupan segera pemasangan sekiranya berlaku litar pintas dan sekiranya berlaku lebihan arus sebanyak 40% melebihi arus operasi biasa.

6. Penutupan jangka pendek sehingga 20 saat apabila motor dibebankan sebanyak 20% daripada nilai nominal.

7. Penutupan jangka pendek (20 s) apabila bekalan cecair ke pam terganggu.

Pintu kabinet stesen kawalan disambung secara mekanikal dengan blok suis. Terdapat kecenderungan untuk beralih kepada stesen kawalan tidak bersentuhan, tertutup rapat dengan unsur semikonduktor, yang, seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman dalam operasinya, lebih dipercayai dan tidak terdedah kepada habuk, lembapan dan pemendakan.

Stesen kawalan direka untuk pemasangan di premis jenis bangsal atau di bawah kanopi (di kawasan selatan) pada suhu ambien dari -35 hingga +40 °C.

Jisim stesen adalah kira-kira 160 kg. Dimensi 1300 x 850 x 400 mm. Set penghantaran UPTsEN termasuk dram dengan kabel, yang panjangnya ditentukan oleh pelanggan.

Semasa operasi telaga, atas sebab teknologi, kedalaman ampaian pam perlu ditukar. Untuk tidak memotong atau memanjangkan kabel semasa perubahan penggantungan sedemikian, panjang kabel diambil mengikut kedalaman penggantungan maksimum pam tertentu dan pada kedalaman yang lebih cetek lebihannya dibiarkan pada dram. Drum yang sama digunakan untuk penggulungan kabel apabila mengangkat PTsEN dari telaga.

Dengan kedalaman penggantungan yang berterusan dan keadaan operasi pam yang stabil, hujung kabel dimasukkan ke dalam kotak simpang, dan tidak memerlukan dram. Dalam kes sedemikian, semasa pembaikan, dram khas digunakan pada troli pengangkutan atau pada kereta luncur logam dengan pemacu mekanikal untuk secara berterusan dan seragam menarik kabel yang dikeluarkan dari telaga dan menggulungnya ke dram. Apabila pam dilepaskan dari dram sedemikian, kabel disuap sama rata. Dram digerakkan oleh pemacu elektrik dengan terbalik dan geseran untuk mengelakkan ketegangan berbahaya. Di perusahaan pengeluar minyak dengan sejumlah besar ESP, mereka menggunakan unit pengangkutan ATE-6 khas berdasarkan kenderaan kargo semua rupa bumi KaAZ-255B untuk mengangkut dram kabel dan peralatan elektrik lain, termasuk pengubah, pam, enjin dan hidraulik unit perlindungan.

Untuk memuatkan dan memunggah dram, unit ini dilengkapi dengan arah lipat untuk menggulung dram ke atas platform dan win dengan daya tarikan pada tali 70 kN. Platform ini juga mempunyai kren hidraulik dengan kapasiti angkat 7.5 kN dengan capaian boom 2.5 m. Kabel unit pam yang diturunkan disalurkan melalui pengedap kelenjar kepala telaga dan dimeterai di dalamnya menggunakan bebibir pengedap boleh tanggal khas di dalam salib kepala telaga.

Pemasangan kepala telaga tipikal yang dilengkapi untuk pengendalian PTsEN (Rajah 5) terdiri daripada silang 1, yang diskrukan pada selongsong.

Rajah 5 - Kelengkapan kepala telaga yang dilengkapi dengan PTsEN

Bahagian silang mempunyai pelapik boleh tanggal 2 yang mengambil beban daripada tiub. Kedap yang diperbuat daripada getah tahan minyak 3 digunakan pada pelapik, yang ditekan oleh bebibir terbelah 5. Bebibir 5 ditekan dengan bolt pada bebibir salib dan mengelak alur keluar kabel 4.

Kelengkapan menyediakan penyingkiran gas anulus melalui paip 6 dan injap sehala 7. Kelengkapan dipasang daripada unit piawai dan injap tutup. Ia boleh dibina semula dengan agak mudah untuk peralatan kepala telaga apabila beroperasi dengan pam batang penyedut.

