ESP'nin amacı ve teknik verileri.

Dalgıç santrifüj pompa kurulumları, petrol, su ve gaz içeren rezervuar sıvısını ve eğimli olanlar da dahil olmak üzere petrol kuyularından mekanik yabancı maddeleri pompalamak için tasarlanmıştır. Pompalanan sıvının içerdiği farklı bileşenlerin sayısına bağlı olarak tesislerin pompaları standart bir tasarıma ve artırılmış korozyon ve aşınma direncine sahip bir versiyona sahiptir. Pompalanan sıvıdaki katı madde konsantrasyonunun izin verilen 0,1 gram/litreyi aştığı bir ESP çalıştırıldığında, pompalar tıkanır ve çalışma üniteleri yoğun bir şekilde yıpranır. Sonuç olarak titreşim artar, mekanik contalardan motora su girer ve motor aşırı ısınarak ESP'nin arızalanmasına neden olur.

Kurulumların sembolü:

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

U - kurulum, 2 saniyelik değişiklik, E - dalgıç bir elektrik motoru tarafından tahrik edilen, C - santrifüj, N - pompa, K - artan korozyon direnci, I - artan aşınma direnci, M - modüler tasarım, 6 - pompa grubu, 180, 350 - besleme m/gün, 1200, 1100 - basınç, m.w.st.

Üretim hattının çapına ve dalgıç ünitenin maksimum enine boyutuna bağlı olarak, çeşitli grupların ESP'leri kullanılır - 5,5 ve 6. En az 121,7 mm enine çapa sahip grup 5'in montajı. Enine boyutu 124 mm olan Grup 5a kurulumları - iç çapı en az 148,3 mm olan kuyularda. Pompalar ayrıca üç koşullu gruba ayrılır - 5,5 a, 6. Grup 5'in mahfazalarının çapları 92 mm, grup 5 a - 103 mm, grup 6 - 114 mm'dir. ETsNM ve ETsNMK tipi pompaların teknik özellikleri Ek 1'de verilmiştir.

ESP'nin bileşimi ve bütünlüğü

ESP kurulumu, bir dalgıç pompa ünitesi (hidrolik korumalı bir elektrik motoru ve bir pompa), bir kablo hattı (kablo giriş kaplinli yuvarlak bir düz kablo), bir boru dizisi, kuyu başı ekipmanı ve yüzey elektrik ekipmanından oluşur: bir transformatör ve bir kontrol istasyonu (eksiksiz cihaz) (bkz. Şekil 1.1.). Trafo merkezi, kablodaki voltaj kayıplarını hesaba katarak saha ağ voltajını elektrik motor terminallerinde optimumun altındaki bir değere dönüştürür. Kontrol istasyonu, pompalama ünitelerinin çalışmasının kontrolünü ve optimum koşullar altında korunmasını sağlar.

Bir pompa ve hidrolik korumalı bir elektrik motorundan ve bir kompansatörden oluşan dalgıç pompalama ünitesi, boru boyunca kuyuya indirilir. Kablo hattı elektrik motoruna güç beslemesi sağlar. Kablo, metal tekerleklerle boruya bağlanır. Pompa ve koruyucunun uzunluğu boyunca kablo düzdür, bunlara metal tekerleklerle tutturulur ve mahfazalar ve kelepçelerle hasara karşı korunur. Pompa bölümlerinin üzerine çek ve tahliye vanaları monte edilmiştir. Pompa kuyudan sıvıyı dışarı pompalar ve bunu boru hattı aracılığıyla yüzeye iletir (bkz. Şekil 1.2).

Kuyu başı ekipmanı, boru hattının bir elektrikli pompa ve kablo ile mahfaza flanşına asılmasını, boruların ve kabloların sızdırmazlığını ve ayrıca üretilen sıvının çıkış boru hattına boşaltılmasını sağlar.

Dalgıç, santrifüj, kesitsel, çok kademeli bir pompa, çalışma prensibi açısından geleneksel santrifüj pompalardan farklı değildir.

Farkı, kesitsel, çok kademeli, küçük çaplı çalışma aşamalarına (pervaneler ve kılavuz kanatlar) sahip olmasıdır. Petrol endüstrisi için üretilen dalgıç pompalar 1300'den 415'e kadar kademe içermektedir.

Flanş bağlantılarıyla birbirine bağlanan pompa bölümleri metal kasadan yapılmıştır. 5500 mm uzunluğunda çelik borudan yapılmıştır. Pompanın uzunluğu, çalışma aşamalarının sayısına göre belirlenir ve bunların sayısı da pompanın ana parametrelerine göre belirlenir. - besleme ve basınç. Kademelerin akışı ve basıncı, akış parçasının (kanatların) kesitine ve tasarımına ve ayrıca dönüş hızına bağlıdır. Bir şaft üzerinde pervanelerin ve kılavuz kanatların bir araya getirildiği pompa bölümlerinin gövdesine bir aşamalar paketi yerleştirilmiştir.

Pervaneler, hareketli bir uyum boyunca bir tüylü kama üzerinde mile monte edilir ve eksenel yönde hareket edebilir. Kılavuz kanatları, pompanın üst kısmında bulunan nipel gövdesinde dönmeye karşı emniyete alınmıştır. Aşağıdan, kuyudan gelen sıvının pompanın ilk aşamasına aktığı mahfazaya, alma delikleri ve bir filtre bulunan bir pompa tabanı vidalanır.

Pompa milinin üst ucu yağ keçesi yataklarında dönerek mile gelen yükü ve ağırlığını bir yay segmanı aracılığıyla alan özel bir topukla sonlanır. Pompadaki radyal kuvvetler, nipelin tabanına ve pompa miline monte edilen kaymalı yataklar tarafından karşılanır.

Pompanın üst kısmında, içine bir çek valfin takıldığı ve borunun takıldığı bir balık tutma başlığı bulunmaktadır.

Dalgıç elektrik motoru, üç fazlı, asenkron, yağla doldurulmuş, geleneksel versiyonda sincap kafesli rotor ve korozyona dayanıklı PEDU versiyonu (TU 16-652-029-86). İklim değişikliği - B, GOST 15150 - 69'a göre yerleştirme kategorisi - 5. Elektrik motorunun tabanında, yağı pompalamak ve boşaltmak için bir valf ve ayrıca yağı mekanik yabancı maddelerden temizlemek için bir filtre bulunur.

Motor motorunun hidrolik koruması bir koruyucu ve bir kompansatörden oluşur. Elektrik motorunun iç boşluğunu oluşum sıvısından korumak, ayrıca yağ hacimlerindeki ve tüketimindeki sıcaklık değişikliklerini telafi etmek için tasarlanmıştır. (Bkz. Şekil 1.3.)

Koruyucu, kauçuk diyaframlı ve mekanik salmastralı ve kauçuk diyaframlı bir kompansatörlü iki odacıklıdır.

Polietilen yalıtımlı, zırhlı, üç damarlı kablo. Kablo hattı, yani tabanına bir uzatmanın tutturulduğu bir tambur üzerine sarılmış bir kablo - kablo giriş kaplinli düz bir kablo. Her kablo çekirdeğinde bir yalıtım katmanı ve bir kılıf, kauçuklu kumaştan yapılmış yastıklar ve zırh bulunur. Düz bir kablonun üç yalıtımlı çekirdeği arka arkaya paralel olarak döşenir ve yuvarlak bir kablo sarmal bir çizgi boyunca bükülür. Kablo düzeneğinde yuvarlak tipte K 38, K 46 birleşik kablo giriş kaplini bulunur. Metal bir mahfazada, kaplinler bir lastik conta kullanılarak hava geçirmez şekilde kapatılmıştır ve uçlar iletken iletkenlere tutturulmuştur.

ESP tesisatlarının tasarımı, şaftı ve korozyona dayanıklı malzemelerden yapılmış kademeleri olan bir pompaya sahip ESPNM ve plastik çarklı ve kauçuk-metal yataklara sahip bir pompaya sahip ESP, ESP tesisatlarının tasarımına benzer.

Gaz faktörü yüksek olduğunda, pompa girişindeki serbest gazın hacimsel içeriğini azaltmak için tasarlanmış pompa modülleri - gaz ayırıcılar kullanılır. Gaz ayırıcılar, RD 50-650-87'ye göre ürün grubu 5, tip 1 (tamir edilebilir), iklim versiyonu - B, GOST 15150-69'a göre yerleştirme kategorisi - 5'e karşılık gelir.

Modüller iki versiyonda temin edilebilir:

Gaz ayırıcılar: 1 MNG 5, 1 MNG5a, 1 MNG6 – standart tasarım;

Gaz ayırıcılar 1 MNGK5, MNG5a - artan korozyon direnci.

Pompa modülleri giriş modülü ile dalgıç pompa bölümü modülü arasına monte edilir.

Dalgıç pompa, elektrik motoru ve hidrolik koruma birbirine flanşlar ve saplamalarla bağlanmıştır. Pompa, motor ve koruyucu millerin uçlarında yivler bulunur ve yivli kaplinlerle bağlanırlar.

ESP kurulumlarına yönelik asansör ve ekipmanlara ilişkin aksesuarlar Ek 2'de verilmiştir.

Motorun teknik özellikleri

Dalgıç santrifüj pompaların tahriki, PED tipi dikey sincap kafesli rotora sahip, yağla doldurulmuş özel bir dalgıç asenkron üç fazlı alternatif akım elektrik motorudur. Elektrik motorlarının gövde çapları 103, 117, 123, 130, 138 mm'dir. Elektrik motorunun çapı sınırlı olduğundan yüksek güçlerde motor daha uzun olur ve bazı durumlarda kesitli hale getirilir. Elektrik motoru sıvıya daldırılmış halde ve çoğunlukla yüksek hidrostatik basınç altında çalıştığından, güvenilir çalışmanın ana koşulu sızdırmazlığıdır (bkz. Şekil 1.3).

PED, parçaların hem soğutulmasına hem de yağlanmasına hizmet eden, düşük viskoziteli, yüksek dielektrik dayanımlı özel bir yağla doldurulmuştur.

Dalgıç bir elektrik motoru bir stator, rotor, kafa ve tabandan oluşur. Stator mahfazası, uçları motorun kafasını ve tabanını bağlamak için dişli olan çelik borudan yapılmıştır. Stator manyetik devresi, sargıların yerleştirildiği oyuklara sahip aktif ve manyetik olmayan lamine levhalardan monte edilir. Stator sargısı tek katmanlı, sürekli, bobin veya çift katmanlı, çubuk, halka şeklinde olabilir. Sargı aşamaları birbirine bağlıdır.

Manyetik devrenin aktif kısmı sargıyla birlikte elektrik motorlarında dönen bir manyetik alan oluşturur ve manyetik olmayan kısım ara rotor yatakları için destek görevi görür. Elektriksel ve mekanik dayanımı yüksek izolasyonlu çok telli bakır telden yapılmış kurşun uçları stator sargısının uçlarına lehimlenir. Fiş manşonları, kablo pabuçlarının sığacağı uçlara lehimlenmiştir. Sargının çıkış uçları, kablo girişinin özel bir fiş bloğu (kuplörü) aracılığıyla kabloya bağlanır. Motor akım kablosu aynı zamanda bıçak tipi de olabilir. Motor rotoru sincap kafesli, çok bölümlüdür. Bir mil, göbekler (rotor paketleri), radyal destekler (kaymalı yataklar) içerir. Rotor mili içi boş kalibre edilmiş çelikten, çekirdekler ise elektrikli çelik sacdan yapılmıştır. Çekirdekler radyal yataklarla dönüşümlü olarak mile monte edilir ve kamalarla mile bağlanır. Mil üzerindeki çekirdek setini somunlarla veya bir türbinle eksenel olarak sıkın. Türbin, statorun uzunluğu boyunca motor sıcaklığını eşitlemek için yağın cebri dolaşımına hizmet eder. Yağ sirkülasyonunu sağlamak için manyetik devrenin daldırılan yüzeyinde boylamasına oluklar bulunmaktadır. Yağ, motorun alt kısmında bulunan ve temizlendiği filtre olan bu kanallardan ve şafttaki bir delikten dolaşır. Motor kafasında bir topuk ve bir yatak bulunur. Motorun altındaki adaptör, filtreyi, baypas valfini ve motora yağ pompalamak için kullanılan valfi barındırmak için kullanılır. Seksiyonel elektrik motoru üst ve alt bölümlerden oluşur. Her bölüm aynı ana bileşenlere sahiptir. SEM'in teknik özellikleri Ek 3'te verilmiştir.

Kablonun temel teknik verileri

Dalgıç pompa tesisatının elektrik motoruna elektrik beslemesi, bir elektrik kablosu ve elektrik motoruna bağlanmak için bir kablo giriş kaplininden oluşan bir kablo hattı üzerinden gerçekleştirilir.

Amaca bağlı olarak kablo hattı şunları içerebilir:

Ana kablo olarak KPBK veya KPPBPS kablo markaları.

Kablo markası KPBP (düz)

Kablo giriş manşonu yuvarlak veya düzdür.

KPBK kablosu, iki kat yüksek mukavemetli polietilenle yalıtılmış ve birlikte bükülmüş tek telli veya çok telli bakır damarlardan, ayrıca bir yastık ve zırhtan oluşur.

Ortak bir hortum kılıfındaki KPBP ve KPPBPS marka kabloları, yüksek yoğunluklu polietilen ile yalıtılmış ve aynı düzlemde döşenen tek telli ve çok telli bakır iletkenlerin yanı sıra ortak bir hortum kılıfı, yastık ve zırhtan oluşur.

Ayrı hortumlu iletkenlere sahip KPPBPS marka kablolar, iki kat yüksek yoğunluklu polietilen ile yalıtılmış ve aynı düzlemde döşenen tek ve çok telli bakır iletkenlerden oluşur.

KPBK marka kablonun özellikleri:

Çalışma gerilimi V – 3300

KPBP marka kablonun özellikleri:

Çalışma voltajı, V - 2500

İzin verilen oluşum sıvısı basıncı, MPa – 19,6

İzin verilen gaz faktörü, m/t – 180

KPBK ve KBPP marka kablolar hava için 60 ila 45 C, formasyon sıvısı için 90 C arasında izin verilen ortam sıcaklıklarına sahiptir.

Kablo hattı sıcaklıkları Ek 4'te verilmiştir.

1.2 Evsel plan ve kurulumlara kısa genel bakış.

Dalgıç santrifüj pompa tesisatları, eğimli olanlar da dahil olmak üzere petrol kuyularını, petrol ve gaz içeren oluşum sıvısını ve mekanik yabancı maddeleri pompalamak için tasarlanmıştır.

Üniteler iki tipte mevcuttur – modüler ve modüler olmayan; üç versiyon: normal, korozyona dayanıklı ve artırılmış aşınma direnci. Evsel pompaların pompalanan ortamı aşağıdaki göstergelere sahip olmalıdır:

· rezervuar vahşiliği – petrol, ilgili su ve petrol gazının bir karışımı;

· formasyon sıvısının maksimum kinematik viskozitesi 1 mm/s;

· Üretilen suyun pH değeri pH 6,0-8,3;

· elde edilen suyun maksimum içeriği %99;

· modüllü kurulumlar için %25'e kadar girişte serbest gaz; %55'e kadar ayırıcılar;

· Ekstrakte edilen ürünlerin maksimum sıcaklığı 90C'ye kadar.

Tesisat setinde kullanılan dalgıç santrifüj elektrikli pompaların, elektrik motorlarının ve kablo hatlarının enine boyutlarına bağlı olarak, tesisatlar geleneksel olarak 5 ve 5a olmak üzere 2 gruba ayrılır. 121,7 mm kasa çapına sahip; 130mm; Sırasıyla 144,3 mm.

UEC kurulumu bir dalgıç pompa ünitesi, bir kablo tertibatı, toprak elektrik ekipmanı - bir transformatör komütasyon trafo merkezinden oluşur. Pompalama ünitesi, dalgıç bir santrifüj pompa ve hidrolik korumalı bir motordan oluşur ve bir boru hattı üzerinde kuyuya indirilir. Dalgıç pompa, üç fazlı, asenkron, yağla doldurulmuş, rotorlu.

Hidrolik koruma bir koruyucu ve bir kompansatörden oluşur. Polietilen yalıtımlı, zırhlı, üç damarlı kablo.

Dalgıç pompa, elektrik motoru ve hidrolik koruma birbirine flanş ve saplamalarla bağlanmıştır. Pompa, motor ve koruyucu millerin uçlarında yivler bulunur ve yivli kaplinlerle bağlanırlar.

1.2.2. Dalgıç santrifüj pompa.

Dalgıç santrifüj pompanın çalışma prensibi, sıvıları pompalamak için kullanılan geleneksel santrifüj pompalardan farklı değildir. Aradaki fark, küçük çaplı çalışma aşamalarına (pervaneler ve kılavuz kanatlar) sahip çok kesitli olmasıdır. Geleneksel pompaların çarkları ve kılavuz kanatları modifiye gri dökme demirden, korozyona dayanıklı pompalar niresist dökme demirden, aşınmaya dayanıklı çarklar ise poliamid reçinelerden yapılır.

Pompa, sayısı pompa basıncının ana parametrelerine bağlı olan ancak dörtten fazla olmayan bölümlerden oluşur. Bölüm uzunluğu 5500 metreye kadar. Modüler pompalar için bir giriş modülünden ve bir modül bölümünden oluşur. Modül - kafalar, çek valfler ve tahliye valfleri. Modüllerin birbirine ve giriş modülünün motor – flanş bağlantısına (giriş modülü, motor veya ayırıcı hariç) bağlantısı lastik manşetlerle kapatılmıştır. Modül bölümlerinin millerinin birbiriyle, modül bölümünün giriş modülü miliyle ve giriş modülü milinin motor hidrolik koruma miliyle bağlantısı yivli kaplinler kullanılarak gerçekleştirilir. Aynı gövde uzunluklarına sahip tüm pompa gruplarının modül bölümlerinin milleri aynı boydadır.

Modül bölümü bir mahfaza, bir şaft, bir kademe paketi (pervaneler ve kılavuz kanatları), üst ve alt yataklar, bir üst eksenel destek, bir kafa, bir taban, iki kaburga ve lastik halkalardan oluşur. Çubuklar, kaplinli düz kabloyu mekanik hasarlardan korumak için tasarlanmıştır.

Giriş modülü, formasyon sıvısının geçişi için delikleri olan bir taban, yatak burçları ve bir ızgara, koruyucu burçlara sahip bir şaft ve modül şaftını hidrolik koruma şaftına bağlamak için tasarlanmış yivli bir kaplinden oluşur.

Kafa modülü, bir tarafında çek valfi bağlamak için iç konik diş bulunan bir gövdeden, diğer tarafında ise bölüm modülüne bağlantı için bir flanş, iki kaburga ve bir lastik halkadan oluşur.

Pompanın üst kısmında bir balık kafası bulunmaktadır.

Yerli sanayi, akış hızına (m/gün) sahip pompalar üretmektedir:

Modüler – 50,80,125,200,160,250,400,500,320,800,1000,1250.

Modüler olmayan – 40,80,130,160,100,200,250,360,350,500,700,1000.

Aşağıdaki kafalar (m) - 700, 800, 900, 1000, 1400, 1700, 1800, 950, 1250, 1050, 1600, 1100, 750, 1150, 1450, 1750, 1800, 1700, 1550, 1 300 .

1.2.3. Dalgıç motorlar

Dalgıç elektrik motorları bir elektrik motoru ve hidrolik korumadan oluşur.

Motorlar üç fazlı, asenkron, sincap kafesli, iki kutuplu, dalgıç, birleşik seridir. Normal ve aşındırıcı versiyonlardaki SEM'ler, iklimsel versiyon B, konum kategorisi 5, 50 Hz frekanslı bir alternatif akım ağından çalışır ve dalgıç santrifüj pompalar için tahrik olarak kullanılır.

Motorlar, aşağıdakileri içeren, sıcaklığı 110 C'ye kadar olan formasyon sıvısında (herhangi bir oranda yağ ve üretilmiş su karışımı) çalışacak şekilde tasarlanmıştır:

· 0,5 g/l'den fazla olmayan mekanik kirlilikler;

· %50'den fazla olmayan serbest gaz;

· normal için hidrojen sülfür, 0,01 g/l'den fazla değil, 1,25 g/l'ye kadar korozyona dayanıklı;

Motor çalışma alanındaki hidrolik basınç 20 MPa'dan fazla değildir. Elektrik motorları, arıza gerilimi en az 30 kV olan yağla doldurulur. Bir elektrik motorunun (gövde çapı 103 mm olan bir motor için) stator sargısının izin verilen maksimum uzun süreli sıcaklığı 170 C, diğer elektrik motorları için 160 C'dir.

Motor bir veya daha fazla elektrik motorundan (üst, orta ve alt, güç 63 ila 630 kW) ve bir koruyucudan oluşur. Bir elektrik motoru bir stator, bir rotor, akım girişi olan bir kafa ve bir mahfazadan oluşur.

1.2.4. Elektrik motorunun hidrolik koruması.

Hidrolik koruma, formasyon sıvısının elektrik motorunun iç boşluğuna girmesini önleyecek, iç boşluktaki yağ hacmini elektrik motorunun sıcaklığından telafi edecek ve torku elektrik motor şaftından pompa şaftına iletecek şekilde tasarlanmıştır. Su koruması için çeşitli seçenekler vardır: P, PD, G.

Hidrokoruma standart ve korozyona dayanıklı versiyonlarda mevcuttur. SED konfigürasyonu için ana hidrolik koruma türü, açık tip hidrolik korumadır. Açık tip hidrolik koruma, formasyon sıvısı ve yağ ile birlikte fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip, yoğunluğu 21 g/cm'ye kadar olan özel bir bariyer sıvısının kullanılmasını gerektirir.

Hidrolik koruma, bir tüple birbirine bağlanan iki odadan oluşur. Motordaki sıvı dielektrik hacmindeki değişiklikler, bariyer sıvısının bir odadan diğerine akışıyla telafi edilir. Kapalı tip hidrolik korumada kauçuk diyaframlar kullanılmaktadır. Esneklikleri, yağ hacmindeki değişiklikleri telafi eder.

24. Gaz-sıvı asansörünün çalışması sırasında kuyu akışı koşulları, enerjinin ve spesifik gaz tüketiminin belirlenmesi.

Kuyu akış koşulları.

Rezervuar ile alt delik arasındaki basınç farkı, sıvı sütununun karşı basıncını ve sürtünmeden kaynaklanan basınç kaybını yenmek için yeterliyse, yani sıvının hidrostatik basıncının veya enerjisinin etkisi altında akış meydana gelirse kuyu akışı meydana gelir. genişleyen gaz. Çoğu kuyu, gaz enerjisi ve hidrostatik basınç nedeniyle aynı anda akar.

Petrolün içerdiği gaz, yağ üzerinde basınç şeklinde kendini gösteren bir kaldırma kuvvetine sahiptir. Yağda ne kadar çok gaz çözülürse karışımın yoğunluğu o kadar düşük olur ve sıvı seviyesi o kadar yükselir. Ağza ulaşan sıvı taşar ve kuyu fışkırmaya başlar. Herhangi bir akan kuyunun işletilmesi için genel zorunlu koşul aşağıdaki temel eşitlik olacaktır:

Рс = Рг+Рtr+ Ру; Nerede

Рс - dip deliği basıncı, RG, Рtr, Ру - kuyudaki sıvı kolonunun dikey olarak hesaplanan hidrostatik basıncı, sırasıyla borulardaki sürtünmeden kaynaklanan basınç kaybı ve kuyu başındaki geri basınç.

İki tür iyi akış vardır:

· Gaz kabarcığı içermeyen bir sıvının gutlanması - artezyen fışkırması.

· Fışkırmayı kolaylaştıran gaz kabarcıkları içeren bir sıvının gutlanması en yaygın fışkırtma yöntemidir.

Uzun zamandır ESP'ler hakkında bildiğim her şeyi kağıda yazmayı (bilgisayarda yazdırmayı) hayal ettim.
Rusya'daki tüm petrolün %80'ini üreten ana araç olan Elektrikli Santrifüj Pompa Kurulumunu size basit ve anlaşılır bir dille anlatmaya çalışacağım.

Bir şekilde yetişkin hayatım boyunca onlarla bağlantılı olduğum ortaya çıktı. Beş yaşındayken babasıyla birlikte kuyulara gitmeye başladı. On yaşında herhangi bir istasyonu kendisi tamir edebilirdi, yirmi dört yaşında bunların tamir edildiği işletmede mühendis oldu, otuz yaşında ise bunların yapıldığı yerde genel müdür yardımcısı oldu. Konuyla ilgili tonlarca bilgi var - paylaşmaktan çekinmiyorum, özellikle de pek çok insan bana sürekli olarak pompalarımla ilgili şu veya bu konuda soru sorduğu için. Genel olarak aynı şeyi farklı kelimelerle defalarca tekrarlamamak için bir kez yazacağım, sonra sınavlara gireceğim;). Evet! Kaydıraklar olacak... Kaydıraklar olmazsa yol olmaz.

Ne olduğunu.
ESP, elektrikli bir santrifüj pompanın, yani çubuksuz bir pompanın, diğer adıyla ESP'nin, yani çubukların ve tamburların kurulumudur. ESP tam olarak budur (kadınsı)! Onlardan oluşmasına rağmen (eril). Bu, yiğit petrol işçilerinin (veya daha doğrusu petrol işçileri için hizmet çalışanlarının) yardımıyla yeraltından formasyon sıvısı çıkardıkları özel bir şeydir - biz buna mulyaka diyoruz ve o zaman (özel işlemlerden geçtikten sonra) her türlü sıvıyla çağrılıyor. URALS veya BRENT gibi ilginç kelimeler. Bu, bir metalurji uzmanı, metal işçisi, tamirci, elektrikçi, elektronik mühendisi, hidrolik, kablo mühendisi, petrol işçisi ve hatta küçük bir jinekolog ve proktologun bilgisine ihtiyaç duyduğunuz bir ekipman kompleksidir. Yıllar önce icat edilmiş ve o zamandan beri pek değişmemiş olmasına rağmen, bu oldukça ilginç ve sıradışı bir şey. Genel olarak bu normal bir pompalama ünitesidir. Alışılmadık olan şey, ince olması (en yaygın olanı 123 mm iç çaplı bir kuyuya yerleştirilir), uzun olması (70 metre uzunluğunda tesisler vardır) ve az çok kirli koşullarda çalışmasıdır. karmaşık mekanizmanın hiç var olmaması gerekir.

Yani her ESP aşağıdaki bileşenleri içerir:

ESP (elektrikli santrifüj pompa) ana ünitedir - geri kalanların tümü onu korur ve sağlar. Pompa en fazlasını alır - ancak asıl işi yapar - sıvıyı kaldırır - ömrü budur. Pompa bölümlerden, bölümler ise kademelerden oluşmaktadır. Aşama sayısı arttıkça pompanın geliştirdiği basınç da artar. Kademe büyüdükçe akış hızı da artar (birim zamanda pompalanan sıvı miktarı). Akış hızı ve basınç ne kadar büyük olursa, o kadar fazla enerji tüketir. Her şey birbirine bağlıdır. Pompalar, akış hızı ve basınca ek olarak boyut ve tasarım bakımından da farklılık gösterir - standart, aşınmaya dayanıklı, korozyona dayanıklı, aşınmaya dayanıklı, aşınmaya karşı çok çok dayanıklı.

SEM (dalgıç elektrik motoru) Elektrik motoru ikinci ana ünitedir - pompayı döndürür - enerji tüketir. Bu sıradan (elektriksel olarak) asenkron bir elektrik motorudur - yalnızca ince ve uzundur. Motorun iki ana parametresi vardır - güç ve boyut. Ve yine farklı versiyonları var: standart, ısıya dayanıklı, korozyona dayanıklı, özellikle ısıya dayanıklı ve genel olarak tahrip edilemez (sanki). Motor, yağlamanın yanı sıra motoru soğutan ve motora dışarıdan uygulanan basıncı büyük ölçüde telafi eden özel yağla doldurulur.

Koruyucu (hidrolik koruma olarak da adlandırılır), pompa ile motor arasında duran bir şeydir - öncelikle yağla dolu motor boşluğunu formasyon sıvısıyla dolu pompa boşluğundan ayırır ve dönüşü iletir, ikinci olarak da sorunu çözer. motorun içindeki ve dışındaki basıncı eşitleme sorunu ( Genel olarak, Mariana Çukuru'nun derinliğinin yaklaşık üçte biri kadar olan 400 atm'ye kadar vardır). Farklı boyutlarda ve yine her türlü tasarımda geliyorlar falan filan.