Syarikat Borets menghasilkan pelbagai jenis pam tenggelam dengan kapasiti dari 10 hingga 6128 m 3 / hari dan tekanan dari 100 hingga 3500 m.

Borets mengesyorkan julat operasi khusus untuk semua pam. Untuk memastikan kecekapan optimum dan TBO maksimum, pam mesti dikendalikan dalam julat ini.

Untuk mencapai hasil terbaik daripada mengendali pam dalam keadaan telaga sebenar dan untuk memenuhi keperluan Pelanggan, syarikat kami menawarkan beberapa jenis pemasangan dan reka bentuk peringkat pam.

Pam boret boleh dikendalikan dalam keadaan sukar, termasuk kandungan pepejal yang meningkat, kandungan gas dan suhu cecair yang dipam. Untuk meningkatkan kebolehpercayaan operasi apabila bekerja dalam keadaan peningkatan pengaruh persekitaran yang melelas, pam pemampatan, pemampatan tahan lelasan dan jenis pemasangan pakej digunakan.

Pam Boret menggunakan peringkat berikut, yang berbeza antara satu sama lain dalam reka bentuk:

ESP ialah peringkat kerja dua sokongan.
ECNMIK ialah peringkat sokongan tunggal dengan pendesak seimbang dengan hab lanjutan.
ECNDP ialah peringkat dua sokongan yang dihasilkan oleh metalurgi serbuk.
Pam dengan peringkat ECP dicirikan oleh rintangan yang tinggi terhadap kakisan, haus dalam pasangan geseran dan haus melelas air. Di samping itu, disebabkan oleh kebersihan saluran aliran pendesak peringkat, pam ini telah meningkatkan kecekapan penjimatan tenaga.

Kepala dan tapak pam diperbuat daripada keluli berkekuatan tinggi. Untuk keadaan lubang bawah yang agresif, kepala dan tapak diperbuat daripada keluli tahan kakisan. Apabila beroperasi dalam keadaan yang sukar, pam dilengkapi dengan galas jejari yang diperbuat daripada aloi tungsten karbida, yang menghalang haus jejari dan getaran. Untuk mengendalikan ESP dalam persekitaran yang agresif, syarikat Borets menggunakan salutan logam kalis kakisan dan tahan haus yang digunakan pada badan dan bahagian hujung. Salutan ini mempunyai kekerasan dan kemuluran yang tinggi, yang menghalangnya daripada retak apabila peralatan membengkok semasa operasi angkat.

Untuk mengurangkan deposit garam dan mengelakkan kakisan bahagian ESP apabila mengendalikan peralatan dalam persekitaran kimia yang agresif pada suhu tinggi, syarikat Borets telah membangunkan salutan polimer anti-garam. Salutan digunakan pada tangga, paip, kepingan hujung dan pengikat. Penggunaan salutan mengurangkan deposit skala pada peringkat pam, dan juga meningkatkan rintangan kakisan, kimia dan haus.

Operasi telaga menggunakan pam emparan tenggelam (ESP) kini merupakan kaedah utama pengeluaran minyak di Rusia. Pemasangan ini mengekstrak kira-kira dua pertiga daripada jumlah pengeluaran minyak tahunan di negara kita ke permukaan.

Pam telaga empar elektrik (ESP) tergolong dalam kelas pam ram dinamik, dicirikan oleh kadar aliran yang lebih tinggi dan tekanan yang lebih rendah berbanding dengan pam anjakan positif.

Julat bekalan pam empar elektrik lubang bawah adalah dari 10 hingga 1000 m 3 /hari atau lebih, tekanan sehingga 3500 m. Dalam julat bekalan lebih 80 m 3 / hari, ESP mempunyai kecekapan tertinggi di antara semua minyak berjentera kaedah pengeluaran. Dalam julat aliran dari 50 hingga 300 m 3 / hari, kecekapan pam melebihi 40%.