Kablo aslında bir kablodur. Bakır, üç telli... Aynı zamanda zırhlı. Hayal edebilirsiniz? Koruma kablosu! Elbette bir Makarov'un atışına bile dayanamayacak ama kuyuya beş veya altı inişe dayanacak ve orada oldukça uzun süre çalışacak.
Zırhı biraz farklıdır, keskin bir darbeden çok sürtünme için tasarlanmıştır - ama yine de. Kablo farklı kesitlerde (çekirdek çapları) gelir, zırh bakımından farklılık gösterir (normal galvanizli veya paslanmaz çelik) ve aynı zamanda sıcaklığa dayanıklıdır. 90, 120, 150, 200 ve hatta 230 derecelik kablo mevcuttur. Yani suyun kaynama noktasının iki katı sıcaklıkta süresiz olarak çalışabilir (not edin - yağ gibi bir şey çıkarıyoruz ve çok iyi yanmıyor - ancak 200'ün üzerinde ısı direncine sahip bir kabloya ihtiyacınız var) derece - ve neredeyse her yerde).

Gaz ayırıcı (veya gaz ayırıcı-dağıtıcı, veya sadece bir dağıtıcı, veya ikili gaz ayırıcı, hatta ikili gaz ayırıcı-dağıtıcı). Serbest gazı sıvıdan, daha doğrusu sıvıyı serbest gazdan ayıran şey... kısacası pompa girişindeki serbest gaz miktarını azaltır. Çoğu zaman, çok sık olarak, pompa girişindeki serbest gaz miktarı, pompanın çalışmaması için yeterlidir - daha sonra bir tür gaz dengeleyici cihaz kurarlar (isimleri paragrafın başında listeledim). Gaz ayırıcı takmaya gerek yoksa giriş modülü takıyorlar ama sıvı pompaya nasıl girmeli? Burada. Zaten bir şey takıyorlar.. Ya modül, ya gaz motoru.

TMS bir tür ayarlamadır. Bunu kim çözecek - termomanometrik sistem, telemetri... kim bilir nasıl. Doğru (bu eski bir isim - tüylü 80'lerden kalma) - termomanometrik sistem, biz buna böyle diyeceğiz - cihazın işlevini neredeyse tamamen açıklıyor - sıcaklığı ve basıncı ölçüyor - orada - hemen altında - pratik olarak yeraltı dünyası.

Koruyucu cihazlar da var. Bu bir çek valftir (en yaygın olanı KOSH'tur - küresel çek valf) - böylece pompa durdurulduğunda sıvı borulardan akmaz (standart bir borudan bir sıvı sütununun yükseltilmesi birkaç saat sürebilir - bu üzücü bu seferlik). Ve pompayı kaldırmanız gerektiğinde, bu valf yolunuza çıkıyor - borulardan sürekli bir şeyler dökülüyor ve etraftaki her şeyi kirletiyor. Bu amaçlar için, kuyudan her kaldırıldığında kırılan, komik bir şey olan bir düşürme (veya boşaltma) valfi KS vardır.

Tüm bu ekipman pompalama ve kompresör borularına asılır (boru - çitler petrol şehirlerinde çok sık yapılır). Aşağıdaki sırayla kilitlenir:
Boru boyunca (2-3 kilometre) üstte bir kablo vardır - CS, sonra KOSH, sonra ESP, sonra gaz pompası (veya giriş modülü), sonra koruyucu, sonra SEM ve hatta alt seviye TMS. Kablo ESP, gaz kelebeği ve koruyucu boyunca motor kafasına kadar uzanır. Eka. Her şey kısa kesilmiş. Yani ESP'nin tepesinden TMS'nin altına kadar 70 metre olabilir. ve bu 70 metreden bir şaft geçiyor ve hepsi dönüyor... ve etrafta yüksek sıcaklık, muazzam basınç, çok fazla mekanik kirlilik, aşındırıcı bir ortam var.. Zayıf pompalar...

Her şey kesitlidir, 9-10 metreyi geçmeyen bölümler (aksi halde kuyuya nasıl konulur?) Kurulum doğrudan kuyuya monte edilir: PED, kablo, koruyucu, gaz, pompa bölümleri, vana, boru ona bağlı.. Evet! Kabloyu her yere kelepçelerle (özel çelik kayışlar gibi) bağlamayı unutmayın. Bütün bunlar kuyuya batırılır ve orada uzun süre çalışır (umarım). Tüm bunlara güç sağlamak (ve bir şekilde kontrol etmek) için yere bir yükseltici transformatör (TMPT) ve bir kontrol istasyonu kurulur.

Bu, daha sonra paraya dönüşecek bir şeyi (benzin, dizel yakıt, plastik ve diğer saçmalıklar) çıkarmak için kullanılan türden bir şeydir.

Her şeyin nasıl çalıştığını, nasıl yapıldığını, nasıl seçileceğini ve nasıl kullanılacağını anlamaya çalışalım.

ESP diyagramı

ESP - İngilizce versiyonda elektrikli dalgıç pompanın kurulumu - ESP (elektrikli dalgıç pompa). Bu tür pompaların çalıştığı kuyu sayısı açısından SRP ünitelerinden daha düşüktürler, ancak onların yardımıyla üretilen petrol hacmi açısından ESP'ler rakipsizdir. Rusya'daki petrolün yaklaşık %80'i ESP'ler kullanılarak üretiliyor.

Genel olarak ESP, yalnızca ince ve uzun olan sıradan bir pompalama ünitesidir. Ve içinde mevcut mekanizmalara karşı saldırganlığıyla karakterize edilen bir ortamda nasıl çalışılacağını biliyor. Dalgıç pompalama ünitesi (hidrolik korumalı elektrik motoru + pompa), kablo hattı, boru dizisi, kuyu başı ekipmanı ve yüzey ekipmanından (transformatör ve kontrol istasyonu) oluşur.

ESP'nin ana bileşenleri:

ESP (elektrikli santrifüj pompa)- Sıvıyı aslında kuyudan yüzeye kaldıran kurulumun önemli bir unsuru. Aşamalardan (kılavuz kanatlar) ve bir şaft üzerine monte edilmiş ve çelik bir mahfaza (boru) içine alınmış çok sayıda pervaneden oluşan bölümlerden oluşur. ESP'nin temel özellikleri akış hızı ve basınçtır; bu nedenle her pompanın adı bu parametreleri içerir. Örneğin ESP-60-1200, 1200 metre basınçla 60 m3/gün sıvı pompalamaktadır.

SEM (dalgıç elektrik motoru)– ikinci en önemli unsur. Özel yağla doldurulmuş asenkron bir elektrik motorudur.

Koruyucu (veya su yalıtımı)– elektrik motoru ile pompa arasında bulunan bir eleman. Yağla dolu bir elektrik motorunu formasyon sıvısıyla dolu bir pompadan ayırır ve aynı zamanda motordan pompaya dönüş aktarımını iletir.

Kablo Dalgıç motora hangi elektriğin sağlandığı yardımıyla. Koruma kablosu. Yüzeyde ve pompa inişinin derinliğine kadar yuvarlak bir kesite (KRBK) sahiptir ve dalgıç ünite alanında pompa ve hidrolik koruma boyunca düzdür (KPBK).

İsteğe bağlı ekipman:

Gaz ayırıcı– Pompa girişindeki gaz miktarını azaltmak için kullanılır. Gaz miktarını azaltmaya gerek yoksa, kuyu sıvısının pompaya girdiği basit bir giriş modülü kullanılır.

TMS– termomanometrik sistem. Termometre ve basınç göstergesi bir arada. Kuyuya indirilen ESP'nin çalıştığı ortamın sıcaklığı ve basıncı hakkında bize yüzeysel veriler verir.

Tüm bu kurulum kuyuya indirildiğinde doğrudan monte edilir. Tesisatın kendisine ve üzerinde asılı olduğu boruya özel metal kayışlarla bağlanan kabloyu unutmadan, aşağıdan yukarıya doğru sırayla monte edilir. Yüzeyde kablo, yükseltici bir transformatöre (TMPT) ve burcun yakınına monte edilmiş bir kontrol istasyonuna beslenir.

Listelenen bileşenlere ek olarak, elektrikli santrifüj pompanın üzerindeki boru hattına çek ve tahliye vanaları monte edilmiştir.

Çek valf(KOSH - küresel çek valf), pompayı çalıştırmadan önce boru borularını sıvıyla doldurmak için kullanılır. Ayrıca pompa durduğunda sıvının aşağı doğru akmasını da önler. Pompa çalışırken alttan gelen basınç nedeniyle çek valf açık konumdadır.

Çek valfin üstüne monte edilir tahliye vanası (KS) Pompayı kuyudan kaldırmadan önce borudaki sıvıyı boşaltmak için kullanılır.

Elektrikli santrifüj dalgıç pompalar, derin kuyulu vantuzlu pompalara göre önemli avantajlara sahiptir:

• Yer ekipmanının basitliği;
• 15.000 m3 /gün'e kadar kuyulardan sıvı çekme imkanı;
• Bunları 3000 metreden fazla derinliğe sahip kuyularda kullanma yeteneği;
• Onarımlar arasında yüksek (500 günden 2-3 yıla kadar veya daha fazla) ESP servis ömrü;
• Pompalama ekipmanını kaldırmadan kuyularda araştırma yapma imkanı;
• Boru borularının duvarlarından parafinin çıkarılması için daha az emek yoğun yöntemler.

Elektrikli santrifüj dalgıç pompalar derin ve eğimli petrol kuyularında (ve hatta yatay kuyularda), yoğun sulanan kuyularda, iyot-bromür suları olan kuyularda, formasyon sularının tuzluluğu yüksek olan kuyularda, tuz ve asit çözeltilerini kaldırmak için kullanılabilir. Ayrıca 146 mm ve 168 mm gövde dizili, tek bir kuyuda birden fazla Horizon'un eş zamanlı ve ayrı ayrı çalıştırılması için elektrikli santrifüj pompalar geliştirilmiş ve üretilmiştir. Bazen rezervuar basıncını korumak amacıyla mineralize formasyon suyunu bir petrol rezervuarına enjekte etmek için elektrikli santrifüj pompalar da kullanılır.

Petrol üretim kuyularının yüzde 60'ından fazlası, başlangıçta belirlenen geri kazanılabilir rezervleri üretmek için bir çeşit yapay kaldırma teknolojisi gerektiriyor. Dünyadaki yaklaşık 832.000 yapay kaldırma kuyusunun yaklaşık yüzde 14'ü bu yöntemle yapılmış veya üretiliyor. ESP.

Mekanize üretim yöntemleri, özellikle üretken formasyonların petrolü kuyu başına kaldırmak için yeterli basınca sahip olmadığı, gelişimin geç aşamasındaki sahalarda kuyu çalışmasının ayrılmaz bir parçasıdır. Gaz ve petrol kuyusu akış oranları düşmeye devam ettikçe ve özellikle su basınçlı formasyonlarda su akış oranları arttıkça, bir petrol üreticisi, formasyona su enjeksiyonu yoluyla suyun enjekte edildiği, petrol geri kazanımını arttırmanın bir yöntemi olan su taşmasını kullanmaya başlayabilir. Hidrokarbonları diğer kuyulara taşımak için kuyu.

Aynı zamanda zamanla kuyunun petrol akış hızı azalmaya devam edecek, su akış hızı ise artacaktır. Sonuç olarak, örneğin bir pompalama makinesinin pompalama süresi, pompa günde yirmi dört saat çalışana kadar artar. Şu anda üretimi artırmanın en pratik yöntemi daha yüksek kapasiteli bir pompa kurmaktır.

Özellikle büyük hacimli su baskını operasyonları için uygun bir seçenek elektrikle çalışan dalgıç pompadır. ESP sistemleriÜretimin düştüğü ve arttırılması gereken yüksek verimli kuyular için en iyi seçenek olabilir. Bu görev Rusya Federasyonu ve BDT ülkelerindeki birçok alanla ilgilidir. Şiddetli sulama koşullarındaki eski gaz kaldırma sistemleri, daha düşük basınçlarda çalışabilir ve eğer fonlar bu kuyuları ESP'lere dönüştürmek için harcanırsa, daha eksiksiz bir geri kazanılabilir petrol rezervi seçimi sağlayabilir.

Tüm yapay kaldırma sistemlerinden elektrikli santrifüj pompalar (ECP) en derin kuyulardan en yüksek getiriyi sağlar, ancak aynı zamanda bunların kullanımı daha sık onarım gerektirir ve buna bağlı olarak maliyetlerde bir artış olur. Ayrıca ESP'ler gaz ve suya doymuş ortamlarda üstün performans sağlar. Ham petrolde doğal olarak büyük miktarlarda gaz ve su bulunur. Kuyu başında petrol pompalayabilmek için gazın ve suyun buradan ayrılması gerekir. Yüksek içerikleri, pompa mekanizmasında gaz kilitlenmesine neden olabilir, bu da üretkenlikte önemli bir düşüşe yol açacak ve tüm boru hattının kuyudan çıkarılmasını ve yeniden doldurulmasını gerektirecektir.

Elektrikli santrifüj pompa teknolojisi

Petrol sahalarının çoğunda, üretim aşamasında kuyu başına petrol pompalamak için elektrikle çalışan kuyu içi pompalar kullanılır. Pompa tipik olarak, belirli bir uygulama için belirli kuyu deliği parametrelerini karşılayacak şekilde yapılandırılabilen, seri halinde birden fazla santrifüj pompa bölümü içerir. Elektrikli santrifüj pompalar (ECP'ler), çok çeşitli boyut ve kapasite sağlayan yaygın bir yapay kaldırma yöntemidir. Elektrikli santrifüj pompalar genellikle yüksek su içeriğine (yüksek su/yağ oranı) sahip eski alanlarda kullanılır.

ESP pompaları, düşük üretimli bu kahverengi tarlalarda petrol geri kazanımını artırarak ekonomik üretim sağlar. ESP ile donatılmış tamamlamalar, düşük dip kuyusu basınçlarına sahip kuyuların mekanize çalıştırılmasının alternatif bir yoludur. ESP ile donatılmış kuyu tamamlamaları, yüksek verimli kuyuları işletmenin en etkili yoludur. Büyük boyutlu ESP'ler kullanıldığında günde 90.000 varile (14.500 m3) kadar sıvı akış hızları elde edildi.

ESP bileşenleri

Bir ESP sistemi, kuyu sıvısının basıncını artırmak ve kuyu başına kaldırmak için seri bağlı santrifüj pompaları döndüren birkaç bileşenden oluşur. Pompayı döndürme gücü, 150 °C'ye (300 °F) kadar yüksek sıcaklıklarda ve 5000 psi'ye kadar yüksek basınçlarda çalışabilen özel bir motoru çalıştıran yüksek voltajlı (3 ila 5 kV) bir AC güç kaynağı tarafından sağlanır ( 34 MPa) 1.000 beygir gücüne (750 kW) kadar güç girişleriyle 12.000 fit (3,7 km) derinliğe kadar kuyularda. ESP, bir elektrik motoruna bağlı olan ve kuyu sıvısına daldırıldığında çalışan bir santrifüj pompa kullanır. Hermetik olarak kapatılmış bir elektrik motoru bir dizi pervaneyi döndürür. Serideki her bir pervane, üzerinde bulunan pervanenin girişine bir çıkış yoluyla sıvı sağlar.

Tipik bir 4 inçlik ESP'de her bir pervane yaklaşık 9 psi (60 kPa) basınç kazancı üretir. Örneğin, tipik bir 10 bölümlü pompa, çıkışta yaklaşık 90 psi (600 KPa) basınç üretir (yani 10 tekerlek x 9 psi). Pompanın kaldırma kuvveti ve performansı pervanenin çapına ve pervane kanadının genişliğine bağlıdır. Pompa basıncı pervane sayısının bir fonksiyonudur. Örnek olarak, 7 bölümlü 1/2 beygir gücündeki bir pompa, düşük basınçta büyük miktarda su pompalayabilirken, 14 bölümlü 1/2 beygir gücündeki bir pompa, daha yüksek basınçta daha küçük bir hacmi pompalayabilir. Tüm santrifüj pompalarda olduğu gibi, kuyu derinliğinin veya çıkış basıncının arttırılması performansın düşmesine neden olur.

ESP sistemlerinde elektrik motoru düzeneğin alt kısmında, pompa ise üst kısmında bulunur. Borunun dış yüzeyine bir elektrik kablosu bağlanır ve pompa ve elektrik motoru sıvı seviyesinin altında kalacak şekilde düzenek kuyuya indirilir. Sıvının motora girmesini önlemek ve kısa devre riskini ortadan kaldırmak için mekanik salmastra sistemi ve dengeleyici/emniyet contası (eşdeğer adlar) kullanılır. Pompa, bir boruya, esnek bir hortuma bağlanabilir veya kılavuz raylar veya teller boyunca, pompa ayaklı bir flanş kaplini üzerine oturacak ve aynı zamanda kompresör borularına bağlantı sağlanacak şekilde alçaltılabilir. . Elektrik motoru döndüğünde, dönüş, sıralı santrifüj pompalardan oluşan bir batarya ile pervaneye iletilir. Pompanın bölümleri ne kadar fazlaysa sıvı kaldırma kuvveti de o kadar yüksek olur.

Elektrik motoru, pompanın ihtiyaçları dikkate alınarak seçilir. Pompa belirli miktarda sıvıyı dışarı pompalamak için tasarlanmıştır. Şaft Monel metalden yapılabilir ve bölümler korozyona ve aşınmaya dayanıklı malzemeden yapılabilir. Pompanın döner-santrifüj hareketi vardır. Motoru izole etmek ve pompayı çalıştırmak için merkezi şaft hareketi sağlamak üzere pompanın üstüne bir koruma tertibatı takılmıştır.

Kablo, motorun üstünden pompanın/contanın yan tarafına kadar uzanır ve motordan kuyu başına ve ardından elektrik dağıtım kutusuna kadar kaldırma ipinin tüm uzunluğu boyunca her bir borunun dış yüzeyine bağlanır. . Kablo, korumalı ve yalıtımlı sürekli telden oluşan üç damardan oluşur. Pompa/conta etrafındaki sınırlı açıklık nedeniyle, motor ile pompanın üzerindeki boru sistemi arasında düz bir kablo kullanılır. Bu noktada ağza kadar uzanan daha ucuz yuvarlak bir kablo ile birleştirilir. Kablonun hasardan korunması için metal bir kılıfı olabilir.

ESP sistemlerinin tasarımı, uygulamalarındaki bir dizi spesifik problemi aynı anda çözmek için kapsamlı ve dikkatli bir analiz gerektirir. Tasarım, kuyu girişi (akış eğrisi (FC) veya kuyu üretkenlik eğrisi (CPC)) hakkında bilgi gerektirir, kuyu sıvılarına ilişkin veriler (petrol akış hızı, yağ-su faktörü, gaz-sıvı oranı), borulara ilişkin veriler (boruların derinlikleri ve boyutları) ve muhafaza boruları), sıcaklık (tabanda ve kuyu başında) ve kuyu başındaki basınç. Ekipmanın doğru tasarımı ve seçimi aynı zamanda katı maddeler, kireç, asfaltenler, aşındırıcı sıvılar, aşındırıcı gazlar vb. hakkında da bilgi gerektirir.

Kuyu başı ekipmanı, bir güç transformatörü ve kontrol panelinin yanı sıra hava soğutmalı bir elektrik dağıtım kutusunun kurulumunu gerektirir. Değişken hızlı bir sürücünün (VSD) kullanılması gerekiyorsa, kablo kuyu başına girmeden önce devrede ek bir yükseltici transformatör gerekir. Boru başlığı, boru dizisini tutacak ve elektrik kablosunu yalıtacak şekilde tasarlanmıştır. Bu yalıtkan tipik olarak minimum 3.000 psi'ye dayanma kapasitesine sahiptir. Kontrol paneli genellikle bir ampermetre, sigortalar, yıldırımdan korunma ve kapatma sistemi ile donatılmıştır. Yüksek ve alçak akım anahtarı ve alarm gibi diğer cihazlara da sahiptir. Kuyuyu sürekli, aralıklı olarak çalıştırmanıza veya üretimi tamamen durdurmanıza olanak sağlar.

Güç kaynağında oluşabilecek voltaj yükselmelerine veya dengesizliklerine karşı koruma sağlar. Transformatörler genellikle küme tabanının kenarında bulunur. Gelen elektrik voltajı, motoru istenilen yükte çalıştırmak ve kablo kayıplarını telafi etmek için gereken voltaja dönüştürülür. Daha yüksek voltaj (düşük akım) kuyu içi kablo kayıplarını azaltır ancak diğer faktörlerin de dikkate alınması gerekir (Saha Pompası Referans Kılavuzu, 2006). Pompaya önemli miktarda gaz girdiğinde ESP'ler keskin bir şekilde performans kaybeder.

Bir gaz probleminin başlaması için eşik seviyesi genellikle pompa giriş basıncındaki pompa girişindeki gaz hacim oranının %10'u olarak alınır. Pompalar 4000 rpm'e (67 Hz) kadar yüksek dönüş hızına ve küçük açıklıklara sahip olduğundan kum gibi katı fazlara karşı dayanıklı değildir. Petrol kuyularına yönelik ESP'ler, 4 1/2 ila 9 5/8 inç arası muhafaza çapları için mevcuttur. Daha büyük çaplı gövdeli pompalar mevcuttur ancak bunlar öncelikle su kuyularında kullanılır. Belirli bir kasa boyutu için, daha büyük çaplı ekipman genellikle daha iyi bir seçimdir. Daha büyük çaplı ekipmanlar daha kısadır, hem motor hem de pompalar daha verimlidir ve motorların soğutulması daha kolaydır. Sessiz, kompakt kuyu başı ekipmanı oluştururlar.

ESP'nin Avantajları

Kuyu başındaki minimum ekipman gereksinimleri nedeniyle ESP'ler, kaldırma maliyetlerinin sınırlayıcı bir faktör olmadığı açık deniz kurulumları gibi sınırlı çalışma alanına sahip sahalardaki uygulamalar için tercih edilebilir. Gaz lift sistemlerinde gazın bulunmadığı alanlarda da kullanılırlar. ESP'ler mekanize operasyonun en yüksek hacimli yöntemlerinden biridir. ESP'lerin diğer yüksek hacimli yöntemlere göre bir avantajı vardır çünkü daha yüksek rezervuar çekimi oluşturabilirler ve gaz ve kum girişimi sorunlarının çözülebileceği yerlerde rezervuar verimliliğini artırabilirler. Bu kadar büyük hacimlerin pompalanabilmesini sağlamak için kasanın çapı da önemli değildir.

Su taşkın hacimleri arttıkça, rezervuar yer değiştirme verimliliğini artırmak için günde birkaç bin varil sıvının pompalanması yaygın bir uygulama haline geldi. Bu sistem kolaylıkla otomatize edilebilir ve periyodik veya sürekli pompalama yapılabilir ancak servis ömrünü uzatmak için sürekli pompalama tercih edilir. Sığ kuyular için sermaye maliyetleri nispeten düşüktür.

ESP'nin dezavantajları

ESP'lerin birçok dezavantajı vardır. Asıl sorun sınırlı hizmet ömrüdür. Pompanın kendisi yüksek hızlı santrifüj tipinde olup aşındırıcılar, katı maddeler veya döküntülerden zarar görebilir. Kireç veya mineral birikintilerinin oluşması, elektrikli santrifüj pompanın çalışmasını engelleyebilir. ESP'lerin ekonomik verimliliği büyük ölçüde elektrik maliyetine bağlıdır. Bu özellikle uzak bölgelerde kritik öneme sahiptir. Sistemin geniş bir operasyonel esnekliği yoktur. Tüm ana bileşenler kuyu deliğinin yakınında bulunur, dolayısıyla bir sorun ortaya çıktığında veya bir bileşenin değiştirilmesi gerektiğinde tüm sistemin kaldırılması gerekir.

Yüksek oranda gaz mevcutsa, pompaya girmeden önce ayrıştırılarak tekrar gövdeye geri gönderilmesi için önlemler alınır. Büyük miktarlarda serbest gazın çekilmesi düzensiz çalışmaya neden olabilir ve mekanik aşınmaya ve olası aşırı ısınmaya neden olabilir. Düzenlemelerin bir paketleyici kullanımını gerektirdiği açık deniz kurulumlarında, gazın tamamı sıvıyla birlikte pompalanır. Bu özel durumlarda, pompa girişinde birincil basınç oluşturmanın mümkün olduğu özel pompalar kullanılır.

Yazarlar: James F. Lee, Kerr McGee Petrol Mühendisliği Profesörü, Jeoloji ve Petrol Teknolojisi Okulu, Oklahoma Üniversitesi, Norman, Oklahoma;
ve Saeed Mokhtab, Doğal Gaz Araştırma Danışmanı, Petrol Kimyası ve Mühendisliği Bölümü, Wyoming Üniversitesi, Laramie, Wyoming.

Elektrik ekipmanı, mevcut besleme devresine bağlı olarak, dalgıç pompalar için komple bir trafo trafo merkezi (KTPPS) veya bir trafo trafo merkezi (TS), bir kontrol istasyonu ve bir transformatör içerir.

Transformatörden (veya KTPPN'den) dalgıç elektrik motoruna elektrik, bir yüzey güç kablosu ve uzatma kablolu bir ana kablodan oluşan bir kablo hattı üzerinden sağlanır. Toprak kablosunun kablo hattının ana kablosuna bağlantısı kuyu başından 3-5 metre uzağa monte edilen bir terminal kutusunda gerçekleştirilir.

Yere dayalı elektrikli ekipmanların yerleştirildiği alan, sel dönemlerinde su baskınlarından korunmalı ve kışın kardan temizlenmeli ve ekipmanların ücretsiz kurulum ve demontajına izin veren girişlere sahip olmalıdır. Sitelerin çalışma koşullarının ve bunlara girişlerin sorumluluğu CDNG'ye aittir.

Kontrol istasyonu

Kontrol istasyonu kullanılarak, motorun manuel kontrolü, sıvı beslemesi kesildiğinde ünitenin otomatik kapanması, sıfır koruma, aşırı yüke karşı koruma ve kısa devre durumunda ünitenin kapatılması gerçekleştirilir. Ünitenin çalışması sırasında, bir santrifüj akım pompası, pompa girişine monte edilmiş bir filtreden sıvıyı emer ve onu pompa boruları aracılığıyla yüzeye doğru zorlar. Basınca bağlı olarak, yani. sıvı kaldırma yükseklikleri, farklı kademe sayılarına sahip pompalar kullanılmaktadır. Pompanın üzerine bir çek valf ve tahliye vanası monte edilmiştir. Çek valf boruların bakımını yapmak için kullanılır, bu da motoru çalıştırmayı ve çalıştırdıktan sonra çalışmasını kontrol etmeyi kolaylaştırır. Çalışma sırasında çek valf, alttan gelen basınçla açık konumda tutulur. Tahliye vanası, dönüş vanasının üzerine monte edilir ve boruları yüzeye kaldırırken sıvıyı borulardan boşaltmak için kullanılır.

Ototransformatör

Gerilimi 380'den (saha ağı) 400-2000 V'a çıkarmak için bir transformatör (ototransformatör) kullanılır.

Transformatörler yağ soğutmalıdır. Dış mekan kullanımı için tasarlanmıştır. Transformatör sargılarının yüksek tarafında, kablo uzunluğuna, motor yüküne ve şebeke voltajına bağlı olarak elektrik motoruna en uygun voltajı sağlamak için elli kademe yapılır.

Muslukların değiştirilmesi, transformatör tamamen kapalıyken gerçekleştirilir.

Transformatör, manyetik bir çekirdek, yüksek gerilim ve alçak gerilim sargıları, bir tank, girişli bir kapak ve hava kurutuculu bir genişleticiden oluşur.

Transformatör tankı, arıza gerilimi en az 40 kW olan transformatör yağı ile doldurulur.

100 - 200 kW gücündeki transformatörlerde, transformatör yağını eskiyen ürünlerden temizlemek için termosifon filtresi takılıdır.