Tujuan pam telaga empar elektrik adalah untuk mengekstrak minyak daripada telaga dengan kandungan air sehingga 99%, kandungan kekotoran mekanikal sehingga 0.01% (0.1 g/l) dan kekerasan sehingga 5 titik Mohs; hidrogen sulfida sehingga 0.001%, kandungan gas sehingga 25%. Dalam versi tahan kakisan, kandungan hidrogen sulfida boleh mencapai sehingga 0.125% (sehingga 1.25 g/l). Dalam versi tahan haus, kandungan kekotoran mekanikal adalah sehingga 0.5 g/l. Kadar pertambahan yang dibenarkan dalam kelengkungan lubang telaga adalah sehingga 20 setiap 10 m. Sudut sisihan paksi lubang telaga dari menegak adalah sehingga 400.

Kelebihan ESP adalah potensinya yang lebih besar untuk automasi operasi dan pemantauan keadaan jauh berbanding unit rod. Di samping itu, ESP kurang terjejas oleh kelengkungan telaga.

Kelemahan pam emparan elektrik adalah kemerosotan prestasi dalam persekitaran yang menghakis, apabila pasir dikeluarkan, dalam keadaan suhu tinggi dan faktor gas tinggi, penurunan parameter operasi dengan peningkatan kelikatan cecair (dengan kelikatan lebih daripada 200 cP, operasi ESP menjadi mustahil).

Pengeluar utama pam emparan tenggelam di Rusia ialah Loji Pam Almetyevsk (JSC ALNAS), Loji Binaan Mesin Lebedyansky (JSC LEMAZ), dan Borets loji Moscow. Perkembangan menarik juga dicadangkan oleh organisasi lain, contohnya, kilang Perm Novomet JSC, yang menghasilkan peringkat asal pam emparan tenggelam menggunakan metalurgi serbuk.

ESP di Rusia dihasilkan mengikut spesifikasi teknikal, manakala di luar negara - mengikut keperluan API.

Pengeluar asing yang paling terkenal bagi unit ESP ialah REDA, Centrilift, ODI dan ESP (USA). Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengeluar ESP dari Republik Rakyat China (Temtext) juga sangat aktif.

Garis panduan ini menyediakan gambar rajah reka bentuk asas ESP, ciri reka bentuk dan prinsip operasinya.

Untuk menguji pengetahuan yang diperoleh secara bebas, senarai soalan kawalan disediakan di penghujung garis panduan.

Tujuan kerja makmal ini adalah untuk mengkaji reka bentuk pam emparan tenggelam.

2. Teori

2.1. Gambar rajah pemasangan am pam emparan elektrik tenggelam

Sehingga kini, sebilangan besar skim dan pengubahsuaian pemasangan ESP yang berbeza telah dicadangkan. Rajah 2.1 menunjukkan salah satu rajah untuk melengkapkan telaga pengeluaran dengan pemasangan pam elektrik empar tenggelam.

nasi. 2.1. Gambar rajah pemasangan pam emparan tenggelam dalam perigi

Rajah menunjukkan: pemampas 1, motor elektrik tenggelam (SEM) 2, pelindung 3, jaringan penerima 4 dengan pemisah gas 5, pam 6, kepala pancing 7, injap sehala pam 8, injap longkang 9, tali tiub 10, siku 11, aliran talian 12, injap sehala kepala telaga 13, tolok tekanan 14 dan 16, kelengkapan kepala telaga 15, talian kabel 17, kotak pengudaraan penyambung 18, stesen kawalan 19, pengubah 20, paras bendalir dinamik dalam telaga 21, tali pinggang 22 untuk memasang talian kabel ke tiub dan unit pam dan selongsong pengeluaran telaga 23.

Apabila pemasangan beroperasi, pam 6 mengepam cecair dari telaga ke permukaan melalui paip tiub 10. Pam 6 digerakkan oleh motor elektrik tenggelam 2, kuasa yang dibekalkan dari permukaan melalui kabel 17. Motor 2 disejukkan oleh aliran produk telaga.

Peralatan elektrik berasaskan tanah - stesen kawalan 19 dengan pengubah 20 - direka untuk menukar voltan bekalan kuasa medan kepada nilai yang memberikan voltan optimum pada input kepada motor elektrik 2, dengan mengambil kira kerugian dalam kabel 17, dan

Rajah 1.1 - Gambar rajah pemasangan pam emparan tenggelam dalam perigi.

juga untuk mengawal operasi pemasangan tenggelam dan melindunginya dalam keadaan tidak normal.

Kandungan gas bebas maksimum pada salur masuk pam, yang dibenarkan mengikut keadaan teknikal domestik, ialah 25%. Sekiranya terdapat pemisah gas pada pengambilan ESP, kandungan gas yang dibenarkan meningkat kepada 55%. Pengeluar ESP asing mengesyorkan menggunakan pemisah gas dalam semua kes di mana kandungan gas input melebihi 10%.

2.2. Reka bentuk komponen utama dan bahagian pam

Elemen utama mana-mana pam emparan ialah pendesak, aci, perumah, penyokong jejari dan paksi (bearing), pengedap yang menghalang kebocoran cecair dalaman dan luaran.

Pam telaga empar elektrik adalah berbilang peringkat. Pendesak terletak secara berurutan pada aci. Setiap roda mempunyai ram pemandu, yang menukar tenaga halaju bendalir kepada tenaga tekanan dan kemudian mengarahkannya ke roda seterusnya. Roda dan ram pemandu membentuk peringkat pam.

Dalam pam berbilang peringkat dengan susunan roda berurutan, unit disediakan untuk melegakan daya paksi.

2.2.1. Peringkat pam

Peringkat pam adalah elemen kerja utama pam emparan lubang bawah, di mana tenaga dipindahkan dari pam cecair. Peringkat terdiri (Rajah 2.2) pendesak 3 dan ram pemandu 1.

nasi. 2.2. Peringkat ESP

5 – pencuci sokongan yang lebih rendah; 6 - lengan pelindung;

7 - mesin basuh sokongan atas; 8 - aci

Tekanan satu peringkat adalah dari 3 hingga 7 m tiang air. Nilai tekanan kecil ditentukan oleh diameter luar kecil pendesak, dihadkan oleh diameter dalaman selongsong. Nilai tekanan yang diperlukan dalam pam dicapai dengan pemasangan berurutan pendesak dan ram pemandu.

Langkah-langkah diletakkan di dalam lubang badan silinder setiap bahagian. Satu bahagian boleh memuatkan dari 39 hingga 200 peringkat (bilangan maksimum peringkat dalam pam mencapai 550 keping).

Untuk membolehkan memasang ESP dengan beberapa peringkat dan memunggah aci daripada daya paksi, pendesak terapung digunakan. Roda sedemikian tidak dipasang pada aci dalam arah paksi, tetapi bergerak bebas dalam celah yang dihadkan oleh permukaan penyokong ram pemandu. Kekunci selari menghalang roda daripada berpusing.

Sokongan paksi individu bagi setiap peringkat terdiri daripada bahu sokongan ram pemandu peringkat sebelumnya dan mesin basuh tahan haus anti-geseran (textolite) yang ditekan ke dalam lubang pendesak (item 5, Rajah 2.2). Sokongan (tumit) ini juga berfungsi sebagai pengedap roda hadapan, mengurangkan kebocoran dalaman dalam pam.

Pada mod kira-kira 10% lebih tinggi daripada suapan yang sepadan dengan daya paksi sifar, pendesak boleh "terapung" - bergerak ke atas. Untuk menyediakan sokongan yang boleh dipercayai untuk roda, sokongan paksi atas disediakan. Pada sokongan individu atas, pendesak juga boleh beroperasi di bawah keadaan permulaan jangka pendek. Sokongan atas terdiri daripada kolar sokongan pada ram pemandu dan mesin basuh yang ditekan ke dalam lubang pendesak (item 7, Rajah 2.2).

Elemen utama peringkat pam boleh mempunyai reka bentuk yang berbeza. Selaras dengan ini, peringkat dan, sebenarnya, pam dikelaskan seperti berikut.

1. Mengikut reka bentuk radas bilah pendesak:

· dengan bilah silinder (jejarian) (Rajah 2.3, a) dan dengan bilah condong-silinder (jejarian-paksi) (Rajah 2.3, b).

Secara berperingkat dengan bilah pemandu jejari, saluran pemindahan terletak secara jejari. Secara hidraulik, ia lebih maju, tetapi aliran nominal terhad kepada 125 m 3 /hari dalam pam dengan diameter luar 86 dan 92 mm dan kepada 160 m 3 /hari dalam pam dengan diameter luar 103 mm dan 114 mm.