Depo kapağına monte edilmiştir:

HV sargı kademe anahtarı sürücüsü (bir veya iki);

Yağın üst katmanlarının sıcaklığını ölçmek için cıva termometresi;

Çıkarılabilir HV ve LV burçlar, çıkarılabilir parçayı kaldırmadan izolatörlerin değiştirilmesine olanak tanır;

Yağ göstergeli ve hava kurutuculu koruyucu;

Girişleri toz ve nemden korumak için metal kutu.

Yağ keçeli bir hava kurutucu, yağ seviyesindeki sıcaklık dalgalanmaları sırasında transformatöre giren havadaki nemi gidermek ve endüstriyel kirleticileri temizlemek için tasarlanmıştır.

Kuyu bağlantı parçaları

Kuyubaşı bağlantı parçaları, üretimi kuyudan akış hattına yönlendirmek ve borular arası boşluğu kapatmak için tasarlanmıştır.

Bir ESP'yi fırlatmak için iyi hazırlanmış bir kuyu başı bağlantı parçaları, basınç göstergeleri, halkayı deşarja bağlayan hat üzerinde bir çek valf, bir kısma odası (teknolojik olarak mümkünse) ve araştırma için bir boru ile donatılmıştır. Bu maddenin uygulanmasının sorumluluğu CDNG'ye aittir.

Kuyubaşı bağlantı parçaları, tüm üretim yöntemlerinde yerine getirilen işlevlerin yanı sıra, içinde hareket eden ileri geri hareket eden cilalı çubuğun sızdırmazlığını da sağlamalıdır. İkincisi, çubuk kolonu ile SK dengeleyicinin kafası arasındaki mekanik bir bağlantıdır.

Kuyu başı bağlantı parçaları, manifoldlar ve karmaşık konfigürasyonlara sahip akış hatları, akış hidrodinamiklerini karmaşık hale getirir. Yüzeyde bulunan kuyu yakınındaki ekipmanlara nispeten erişilebilirdir ve esas olarak termal yöntemlerle birikintilerden nispeten kolay bir şekilde temizlenebilir.

Formasyona suyun pompalandığı kuyuların kuyu başı bağlantı parçaları, Noel ağacı bağlantı parçaları için belirlenen şekilde hidrolik teste tabi tutulur.

Yeraltı ekipmanı ESP

Yeraltı ekipmanları arasında boru sistemi, pompalama ünitesi ve eklektik zırhlı kablo bulunmaktadır.

Bir kuyudan sıvı pompalamak için kullanılan santrifüj pompalar, dünya yüzeyine sıvı pompalamak için kullanılan geleneksel santrifüj pompalardan temel olarak farklı değildir. Bununla birlikte, santrifüj pompaların indirildiği mahfazanın çapından kaynaklanan küçük radyal boyutlar, pratik olarak sınırsız eksenel boyutlar, yüksek basınçların üstesinden gelme ihtiyacı ve pompanın su altında çalışması, santrifüj pompalamanın oluşmasına yol açmıştır. belirli bir tasarıma sahip birimler. Dışarıdan bir borudan farklı değillerdir, ancak böyle bir borunun iç boşluğu, ileri üretim teknolojisi gerektiren çok sayıda karmaşık parça içerir.

Dalgıç santrifüj elektrikli pompalar (PTsEN), özel olarak tasarlanmış dalgıç elektrik motoru (SEM) ile tahrik edilen, tek blokta kademe sayısı 120'ye kadar olan çok kademeli santrifüj pompalardır. Elektrik motoru, tüm enstrümantasyon ve otomasyonun yoğunlaştığı bir kontrol istasyonu aracılığıyla, yükseltici bir ototransformatör veya transformatörden gelen bir kablo aracılığıyla sağlanan elektrikle yüzeyden güç alır. PTsEN, genellikle 150 - 300 m olan hesaplanan dinamik seviyenin altındaki kuyuya indirilir.Sıvı, dış tarafına özel kayışlarla bir elektrik kablosunun bağlandığı borular aracılığıyla sağlanır. Pompa ünitesinde, pompanın kendisi ile elektrik motoru arasında koruyucu veya hidrolik koruma adı verilen bir ara bağlantı bulunmaktadır. PCEN kurulumu (Şekil 3) yağla doldurulmuş bir elektrik motoru SEM 1'i içerir; hidrolik koruma bağlantısı veya koruyucusu 2; sıvıyı toplamak için pompa alma ızgarası (3); çok kademeli santrifüj pompa PCEN 4; NKT5; zırhlı üç çekirdekli elektrik kablosu 6; kabloyu boruya (7) bağlamak için kayışlar; kuyu başı bağlantı parçaları 8; kaldırma işlemleri sırasında kabloları sarmak ve belirli bir miktarda kabloyu (9) depolamak için bir tambur; transformatör veya ototransformatör 10; otomasyon 11 ve kompansatör 12 ile kontrol istasyonu.

Pompa, koruyucu ve motor cıvatalı saplamalarla birbirine bağlanan ayrı ünitelerdir. Şaftların uçları, tüm kurulumun montajı sırasında birleştirilen yivli bağlantılara sahiptir. Sıvının çok derinlerden kaldırılması gerekiyorsa PCEN bölümleri birbirine bağlanarak toplam kademe sayısı 400'e ulaşır. Pompa tarafından emilen sıvı sırayla tüm kademelerden geçerek pompadan eşit basınçla çıkar. harici hidrolik direnç.

Şekil 3 - Dalgıç santrifüj pompanın monte edildiği kuyu ekipmanının genel diyagramı

UPTsEN, düşük metal tüketimi, hem basınç hem de akış açısından çok çeşitli çalışma özellikleri, oldukça yüksek verimlilik, büyük miktarlarda sıvıyı dışarı pompalama yeteneği ve uzun bir geri dönüş süresi ile ayırt edilir. Rusya'da bir UPTsEN için ortalama likit arzının 114,7 ton/gün, USHSN için ise 14,1 ton/gün olduğu unutulmamalıdır.

Tüm pompalar iki ana gruba ayrılır; geleneksel ve aşınmaya dayanıklı tasarım. Mevcut pompa stoğunun büyük çoğunluğu (yaklaşık %95'i) geleneksel tasarıma sahiptir.

Aşınmaya dayanıklı pompalar, az miktarda kum ve diğer mekanik yabancı maddeleri (ağırlıkça %1'e kadar) içeren kuyularda çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Enine boyutlara göre tüm pompalar 3 koşullu gruba ayrılır: 5; 5A ve 6, pompanın çalıştırılabileceği gövdenin inç cinsinden nominal çapı anlamına gelir.

Grup 5'in dış kasa çapı 92 mm, grup 5A - 103 mm ve grup b - 114 mm'dir. Pompa milinin dönüş hızı, elektrik şebekesindeki alternatif akımın frekansına karşılık gelir. Rusya'da bu frekans 50 Hz'dir ve bu, (iki kutuplu bir makine için) 3000 dak-1'lik bir senkron hız verir. PCEN kodu, optimum modda çalışırken akış ve basınç gibi ana nominal parametrelerini içerir. Örneğin, ESP5-40-950, 40 m3/gün (su ile) akışa ve 950 m basma yüksekliğine sahip grup 5'e ait bir santrifüj elektrikli pompa anlamına gelir. ESP5A-360-600, 5A grubuna ait bir akışa sahip bir santrifüj elektrikli pompa anlamına gelir. 360 m3/gün ve 600 m düşü.

Şekil 4 - Dalgıç santrifüj pompanın tipik özellikleri

Aşınmaya dayanıklı pompaların kodu, aşınma direnci anlamına gelen I harfini içerir. İçlerinde çarklar metalden değil poliamid reçineden (P-68) yapılmıştır. Pompa gövdesinde, yaklaşık her 20 aşamada bir, ara kauçuk-metal mil merkezleme yatakları monte edilir, bunun sonucunda aşınmaya dayanıklı pompanın daha az aşaması ve buna bağlı olarak basıncı vardır.

Çarkların uç destekleri dökme demir değil, sertleştirilmiş 40X çelikten yapılmış preslenmiş halkalar şeklindedir. Çarklar ve kılavuz kanatları arasında tektolit destek pulları yerine yağa dayanıklı kauçuktan yapılmış pullar kullanılmaktadır.

Tüm pompa tipleri, Н(Q) (basınç, akış), з(Q) (verimlilik, akış), N(Q) (güç tüketimi, akış) bağımlılık eğrileri şeklinde pasaport çalışma özelliğine sahiptir. Tipik olarak bu bağımlılıklar, çalışma akış hızları aralığında veya biraz daha büyük bir aralıkta verilir (Şekil 11.2).

PCEN de dahil olmak üzere herhangi bir santrifüj pompa, tahliye vanası kapalıyken (A noktası: Q = 0; H = Hmaks) ve tahliyede karşı basınç olmadan (B noktası: Q = Qmaks; H = 0) çalışabilir. Pompanın faydalı işi, besleme ve basıncın çarpımı ile orantılı olduğundan, bu iki aşırı pompa çalışma modu için faydalı iş sıfıra eşit olacaktır ve dolayısıyla verimlilik de sıfıra eşit olacaktır. Belirli bir oranda (Q ve H, pompanın minimum iç kaybı nedeniyle, verimlilik yaklaşık 0,5 - 0,6 maksimum değere ulaşır. Tipik olarak, düşük akışlı ve küçük çaplı çarklara ve ayrıca çok sayıda aşamaya sahip pompalar, azaltılmış verimlilik Maksimum verime karşılık gelen akış ve basınca, pompanın optimal çalışma modu denir.Maksimum etrafındaki s(Q) bağımlılığı sorunsuz bir şekilde azalır, bu nedenle PTsEN'in optimalden farklı modlarda çalıştırılması oldukça kabul edilebilir. belirli bir yönde bir yönde veya diğerinde.Bu sapmaların sınırları PTsEN'in spesifik özelliklerine bağlı olacaktır ve pompanın verimliliğinde makul bir azalmaya karşılık gelmelidir (%3 - 5 oranında).Bu, bir bütünü belirler Önerilen alan olarak adlandırılan PTsEN'in olası çalışma modları aralığı (bkz. Şekil 11.2, gölgelendirme).

Kuyular için bir pompanın seçimi esas olarak standart boyutta bir PCEN'in seçilmesine dayanır, böylece bir kuyuya indirildiğinde, belirli bir kuyu akış hızını belirli bir derinlikten pompalarken optimum veya önerilen koşullar altında çalışır.

Halihazırda üretilen pompalar, 40 (ETSN5-40-950) ila 500 m3/gün (ETSN6-500-750) arası nominal debilere ve 450 m (ETSN6-500-450) ila 1500 m (ETSN6-100-) arasındaki basınçlara göre tasarlanmıştır. 1500). Ek olarak, örneğin suyun oluşumlara pompalanması için özel amaçlara yönelik pompalar da vardır. Bu pompalar 3000 m3/gün'e kadar debi ve 1200 m'ye kadar basma yüksekliğine sahiptir.

Bir pompanın üstesinden gelebileceği basınç, kademe sayısıyla doğru orantılıdır. Optimum çalışma koşulları altında tek aşamada geliştirilen bu sistem, özellikle pervanenin boyutlarına ve dolayısıyla pompanın radyal boyutlarına bağlıdır. Pompa gövdesinin dış çapı 92 mm olduğunda, bir kademe tarafından geliştirilen ortalama basınç (su üzerinde çalışırken) 3,69 ila 4,2 m arasında dalgalanmalarla 3,86 m'dir, 114 mm dış çapta ortalama basınç 5,76 m'dir. 5,03 ile 6,84 m arasında dalgalanmalarla.

Pompalama ünitesi, pompanın alt kısmına takılan bir pompa (Şekil 4, a), hidrolik koruma ünitesi (Şekil 4, 6), dalgıç elektrik motoru (Şekil 4, c), bir kompansatörden (Şekil 4, d) oluşur. SEM.

Pompa aşağıdaki parçalardan oluşur: duruşlar sırasında sıvının borulardan akmasını önlemek için küresel çek valfli kafa 1; pompanın giriş ve çıkışındaki basınç farkından dolayı kısmi eksenel yük alan üst kayar destek topuğu (2); şaftın üst ucunu merkezleyen üst kayar yatak (3); pompa mahfazası 4; birbirine yaslanan ve mahfazadaki (4) ortak bir bağlantıyla dönmesi engellenen kılavuz kanatlar (5); çarklar 6; Üzerine kayar geçmeli çarkların monte edildiği uzunlamasına bir kamaya sahip olan pompa mili (7). Şaft ayrıca her kademenin kılavuz kanadından geçer ve bir yatakta olduğu gibi pervane burcu tarafından ortalanır; alt kaymalı yatak 8; bir alıcı ağ ile kaplanmış ve alt pervaneye sıvı sağlamak için üst kısımda yuvarlak eğimli deliklere sahip olan taban (9); Uç kaymalı yatak 10. Halen çalışmakta olan ilk tasarımlardaki pompalarda alt parçanın yapısı farklıdır. Tabanın (9) tüm uzunluğu boyunca, pompanın alıcı kısmını ve motorun iç boşluklarını ve hidrolik korumayı ayıran kurşun-grafit halkalardan yapılmış bir yağ keçesi vardır. Yağ keçesinin altına, harici olana göre bir miktar aşırı basınç altında (0,01 - 0,2 MPa) kalın yağla yağlanan üç sıralı eğik bilyalı rulman monte edilmiştir.

Şekil 4 - Dalgıç santrifüj ünitesinin tasarımı

a - santrifüj pompa; b - hidrolik koruma ünitesi; c - dalgıç elektrik motoru; g - kompansatör

Modern ESP tasarımlarında hidrolik koruma ünitesinde aşırı basınç olmadığından motorun doldurulduğu sıvı transformatör yağında daha az sızıntı olur ve kurşun-grafit yağ keçesine olan ihtiyaç ortadan kalkar.