Untuk pendesak dengan bilah silinder condong, bilah memasuki kawasan putaran dari paksi ke arah jejari, yang membawa kepada kedudukan condong kelebihan utamanya berbanding dengan paksi pam. Nilai pekali kelajuan roda tersebut berada di sempadan kanan ekstrem pam berkelajuan tinggi, menghampiri pam pepenjuru. Suapan dalam peringkat sedemikian adalah lebih tinggi.

2. Mengikut reka bentuk saluran aliran radas panduan, peringkat boleh mempunyai saluran aliran jejari dan "paksi".

Reka bentuk langkah dengan ram pemandu jejari dan paksi ditunjukkan dalam Rajah. 2.3 a, b.

nasi. 2.3. Pentas dengan pendesak dan ram pemandu

(a) reka bentuk jejari dan (b) reka bentuk jejari-paksi

ram pemandu; 4 - pencuci sokongan; 5 – aci; 6 – kunci

Van pemandu jejari mempunyai susunan jejari saluran aliran. Peringkat dengan peranti panduan sedemikian adalah lebih maju dari segi hidraulik, mempunyai geometri yang lebih ringkas, mudah untuk dihasilkan, tetapi mempunyai aliran rendah (20...40 m 3 /hari).

Peringkat dengan ram pemandu "paksi" dinamakan secara konvensional kerana di dalamnya susunan saluran yang menukar tenaga kinetik aliran kepada tenaga berpotensi menghampiri paksi. Satu peringkat dengan ram pemandu paksi menyediakan aliran yang lebih tinggi (40...1000 m 3 /hari), geometri yang lebih ringkas dan telah digunakan secara meluas dalam pembuatan reka bentuk domestik pam tenggelam, secara praktikal menyesarkan peringkat "jejarian", yang pada masa ini tidak lagi dihasilkan.

2. Mengikut kaedah memasang pendesak pada aci:

· langkah dengan pendesak terapung;

· tangga dengan roda tetap tegar (digunakan dalam reka bentuk asing).

3. Mengikut kaedah memunggah daripada daya paksi:

· langkah dengan pendesak dipunggah daripada daya paksi (Rajah 2.1, 2.2);

· langkah dipunggah daripada daya paksi menggunakan ruang pemunggahan di sisi cakera belakang (utama) (Gamb. 2.4). Ruang dibuat menggunakan meterai slot dan melalui lubang dalam cakera utama. Kaedah ini digunakan secara berperingkat dengan bilah silinder condong.

· langkah dipunggah daripada daya paksi dengan membuat pendesak jejari pada bahagian luar cakera belakang (Gamb. 2.5). Pendesak jejari pada cakera belakang mengurangkan tekanan yang bertindak ke atasnya dan digunakan terutamanya dalam roda silinder. Roda, dalam kes ini, dipanggil pusaran sentrifugal.

Roda pusaran sentrifugal telah dibangunkan dan dihasilkan oleh Novomet. Untuk pembuatannya, kaedah metalurgi serbuk digunakan. Penggunaan roda pusaran sentrifugal mempunyai beberapa kelebihan: tekanan peringkat meningkat sebanyak 15...20%; pam boleh digunakan untuk mengangkat cecair dengan kandungan gas yang tinggi (sehingga 35% mengikut isipadu).

Peringkat dengan pendesak yang dipunggah mempunyai hayat perkhidmatan yang meningkat bagi sokongan individu yang lebih rendah bagi pendesak. Tetapi mereka mempunyai teknologi yang kompleks dan peningkatan kerumitan pembuatan. Di samping itu, semasa operasi, kegagalan fungsi kaedah pemunggahan menggunakan ruang pemunggahan mungkin berlaku jika lubang pemunggahan tersumbat dan jika pengedap atas pendesak haus.

nasi. 2.4. Reka bentuk peringkat dengan pendesak yang tidak dimuatkan

nasi. 2.5. Peringkat pam vorteks emparan dari Novomet

radas; 6 – pencuci sokongan yang lebih rendah; 7 - mesin basuh sokongan atas;

8 – perumahan pam

4. Mengikut penciptaan sokongan untuk roda jenis terapung, langkah-langkah boleh menjadi struktur sokongan tunggal dan struktur sokongan dua kali.