Motorun boşlukları ve alıcı kısım, her iki taraftaki basınç aynı olan basit bir mekanik salmastra ile ayrılmıştır. Pompa gövdesinin uzunluğu genellikle 5,5 m'yi geçmez.Gerekli sayıda kademe (yüksek basınç gelişen pompalarda) tek gövde içerisine yerleştirilemediğinde, tek pompanın bağımsız bölümlerini oluşturan iki veya üç ayrı gövde içerisine yerleştirilir, pompanın kuyuya indirilmesi sırasında birbirine kenetlenenler

Hidrolik koruma ünitesi, PTsEN'e cıvatalı bağlantıyla bağlanan bağımsız bir ünitedir (Şekil 4'te, ünite, PTsEN'in kendisi gibi, ünitelerin uçlarını kapatan nakliye tapalarıyla gösterilmektedir)

Şaftın (1) üst ucu, yivli bir kaplin ile pompa şaftının alt ucuna bağlanır. Hafif bir mekanik conta (2), kuyu sıvısı içerebilen üst boşluğu, kuyu sıvısı gibi pompanın daldırma derinliğindeki basınca eşit basınç altında olan transformatör yağıyla doldurulmuş contanın altındaki boşluktan ayırır. Mekanik salmastranın (2) altında kayan bir sürtünme yatağı ve hatta daha alt ünite (3) - pompa milinin eksenel kuvvetini alan destek ayağı bulunur. Kayar destek ayağı (3) sıvı transformatör yağında çalışır.

Aşağıda, motorun daha güvenilir şekilde sızdırmaz hale getirilmesi için ikinci bir mekanik conta (4) bulunmaktadır. Yapısal olarak ilkinden hiçbir farkı yok. Bunun altında mahfaza (6) içinde bir lastik torba (5) bulunmaktadır. Torba hermetik olarak iki boşluğu ayırır: transformatör yağıyla doldurulmuş torbanın iç boşluğu ve mahfaza (6) ile torbanın kendisi arasındaki, içine harici kuyu sıvısının girdiği boşluk. bir çek valf aracılığıyla erişim 7.

Kuyu sıvısı, valften (7) mahfazanın (6) boşluğuna nüfuz eder ve lastik torbayı yağla birlikte dıştaki basınca eşit bir basınca sıkıştırır. Sıvı yağ, mil boyunca uzanan boşluklardan mekanik salmastralara ve oradan da motora kadar nüfuz eder.

Su koruma cihazlarının iki tasarımı geliştirilmiştir. Ana motorun hidrolik koruması, hidrolik motorun açıklanan hidrolik korumasından, şaft üzerinde küçük bir türbinin bulunmasıyla farklılık gösterir; bu, lastik torbanın (5) iç boşluğunda sıvı yağın artan basıncını oluşturur.

Muhafaza (6) ile torba (5) arasındaki dış boşluk, önceki tasarımın PCEN açısal temaslı bilyalı yatağını besleyen kalın yağla doldurulur. Böylece geliştirilmiş tasarıma sahip ana motorun hidrolik koruma ünitesi, alanlarda yaygın olarak kullanılan önceki tip PTsEN ile birlikte kullanıma uygundur. Daha önce, yaylı bir piston tarafından yağ üzerinde aşırı basınç oluşturulan piston tipi koruyucu adı verilen hidrolik koruma kullanılıyordu. GD ve G'nin yeni tasarımlarının daha güvenilir ve dayanıklı olduğu ortaya çıktı. Isıtıldığında veya soğutulduğunda yağın hacmindeki sıcaklık değişiklikleri, motorun altına bir lastik torba - bir kompansatör - takılarak telafi edilir.

PCEN, özel dikey asenkron yağla doldurulmuş iki kutuplu elektrik motorları (SEM) tarafından çalıştırılır. Pompa elektrik motorları 3 gruba ayrılır: 5; 5A ve 6.

Elektrik kablosu, pompanın aksine elektrik motorunun gövdesi boyunca geçmediğinden, adı geçen gruplara ait motorların çap boyutları pompalardan biraz daha büyüktür, yani: grup 5'in maksimum çapı 103 mm'dir, grup 5A - 117 mm ve grup 6 - 123 mm.

SED işareti, nominal gücü (kW) ve çapı içerir; örneğin, PED65-117 şu anlama gelir: 117 mm gövde çapına sahip, yani grup 5A'ya dahil olan 65 kW'lık bir dalgıç elektrik motoru.

İzin verilen küçük çaplar ve yüksek güçler (125 kW'a kadar), bizi 8 m'ye kadar ve bazen daha fazla uzunlukta motorlar yapmaya zorlar. Motorun üst kısmı hidrolik koruma ünitesinin alt kısmına cıvatalı saplamalar kullanılarak bağlanır. Şaftlar yivli kaplinlerle birleştirilir.

Motor tahrik milinin üst ucu, yağ içinde çalışan kayan topuk 1 üzerinde asılıdır. Aşağıda kablo giriş ünitesi 2 bulunmaktadır. Tipik olarak bu ünite bir fişli kablo konektörüdür. Bu, tesisatların başarısız olduğu ve kaldırılması gereken yalıtımın ihlali nedeniyle pompadaki en savunmasız noktalardan biridir; 3 - stator sargısının çıkış telleri; 4 - üst radyal kayan sürtünme yatağı; 5 - stator sargısının uç uçlarının kesiti; 6 - stator tellerini çekmek için oluklara sahip damgalı transformatör demir plakalarından monte edilmiş stator bölümü. Stator bölümleri, elektrik motoru şaftının (8) radyal yataklarının (7) güçlendirildiği manyetik olmayan paketlerle birbirinden ayrılır. Şaftın (8) alt ucu, alt radyal kayma sürtünme yatağı (9) tarafından ortalanır. damgalı trafo demir plakalarından motor miline monte edilen bölümlerden oluşur. İletken halkalarla kısa devre yapılmış alüminyum çubuklar, bölümün her iki tarafındaki sincap tekerlek tipi rotorun yuvalarına yerleştirilir. Bölümler arasında motor şaftı, yataklar 7'de ortalanır. Yağın alt boşluktan üst boşluğa geçmesini sağlamak için motor şaftının tüm uzunluğu boyunca 6 - 8 mm çapında bir delik geçer. Ayrıca statorun tamamı boyunca yağın dolaşabileceği bir oluk vardır. Rotor, yüksek yalıtım özelliklerine sahip sıvı transformatör yağında döner. Motorun alt kısmında ağ şeklinde bir yağ filtresi (10) bulunur. Kompansatörün başlığı (1) (bkz. Şekil 11.3, d) motorun alt ucuna takılıdır; baypas valfi 2, sistemi yağla doldurmaya yarar. Alt kısımdaki koruyucu mahfaza (4), harici sıvı basıncını elastik elemana (3) iletmek için deliklere sahiptir. Yağ soğuduğunda hacmi azalır ve kuyu sıvısı, deliklerden torba (3) ile mahfaza (4) arasındaki boşluğa girer. torba genişler ve aynı deliklerden geçen sıvı kasanın dışına çıkar.

Petrol üretim kuyularının işletilmesinde kullanılan PED'lerin gücü genellikle 10 ila 125 kW arasındadır.

Rezervuar basıncını korumak için 500 kW motorlarla donatılmış özel dalgıç pompa üniteleri kullanılmaktadır. SED'lerde besleme voltajı 350 ila 2000 V arasında değişmektedir. Yüksek voltajlarda, aynı gücü iletirken akımı orantılı olarak azaltmak mümkündür ve bu, iletken kablo damarlarının kesitinin azaltılmasını ve dolayısıyla sonuç olarak mümkün olur. , kurulumun enine boyutları. Bu özellikle yüksek elektrik motoru güçlerinde önemlidir. Motorun nominal rotor kayması %4 ila %8,5 arasındadır, verimlilik %73 ila %84 arasındadır, izin verilen ortam sıcaklıkları 100 °C'ye kadardır.

Motor çalışırken çok fazla ısı üretilir, dolayısıyla motorun normal çalışması için soğutma gerekir. Bu soğutma, motor mahfazası ile mahfaza arasındaki halka şeklindeki boşluktan formasyon sıvısının sürekli akışı nedeniyle yaratılır. Bu nedenle, pompanın çalıştırılması sırasında borulardaki parafin birikintileri diğer çalıştırma yöntemlerine göre her zaman önemli ölçüde daha azdır.

Üretim koşullarında fırtına, kopan kablolar, buzlanma vb. nedeniyle enerji hatlarında geçici kesinti yaşanır. Bu durum UPTsEN'in durmasına neden olur. Bu durumda borudan pompaya doğru akan sıvı kolonunun etkisi altında pompa mili ve stator ters yönde dönmeye başlar. Bu anda güç kaynağı yeniden sağlanırsa, motor ileri yönde dönmeye başlayacak ve sıvı kolonunun ve dönen kütlelerin atalet kuvvetinin üstesinden gelecektir.

Bu durumda ani akımlar izin verilen sınırları aşabilir ve kurulum başarısız olur. Bunun olmasını önlemek için PTsEN'in boşaltma kısmına sıvının borudan akmasını önleyen bir küresel çek valf takılmıştır.

Çek valf genellikle pompa kafasında bulunur. Bir çek valfın varlığı, onarım çalışmaları sırasında boruların kaldırılmasını zorlaştırır, çünkü bu durumda borular sıvıyla kaldırılır ve sökülür. Ayrıca yangın açısından da tehlikelidir. Bu tür olayları önlemek için, çek valfin üzerine özel bir kaplin içinde bir tahliye valfi monte edilir. Prensip olarak, bir tahliye vanası, kısa bir bronz borunun yatay olarak yerleştirildiği, iç ucu kapatılmış, yan duvara bir bağlantıdır. Kaldırmadan önce borunun içine kısa bir metal dart atılır. Dartın etkisi bronz boruyu kırar ve kaplindeki yan deliğin açılmasına ve borudaki sıvının boşaltılmasına neden olur.

Sıvıyı boşaltmak için başka cihazlar da geliştirilmiş ve PTsEN çek valfinin üzerine monte edilmiştir. Bunlar arasında, boruya indirilmiş bir kuyu içi basınç göstergesi ile pompa akışının derinliğindeki borular arası basıncı ölçmeyi ve borular arası boşluk ile ölçüm boşluğu arasında bir bağlantı kurmayı mümkün kılan sözde uyarılar yer alır. basınç göstergesinden.

Motorların, gövde ile motor gövdesi arasındaki sıvı akışının oluşturduğu soğutma sistemine duyarlı olduğunu belirtmek gerekir. Bu akışın hızı ve sıvının kalitesi motorun sıcaklık rejimini etkiler. Suyun ısı kapasitesinin 4,1868 kJ/kg-°C, saf yağın ise 1,675 kJ/kg-°C ısı kapasitesine sahip olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, sulanan kuyu ürünlerini dışarı pompalarken, motorun soğutma koşulları saf yağın pompalanmasına göre daha iyidir ve aşırı ısınması izolasyon arızasına ve motor arızasına yol açar. Bu nedenle kullanılan malzemelerin yalıtım özellikleri tesisatın kullanım ömrünü etkilemektedir. Motor sargılarında kullanılan bazı izolasyonların ısı direncinin halihazırda 180 °C'ye, çalışma sıcaklıklarının ise 150 °C'ye çıkarıldığı bilinmektedir. Sıcaklığı kontrol etmek için, ek bir çekirdek kullanmadan, motorun sıcaklığı hakkındaki bilgileri bir güç elektrik kablosu aracılığıyla kontrol istasyonuna ileten basit elektrikli sıcaklık sensörleri geliştirilmiştir. Pompa girişindeki basınçla ilgili sabit bilgilerin yüzeye iletilmesi için benzer cihazlar mevcuttur. Acil durumlarda kontrol istasyonu motoru otomatik olarak kapatır.

SEM, boruya paralel olarak kuyuya indirilen üç çekirdekli bir kablo aracılığıyla elektrikle çalıştırılır. Kablo, her boru için iki adet olmak üzere metal bantlarla borunun dış yüzeyine tutturulur. Kablo zor koşullarda çalışır. Üst kısmı gaz ortamındadır, bazen ciddi basınç altındadır, alt kısmı ise yağın içindedir ve daha da büyük basınca maruz kalır. Pompayı indirirken ve kaldırırken, özellikle kavisli kuyularda, kablo güçlü mekanik gerilime (kelepçeler, sürtünme, ip ile boru arasında sıkışma vb.) maruz kalır. Kablo elektriği yüksek voltajda iletir. Yüksek voltajlı motorların kullanılması akımın ve dolayısıyla kablo çapının azaltılmasını mümkün kılar. Bununla birlikte, yüksek voltajlı bir PED'e güç sağlayan kablonun daha güvenilir ve bazen daha kalın bir izolasyona sahip olması gerekir. UPTsEN için kullanılan tüm kablolar, mekanik hasarlara karşı koruma sağlamak amacıyla üst kısmı elastik galvanizli çelik bantla kaplanmıştır. Kabloyu PTsEN'in dış yüzeyine yerleştirme ihtiyacı ikincisinin boyutlarını azaltır. Bu nedenle pompa boyunca düz bir kablo döşenir, iletkenlerin aynı kesitlerine sahip kalınlığı yuvarlak olanın çapından yaklaşık 2 kat daha azdır.

UPTsEN için kullanılan tüm kablolar yuvarlak ve düz olarak ayrılmıştır. Yuvarlak kablolar kauçuk (yağlara dayanıklı kauçuk) veya polietilen yalıtıma sahiptir ve bu da kodda yansıtılmaktadır: KRBK, yuvarlak zırhlı kauçuk kablo veya KRBP - zırhlı kauçuk düz kablo anlamına gelir. Polietilen izolasyon kullanıldığında kodda P harfi yerine P yazılır: Yuvarlak kablo için KPBK ve düz kablo için KPBP.

Yuvarlak kablo boruya, düz kablo ise yalnızca boru dizisinin alt borularına ve pompaya bağlanır. Yuvarlak kablodan düz kabloya geçiş, özel kalıplarda sıcak vulkanizasyon ile birleştirilir ve eğer böyle bir ekleme kötü yapılırsa yalıtım hasarı ve arıza kaynağı olabilir. Son zamanlarda sadece motor sürücüsünden boru hattı boyunca kontrol istasyonuna uzanan düz kablolara geçiş yapılıyor. Ancak bu tür kabloların imalatı yuvarlak olanlara göre daha zordur (Tablo 11.1).

Tabloda belirtilmeyen başka polietilen yalıtımlı kablo türleri de vardır. Polietilen izolasyonlu kablolar kauçuk izolasyonlu kablolara göre %26 – 35 daha hafiftir. Kauçuk yalıtımlı kablolar, 90 ° C'ye kadar ortam sıcaklıklarında ve 1 MPa'ya kadar basınçta, 1100 V'u aşmayan bir nominal elektrik voltajında ​​​​kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Polietilen izolasyonlu kablolar 2300 V'a kadar gerilimlerde, 120°C'ye kadar sıcaklıklarda ve 2 MPa'ya kadar basınçlarda çalışabilir. Bu kablolar gaza ve yüksek basınca karşı daha dayanıklıdır.