Langkah-langkah reka bentuk sokongan tunggal mempunyai satu sokongan individu yang lebih rendah - tumit - pada sisi cakera hadapan.

Peringkat galas dua mempunyai sokongan paksi tambahan melalui gelang ditekan textolite pada hab pendesak di salur masuk dan bebibir hujung ram pemandu (Gamb. 2.6). Sokongan tambahan meningkatkan sokongan paksi dan pengedap antara peringkat langkah.

nasi. 2.6. Pam empar dua peringkat

cakera; 4 – gelang utama cakera hadapan; 5 – cincin cakera belakang

Kelebihan reka bentuk dua sokongan adalah peningkatan hayat sokongan bawah utama pentas, pengasingan aci yang lebih dipercayai daripada cecair mengalir yang melelas dan menghakis, hayat perkhidmatan yang meningkat dan ketegaran aci pam yang lebih besar disebabkan oleh peningkatan panjang paksi. daripada pengedap antara peringkat, yang juga berfungsi sebagai galas jejari dalam ESP.

Kelemahan langkah dua sokongan ialah peningkatan intensiti buruh dalam pembuatan.

4. Mengikut perlaksanaan pentas, boleh ada:

· versi konvensional (ESP);

· tahan haus (ECNI);

· tahan kakisan (ECNC).

Peringkat dalam pam reka bentuk yang berbeza berbeza antara satu sama lain dalam bahan badan kerja, pasangan geseran dan beberapa elemen struktur.

Langkah kalis kakisan dan tahan haus biasanya mempunyai dua penyokong bawah individu dan hab memanjang pada bahagian cakera belakang, yang menutup celah aci antara roda daripada haus (Gamb. 2.6).

Dalam versi biasa, untuk pembuatan pendesak dan ram pemandu, terutamanya besi tuang yang diubah suai digunakan, dalam sepasang geseran sokongan utama atas dan bawah - besi tuang textolite, sokongan tambahan - besi tuang teksolit atau besi tuang getah . Dalam versi kalis kakisan, roda dan peranti pemandu boleh dibuat daripada besi tuang tahan-ni. Peningkatan rintangan haus - diperbuat daripada besi tuang tahan haus, pasangan geseran dalam galas utama bawah - grafit silikon getah, sokongan tambahan - besi tuang getah, galas atas - besi tuang textolite. Roda besi tuang juga boleh digantikan dengan plastik yang diperbuat daripada resin poliamida atau gentian karbon, yang tahan haus oleh pelelas bebas dan tidak membengkak di dalam air (dalam telaga dengan kandungan minyak yang tinggi, seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman, mereka kurang cekap ).

Teknologi tradisional untuk langkah pembuatan oleh pengeluar Rusia adalah pemutus. Kekasaran tuangan adalah dalam julat Rz 40...80 mikron (GOST 2789-83).

Kekasaran yang lebih rendah (Rz 10) boleh diperoleh menggunakan teknologi serbuk metalurgi yang dibangunkan oleh Novomet JSC. Penggunaan teknologi ini telah memungkinkan untuk meningkatkan kecekapan peringkat dengan ketara dan menghasilkan reka bentuk pendesak yang lebih kompleks (roda pusaran sentrifugal).

2.2.2. Unit galas pam

Unit galas pam elektrik empar lubang bawah adalah salah satu unit utama yang menentukan ketahanan dan prestasi unit pam. Ia beroperasi dalam medium cecair yang dipam dan merupakan galas biasa.

Untuk menyerap daya paksi dan beban jejarian yang bertindak pada aci, ESP menggunakan galas paksi dan jejarian, masing-masing.

2.2.2.1. Sokongan paksi

Daya paksi yang bertindak pada pemutar dicipta daripada beratnya sendiri, daripada perbezaan tekanan pada hujung aci, serta daripada perbezaan tekanan dan perbezaan di kawasan cakera belakang dan hadapan pendesak dengan padanan tegar. pada aci atau roda terapung yang tersangkut pada aci semasa operasi.