Tüm kablolar, onlara gerekli gücü veren oluklu galvanizli çelik bantla kaplanmıştır.

Üç fazlı transformatörlerin ve ototransformatörlerin birincil sargıları, her zaman kontrol istasyonları aracılığıyla bağlandıkları saha güç kaynağı ağının voltajına, yani 380 V'a göre tasarlanmıştır. Sekonder sargılar, kabloyla bağlandıkları ilgili motorun çalışma voltajına göre tasarlanmıştır. Çeşitli SED'lerdeki bu çalışma voltajları 350V (SED10-103) ile 2000V (SED65-117; SED125-138) arasında değişmektedir. İkincil sargıdan gelen kablodaki voltaj düşüşünü telafi etmek için 6 kademe yapılır (bir tip transformatörde 8 kademe bulunur), bu da atlama tellerini yeniden düzenleyerek ikincil sargının uçlarındaki voltajı düzenlemenize olanak tanır. Jumper'ın bir adım yeniden düzenlenmesi, transformatör tipine bağlı olarak voltajı 30 - 60 V artırır.

Yağla doldurulmayan, hava soğutmalı transformatörlerin ve ototransformatörlerin tümü metal bir muhafaza ile kaplanmıştır ve korunaklı bir yere monte edilmek üzere tasarlanmıştır. Yeraltı kurulumuyla donatılmışlardır, dolayısıyla parametreleri bu PED'e karşılık gelir.

Son zamanlarda transformatörler daha yaygın hale geldi, çünkü bu, transformatörün sekonder sargısının, motorun kablo ve stator sargısının direncinin sürekli izlenmesine olanak tanıyor. Yalıtım direnci ayarlanan değere (30 kOhm) düştüğünde tesisat otomatik olarak kapanır.

Primer ve sekonder sargılar arasında doğrudan elektrik bağlantısı bulunan ototransformatörlerde bu tür izolasyon izleme gerçekleştirilemez.

Transformatörler ve ototransformatörlerin verimliliği yaklaşık %98 - 98,5'tir. Ağırlıkları, güce bağlı olarak 280 ila 1240 kg arasında, boyutları ise 1060 x 420 x 800 ila 1550 x 690 x 1200 mm arasında değişmektedir.

UPTsEN'in çalışması PGH5071 veya PGH5072 kontrol istasyonu tarafından kontrol edilir. Ayrıca, PGH5071 kontrol istasyonu motorun ototransformatör güç kaynağı için ve PGH5072 - transformatör güç kaynağı için kullanılır. PGH5071 istasyonları, akım taşıyan elemanlar toprağa kısa devre yaptığında tesisatın anında kapatılmasını sağlar. Her iki kontrol istasyonu da UPTsEN'in çalışmasının izlenmesi ve kontrol edilmesi için aşağıdaki yetenekleri sağlar.

1. Kurulumun manuel ve otomatik (uzaktan) açılıp kapatılması.

2. Saha ağındaki gerilim beslemesi yeniden sağlandıktan sonra kurulumun otomatik olarak başlatma modunda açılması.

3. Tesisin belirlenen programa göre periyodik modda (pompalama, biriktirme) toplam 24 saat süreyle otomatik olarak çalıştırılması.

4. Petrol ve gazın grup olarak toplanması için otomatik sistemlerle akış manifoldundaki basınca bağlı olarak tesisatın otomatik olarak açılıp kapatılması.

5. Kısa devre durumunda ve normal çalışma akımını %40 aşan akım aşırı yüklenmesi durumunda tesisatın anında kapatılması.

6. Motor nominal değerin %20'si kadar aşırı yüklendiğinde 20 saniyeye kadar kısa süreli kapatma.

7. Pompaya sıvı beslemesi kesildiğinde kısa süreli (20 sn) kapatma.

Kontrol istasyonu kabini kapıları bir anahtar bloğu ile mekanik olarak kilitlenmiştir. Operasyonlarındaki deneyimlerin gösterdiği gibi daha güvenilir olan ve toza, neme ve yağışa karşı duyarlı olmayan, yarı iletken elemanlara sahip, temassız, hava geçirmez şekilde kapatılmış kontrol istasyonlarına geçme eğilimi vardır.

Kontrol istasyonları, -35 ila +40 °C arasındaki ortam sıcaklıklarında ahır tipi binalara veya gölgelik altına (güney bölgelerde) kurulum için tasarlanmıştır.

İstasyonun kütlesi yaklaşık 160 kg'dır. Boyutlar 1300 x 850 x 400 mm. UPTsEN teslimat seti, uzunluğu müşteri tarafından belirlenen kablolu bir tambur içerir.

Kuyu işletmesi sırasında teknolojik nedenlerden dolayı pompa askı derinliğinin değiştirilmesi gerekmektedir. Bu tür askı değişimlerinde kablonun kesilmemesi veya uzatılmaması için kablo uzunluğu, belirli bir pompanın maksimum askı derinliğine göre alınır ve daha sığ derinliklerde fazlası tambur üzerinde bırakılır. Aynı tambur, PTsEN'i kuyulardan kaldırırken kablo sarmak için kullanılır.

Sabit askı derinliği ve stabil pompa çalışma koşulları sayesinde kablonun ucu bağlantı kutusuna sıkıştırılır ve tambura gerek kalmaz. Bu gibi durumlarda, onarımlar sırasında, kuyudan çıkarılan kabloyu sürekli ve eşit bir şekilde çekmek ve tamburun üzerine sarmak için bir taşıma arabası üzerinde veya mekanik tahrikli metal bir kızak üzerinde özel bir tambur kullanılır. Pompa böyle bir tamburdan serbest bırakıldığında kablo eşit şekilde beslenir. Tambur, tehlikeli gerilimi önlemek için ters ve sürtünmeli bir elektrikli tahrik ile tahrik edilir. Çok sayıda ESP'ye sahip petrol üreten işletmelerde, kablo makarasını ve transformatör, pompa, motor ve hidrolik dahil diğer elektrikli ekipmanı taşımak için KaAZ-255B arazi tipi kargo aracını temel alan özel bir ATE-6 taşıma ünitesi kullanılıyor. koruma ünitesi

Tamburun yüklenmesi ve boşaltılması için ünite, tamburun platform üzerine yuvarlanmasını sağlayan katlama yönleri ve 70 kN'lik halat çekme kuvvetine sahip bir vinç ile donatılmıştır. Platformda ayrıca 2,5 m bom erişimine sahip 7,5 kN kaldırma kapasitesine sahip bir hidrolik vinç bulunmaktadır.Alçaltılmış pompalama ünitesinin kablosu, kuyu başının salmastra contalarından geçirilir ve özel bir çıkarılabilir sızdırmazlık flanşı kullanılarak içine kapatılır. kuyu başı haçı.

PTsEN'in çalışması için donatılmış tipik bir kuyu başı armatürü (Şekil 5), mahfazaya vidalanan bir haçtan (1) oluşur.

Şekil 5 - PTsEN ile donatılmış kuyu başı bağlantı parçaları

Çapraz parça, yükü borudan alan çıkarılabilir bir astara (2) sahiptir. Astara, bölünmüş bir flanş (5) tarafından preslenen, yağa dayanıklı kauçuktan (3) yapılmış bir conta uygulanır. Flanş (5), cıvatalarla haç flanşına bastırılır ve kablo çıkışını (4) kapatır.

Bağlantı parçaları, halka şeklindeki gazın boru 6 ve çek valf 7 aracılığıyla çıkarılmasını sağlar. Bağlantı parçaları standart ünitelerden ve kapatma vanalarından monte edilir. Enayi çubuklu pompalarla çalışırken kuyu başı ekipmanı için nispeten kolay bir şekilde yeniden inşa edilebilir.

Borets şirketi, 10 ila 6128 m3 /gün kapasiteye ve 100 ila 3500 m basınca sahip geniş bir dalgıç pompa yelpazesi üretmektedir.

Borets, tüm pompalar için belirli bir çalışma aralığı önermektedir. Optimum verimlilik ve maksimum TBO sağlamak için pompanın bu aralıkta çalıştırılması gerekir.

Pompaların gerçek kuyu koşullarında çalıştırılmasından en iyi sonuçları elde etmek ve Müşteri gereksinimlerini karşılamak için şirketimiz çeşitli tiplerde montaj ve pompa kademeleri tasarımları sunmaktadır.

Boret pompaları, artan katı madde içeriği, gaz içeriği ve pompalanan sıvının sıcaklığı gibi zor koşullar altında çalıştırılabilir. Aşındırıcı çevresel etkilerin arttığı koşullarda çalışırken operasyonel güvenilirliği artırmak için, sıkıştırma pompaları, aşınmaya dayanıklı sıkıştırma ve paket montaj tipleri kullanılır.

Borets pompaları tasarım açısından birbirinden farklı olan aşağıdaki aşamaları kullanır:

• ESP iki destekli bir çalışma aşamasıdır.
• ECNMIK, uzatılmış göbekli, dengeli bir pervaneye sahip, tek destekli bir kademedir.
• ECNDP, toz metalurjisi ile üretilen iki destekli bir aşamadır.
  ECP kademeli pompalar, korozyona, sürtünme çiftlerindeki aşınmaya ve suyun aşındırıcı aşınmasına karşı yüksek direnç ile karakterize edilir.Bununla birlikte, kademe çarkının akış kanallarının temizliği nedeniyle bu pompaların enerji tasarrufu verimliliği de artmıştır.

Pompa kafaları ve tabanları yüksek mukavemetli çelikten yapılmıştır. Agresif kuyu içi koşulları için kafalar ve tabanlar korozyona dayanıklı çeliklerden yapılmıştır. Zor koşullarda çalışırken pompalar, radyal aşınmayı ve titreşimi önleyen tungsten karbür alaşımından yapılmış radyal yataklarla donatılmıştır. Borets şirketi, ESP'leri agresif ortamlarda çalıştırmak için gövdeye ve uç parçalara uygulanan korozyona ve aşınmaya dayanıklı metalize kaplamalar kullanıyor. Bu kaplamalar, kaldırma işlemleri sırasında ekipman büküldüğünde çatlamalarını önleyen yüksek sertliğe ve sünekliğe sahiptir.

Borets şirketi, ekipmanı yüksek sıcaklıklarda agresif bir kimyasal ortamda çalıştırırken tuz birikintilerini azaltmak ve ESP parçalarının korozyonunu önlemek için tuz önleyici bir polimer kaplama geliştirdi. Kaplama basamaklara, borulara, uç parçalara ve bağlantı elemanlarına uygulanır. Kaplama kullanımı, pompa aşamalarındaki kireç birikintilerini azaltır ve aynı zamanda korozyon, kimyasal ve aşınma direncini artırır.

Dalgıç santrifüj pompalar (ESP) kullanılarak kuyuların işletilmesi şu anda Rusya'da petrol üretiminin ana yöntemidir. Bu tesisler ülkemizdeki yıllık toplam petrol üretiminin yaklaşık üçte ikisini yüzeye çıkarmaktadır.

Elektrikli santrifüj kuyu pompaları (ESP), pozitif deplasmanlı pompalara kıyasla daha yüksek akış hızları ve daha düşük basınçlarla karakterize edilen dinamik kanatlı pompalar sınıfına aittir.

Kuyu içi elektrikli santrifüj pompaların besleme aralığı 10 ila 1000 m3 /gün veya daha fazladır, basınç 3500 m'ye kadardır.80 m3 /gün'ün üzerindeki besleme aralığında ESP, tüm mekanize yağlar arasında en yüksek verime sahiptir. Üretim yöntemleri. 50 ile 300 m3/gün arasındaki akış aralığında pompa verimliliği %40'ı aşmaktadır.

Elektrikli santrifüj kuyu pompalarının amacı, %99'a kadar su içeriği, %0,01'e (0,1 g/l) kadar mekanik kirlilik içeriği ve 5 Mohs noktasına kadar sertliğe sahip bir kuyu yağı arasından seçim yapmaktır; %0,001'e kadar hidrojen sülfür, %25'e kadar gaz içeriği. Korozyona dayanıklı versiyonda hidrojen sülfit içeriği %0,125'e kadar (1,25 g/l'ye kadar) olabilir. Aşınmaya dayanıklı versiyonda mekanik yabancı maddelerin içeriği 0,5 g/l'ye kadardır. Kuyu deliği eğriliğinde izin verilen artış oranı 10 m'de 20'ye kadardır, kuyu deliği ekseninin dikeyden sapma açısı 400'e kadardır.

ESP'lerin avantajı, çubuk ünitelere kıyasla operasyon otomasyonu ve uzaktan durum izleme açısından daha büyük potansiyele sahip olmalarıdır. Ayrıca ESP'ler kuyu eğriliğinden daha az etkilenir.

Elektrikli santrifüj pompaların dezavantajları, aşındırıcı bir ortamda, kum çıkarıldığında, yüksek sıcaklık ve yüksek gaz faktörü koşullarında performansın bozulması, sıvı viskozitesinde bir artışla (200'den fazla viskoziteyle) çalışma parametrelerinde bir azalmadır. cP, ESP'nin çalışması imkansız hale gelir).

Rusya'daki ana dalgıç santrifüj pompa üreticileri Almetyevsk Pompa Fabrikası (JSC ALNAS), Lebedyansky Makine İmalat Fabrikası (JSC LEMAZ) ve Moskova Borets fabrikasıdır. Toz metalurjisi kullanarak dalgıç santrifüj pompaların orijinal aşamalarını üreten Perm fabrikası Novomet JSC gibi diğer kuruluşlar tarafından da ilginç gelişmeler öneriliyor.

Rusya'daki ESP'ler teknik spesifikasyonlara uygun olarak, yurtdışında ise API gerekliliklerine uygun olarak üretilmektedir.

ESP ünitelerinin en ünlü yabancı üreticileri REDA, Centrilift, ODI ve ESP'dir (ABD). Son yıllarda Çin Halk Cumhuriyeti'ndeki (Temtext) ESP üreticileri de oldukça aktif.

Bu kılavuzlar ESP'lerin temel tasarım şemalarını, tasarım özelliklerini ve çalışma prensiplerini sağlar.