Galas tujahan yang menyerap daya paksi dipasang sama ada secara langsung dalam pam - di bahagian atas bahagian atau bahagian modul (reka bentuk domestik), atau dalam perlindungan hidraulik pam (reka bentuk asing).

nasi. 2.6 – Galas tujahan pam ETsNM(K)

1 - tumit hidrodinamik; 2, 3 - pencuci licin; 4, 5 – pencuci getah -

penyerap hentak; 6 - sokongan atas (galas tujahan); 7 - sokongan lebih rendah (galas tujahan);

10 - sesendal tetap galas jejari atas; 11 - lengan berputar

galas jejari atas

Galas tujahan dalam reka bentuk domestik dalam reka bentuk biasa (Rajah 2.7) terdiri daripada gelang (tumit hidrodinamik) 1 dengan segmen pada kedua-dua satah, dipasang di antara dua pencuci licin 2 dan 3.

Segmen pada mesin basuh kaki hidrodinamik (bahagian galas yang bergerak) 1 dibuat dengan permukaan condong dengan sudut dan platform rata dengan panjang (0.5...0.7)· (di manakah jumlah panjang segmen) . Lebar segmen ialah (1…1.4) L. Untuk mengimbangi ketidaktepatan dalam pembuatan dan persepsi beban hentakan, pencuci penyerap hentak getah elastik 4, 5 diletakkan di bawah gelang licin, ditekan ke bahagian atas 6 dan bawah 7 sokongan (galas tujahan tetap). Daya paksi dari aci dihantar melalui gelang spring 8 sokongan aci dan lengan pengatur jarak 9 ke galas tujahan.

Tumit hidrodinamik dibuat dengan alur jejari, serong dan bahagian rata pada permukaan geseran terhadap galas tujahan. Ia biasanya diperbuat daripada belting (fabrik teknikal dengan sel yang besar), diresapi dengan grafit dan getah dan tervulkan dalam acuan. Pencuci licin diperbuat daripada keluli 40Х13.

Apabila tumit berputar, cecair pergi dari tengah ke pinggir sepanjang alur, jatuh di bawah serong dan dipam ke dalam celah antara bahagian rata galas tujahan dan tumit. Oleh itu, galas tujahan meluncur ke atas lapisan cecair. Geseran cecair sedemikian dalam mod pengendalian tumit memberikan pekali geseran yang rendah, kehilangan tenaga yang tidak ketara akibat geseran pada tumit, dan haus rendah bahagian tumit dengan daya paksi yang mencukupi yang dirasakannya.

7 - sesendal bawah

2.2.3. Sokongan jejari

2.2.4. Aci

2.2.5. Bingkai

2.3.2.1. Motor elektrik

2.3.2.2. Perlindungan air

nasi. 3.17. Pemampas

nasi. 2.18. Tapak

2.3.2.3. talian kabel

nasi. 2. 20. Injap periksa

nasi. 2.21. Injap longkang

2.4. Penetapan ESP dan ESP

di manakah diameter badan pam;

Diameter perumahan enjin;

Jadual 2.1

Penunjuk

Kumpulan ESP

Pam diameter luar, mm

Diameter luar PED, alur, jatuh di bawah serong dan dipam ke dalam celah antara bahagian rata galas tujahan dan tumit. Oleh itu, galas tujahan meluncur ke atas lapisan cecair. Geseran cecair sedemikian dalam mod pengendalian tumit memberikan pekali geseran yang rendah, kehilangan tenaga yang tidak ketara akibat geseran pada tumit, dan haus rendah bahagian tumit dengan daya paksi yang mencukupi yang dirasakannya.

Galas tujahan membenarkan beban tertentu sehingga 3 MPa.

Dalam galas paksi pam tahan haus, lebih banyak bahan tahan haus pasangan gosok digunakan: grafit silikon SG-P pada grafit silikon SG-P atau silikon karbida pada silikon karbida.

Pilihan reka bentuk untuk galas tujahan dalam pam tahan haus ditunjukkan dalam Rajah. 2.8.

nasi. 2.8. Galas paksi pam tahan haus

1 – sokongan atas; 2 – pencuci getah; 3 – galas tujahan atas;

4 – galas tujahan bawah; 5 - sokongan yang lebih rendah; 6 - sesendal atas;

7 - sesendal bawah