Edinilen bilgiyi bağımsız olarak test etmek için kılavuzun sonunda bir kontrol soruları listesi verilmiştir.

Bu laboratuvar çalışmasının amacı dalgıç santrifüj pompanın tasarımını incelemektir.

2. Teori

2.1. Dalgıç elektrikli santrifüj pompanın genel kurulum şeması

Bugüne kadar, ESP kurulumlarının çok sayıda farklı şeması ve modifikasyonu önerilmiştir. Şekil 2.1, bir üretim kuyusunun dalgıç santrifüj elektrikli pompa kurulumuyla donatılmasına yönelik diyagramlardan birini göstermektedir.

Pirinç. 2.1. Bir kuyuya dalgıç santrifüj pompanın kurulum şeması

Diyagramda şunlar gösterilmektedir: kompansatör 1, dalgıç elektrik motoru (SEM) 2, koruyucu 3, gaz ayırıcılı alıcı ağ 4 5, pompa 6, balık tutma başlığı 7, pompa çek valfi 8, tahliye vanası 9, boru hattı 10, dirsek 11, akış hat 12, kuyubaşı çek valfi 13, basınç göstergeleri 14 ve 16, kuyubaşı bağlantı parçaları 15, kablo hattı 17, bağlantı havalandırma kutusu 18, kontrol istasyonu 19, transformatör 20, kuyudaki dinamik sıvı seviyesi 21, kablo hattını bağlamak için kayışlar 22 23 numaralı kuyunun boru sistemi, pompalama ünitesi ve üretim kasası.

Kurulum çalışırken, pompa (6), boru boruları (10) yoluyla kuyudan yüzeye sıvı pompalar. Pompa (6), gücü yüzeyden kablo (17) aracılığıyla sağlanan dalgıç bir elektrik motoru (2) tarafından çalıştırılır. Motor (2), bir su altı elektrik motoru (2) tarafından çalıştırılır. kuyu ürünlerinin akışı.

Yer bazlı elektrikli ekipman - transformatör (20) ile kontrol istasyonu (19) - kablodaki (17) kayıpları hesaba katarak saha güç kaynağı voltajını elektrik motoruna (2) girişte en uygun voltajı sağlayan bir değere dönüştürmek için tasarlanmıştır ve

Şekil 1.1 - Bir kuyuya dalgıç santrifüj pompanın montaj şeması.

aynı zamanda dalgıç tesisatın çalışmasını kontrol etmek ve onu anormal koşullar altında korumak için de kullanılır.

Pompa girişinde yerel teknik koşullara göre izin verilen maksimum serbest gaz içeriği %25'tir. ESP girişinde gaz ayırıcı varsa izin verilen gaz içeriği %55'e çıkar. Yabancı ESP üreticileri, giriş gazı içeriğinin %10'dan fazla olduğu tüm durumlarda gaz ayırıcıların kullanılmasını önermektedir.

2.2. Pompanın ana bileşenlerinin ve parçalarının tasarımları

Herhangi bir santrifüj pompanın ana elemanları çarklar, şaft, mahfaza, radyal ve eksenel destekler (rulmanlar), iç ve dış sıvı sızıntılarını önleyen contalardır.

Elektrikli santrifüj kuyu pompaları çok kademelidir. Pervaneler şaft üzerinde sıralı olarak yerleştirilmiştir. Her bir tekerlek, akışkanın hız enerjisini basınç enerjisine dönüştüren ve daha sonra onu bir sonraki tekerleğe yönlendiren bir kılavuz kanatçığa sahiptir. Tekerlek ve kılavuz kanat pompa aşamasını oluşturur.

Sıralı tekerlek düzenine sahip çok kademeli pompalarda eksenel kuvvetleri tahliye etmek için üniteler sağlanır.

2.2.1. Pompa aşamaları

Pompa aşaması, enerjinin sıvı pompasından aktarıldığı kuyu içi santrifüj pompanın ana çalışma elemanıdır. Sahne, bir pervane (3) ve bir kılavuz kanatçıktan (1) oluşur (Şekil 2.2).

Pirinç. 2.2. ESP aşaması

5 – alt destek rondelası; 6 – koruyucu kılıf;

7 – üst destek rondelası; 8 - şaft

Bir kademenin basıncı 3 ila 7 m su sütunudur. Küçük basınç değeri, pervanenin küçük dış çapı tarafından belirlenir ve gövdenin iç çapı ile sınırlıdır. Pompada gerekli basınç değerleri, çarkların ve kılavuz kanatların sıralı montajı ile elde edilir.

Basamaklar her bölümün silindirik gövdesinin deliğine yerleştirilir. Bir bölüm 39 ila 200 aşamayı barındırabilir (pompalardaki maksimum aşama sayısı 550 parçaya ulaşır).

Bu kadar çok kademeli bir ESP'nin monte edilmesini ve şaftın eksenel kuvvetten boşaltılmasını mümkün kılmak için yüzer bir pervane kullanılır. Böyle bir tekerlek, şaft üzerine eksenel yönde sabitlenmez, ancak kılavuz kanatların destek yüzeyleri tarafından sınırlanan boşlukta serbestçe hareket eder. Paralel bir anahtar tekerleğin dönmesini engeller.

Her aşamanın bireysel eksenel desteği, önceki aşamanın kılavuz kanadının bir destek omzundan ve pervanenin deliğine bastırılan sürtünme önleyici, aşınmaya dayanıklı (textolite) bir rondeladan oluşur (öğe 5, Şekil 2.2). Bu destek (topuk) aynı zamanda ön tekerlek contası görevi görerek pompadaki iç sızıntıyı azaltır.

Sıfır eksenel kuvvete karşılık gelen ilerlemeden yaklaşık %10 daha yüksek modlarda pervane "yüzebilir" - yukarı doğru hareket edebilir. Tekerleğe güvenilir destek sağlamak için üst eksenel destek sağlanmıştır. Üstteki bireysel destekte pervane kısa süreli başlatma koşullarında da çalışabilir. Üst destek, kılavuz kanat üzerindeki bir destek bileziğinden ve pervane deliğine bastırılan bir rondeladan oluşur (öğe 7, Şekil 2.2).

Pompa kademesinin ana elemanları farklı tasarımlara sahip olabilir. Buna göre aşamalar ve aslında pompalar aşağıdaki gibi sınıflandırılır.

1. Pervane kanadı aparatının tasarımına göre:

· silindirik (radyal) kanatlı (Şekil 2.3, a) ve eğimli silindirik (radyal-eksenel) kanatlı (Şekil 2.3, b).

Radyal kılavuz kanatlı kademeli olarak transfer kanalları radyal olarak yerleştirilmiştir. Hidrolik olarak daha gelişmişlerdir ancak nominal debi, dış çapı 86 ve 92 mm olan pompalarda 125 m3/gün, dış çapı 103 mm ve 114 mm olan pompalarda ise 160 m3/gün ile sınırlıdır.

Eğimli silindirik kanatlara sahip pervaneler için kanatlar, eksenel yönden radyal yöne doğru dönme bölgesine girer, bu da ön kenarlarının pompa eksenine göre eğimli bir konuma gelmesine yol açar. Bu tür tekerleklerin hız katsayısının değeri, yüksek hızlı pompaların en sağ sınırındadır ve çapraz pompalara yaklaşmaktadır. Bu aşamalardaki ilerleme daha yüksektir.

2. Kılavuz aparatın akış kanallarının tasarımına göre kademeler radyal ve "eksenel" akış kanallarına sahip olabilir.

Radyal ve eksenel kılavuz kanatları olan basamakların tasarımları Şekil 1'de gösterilmektedir. 2.3 a, b.

Pirinç. 2.3. Çarklı ve kılavuz kanatlı tabla

(a) radyal tasarım ve (b) radyal eksenel tasarım

kılavuz kanadı; 4 – destek rondelaları; 5 – şaft; 6 – anahtar

Radyal kılavuz kanatları, akış kanallarının radyal bir düzenine sahiptir. Bu tür kılavuz cihazlara sahip bir kademe, hidrolik olarak daha gelişmiştir, daha basit bir geometriye sahiptir, üretimi uygundur, ancak düşük bir akışa sahiptir (20...40 m3/gün).

"Eksenel" kılavuz kanatlı aşama geleneksel olarak adlandırılır çünkü akışın kinetik enerjisini potansiyel enerjiye dönüştüren kanalların düzeni eksenel olana yaklaşır. Eksenel kılavuz kanatlı bir kademe daha yüksek akış (40...1000 m3 /gün), daha basit geometri sağlar ve şu anda kullanılan "radyal" kademenin yerini alarak, ev tipi dalgıç pompa tasarımlarının üretiminde yaygın olarak kullanılır hale gelmiştir. artık üretilmiyor.

2. Pervanelerin mile montaj yöntemine göre:

· yüzer pervaneli basamaklar;

· Sağlam sabit tekerlekli basamaklar (yabancı tasarımlarda kullanılır).

3. Eksenel kuvvetlerden boşaltma yöntemine göre:

· çarkların eksenel kuvvetten arındırılmış olduğu basamaklar (Şekil 2.1, 2.2);

· arka (ana) diskin yan tarafındaki boşaltma odasını kullanarak eksenel kuvvetten boşaltılan basamaklar (Şekil 2.4). Bölme, bir yuva contası ve ana diskteki açık delikler kullanılarak yapılır. Bu yöntem, eğimli silindirik bıçaklarla aşamalı olarak kullanılır.

· Arka diskin dış tarafına radyal çarklar yapılarak basamaklar eksenel kuvvetten arındırılır (Şekil 2.5). Arka diskteki radyal çarklar, üzerine etki eden basıncı azaltır ve esas olarak silindirik tekerleklerde kullanılır. Bu durumda tekerleklere merkezkaç girdap denir.

Santrifüjlü vorteks çarkları Novomet tarafından geliştirilmiş ve üretilmiştir. Üretimleri için toz metalurjisi yöntemi kullanılır. Santrifüjlü vorteks çarklarının kullanımının bir takım avantajları vardır: kademe basıncı %15...20 oranında artar; pompa, yüksek gaz içeriğine sahip (hacim olarak %35'e kadar) sıvıları kaldırmak için kullanılabilir.

Çarkların yüksüz olduğu kademeler, çarkın bireysel alt desteğinin servis ömrünü uzatır. Ancak karmaşık bir teknolojiye ve artan üretim karmaşıklığına sahipler. Ayrıca çalışma sırasında, boşaltma delikleri tıkalıysa ve pervanenin üst contası aşınmışsa, boşaltma odasını kullanan boşaltma yönteminde işlevsel bir arıza meydana gelebilir.

Pirinç. 2.4. Çarkın boş olduğu aşamaların tasarımı

Pirinç. 2.5. Novomet'ten santrifüjlü bir vorteks pompasının aşamaları

aparat; 6 – alt destek rondelası; 7 – üst destek rondelası;

8 – pompa gövdesi

4. Yüzer tipte tekerlekler için bir desteğin oluşturulmasına göre, basamaklar tek destekli bir yapıda ve çift destekli bir yapıda olabilir.

Tek destekli tasarımın basamakları, ön diskin yanında ayrı bir alt desteğe (topuk) sahiptir.

Çift yataklı kademeler, girişteki pervane göbeği üzerindeki ve kılavuz kanadın uç flanşındaki tektolit preslenmiş halka aracılığıyla ek eksenel desteğe sahiptir (Şekil 2.6). Ek destek, basamakların eksenel desteğini ve aşamalar arası sızdırmazlığını artırır.

Pirinç. 2.6. Çift kademeli santrifüj pompa

disk; 4 – ön diskin ana halkası; 5 – arka disk halkası

İki destekli tasarımın avantajları, kademenin ana alt desteğinin ömrünün artması, şaftın aşındırıcı ve korozif akan sıvıdan daha güvenilir şekilde izole edilmesi, artan servis ömrü ve artan eksenel uzunluklar nedeniyle pompa şaftının daha fazla sertliğidir. ESP'de radyal yatak görevi de gören ara kademe contalarının.

İki destekli adımların dezavantajı imalattaki emek yoğunluğunun artmasıdır.

4. Aşamanın uygulanmasına göre şunlar olabilir:

· geleneksel versiyon (ESP);

· aşınmaya dayanıklı (ECNI);

· korozyona dayanıklı (ECNC).

Farklı tasarımlara sahip pompalardaki aşamalar, çalışma gövdelerinin malzemeleri, sürtünme çiftleri ve bazı yapısal elemanlar bakımından birbirinden farklılık gösterir.

Korozyona dayanıklı ve aşınmaya dayanıklı basamaklarda genellikle iki ayrı alt destek bulunur ve arka disk tarafında, tekerlekler arasındaki şaft boşluğunu aşınmadan koruyan uzatılmış bir göbek bulunur (Şekil 2.6).

Her zamanki versiyonda, çarkların ve kılavuz kanatların üretimi için, üst ve alt ana desteğin sürtünme çiftinde - tektolit-dökme demir, ek destek - tektolit-dökme demir veya kauçuk-dökme demir olmak üzere esas olarak modifiye edilmiş dökme demir kullanılır. . Korozyona dayanıklı versiyonda tekerlekler ve kılavuz cihazlar dayanıklı dökme demirden yapılabilir. Arttırılmış aşınma direnci - aşınmaya dayanıklı dökme demirden yapılmış, alt ana yataktaki sürtünme çifti - kauçuk-silikonlu grafit, ek destek - kauçuk-dökme demir, üst yatak - tektolit-dökme demir. Dökme demir tekerlekler ayrıca, serbest aşındırıcı nedeniyle aşınmaya dayanıklı ve suda şişmeyen poliamid reçineden veya karbon fiberden yapılmış plastik olanlarla da değiştirilebilir (tecrübelerin gösterdiği gibi, yüksek yağ içeriğine sahip kuyularda, daha az verimlidirler) ).

Rus üreticilerin üretim adımlarına yönelik geleneksel teknolojisi dökümdür. Dökümlerin pürüzlülüğü Rz 40...80 mikron (GOST 2789-83) aralığındadır.

Novomet JSC tarafından geliştirilen toz metalurjisi teknolojisi kullanılarak daha düşük bir pürüzlülük (Rz 10) elde edilebilir. Bu teknolojinin kullanılması, aşamaların verimliliğini önemli ölçüde arttırmayı ve daha karmaşık çark tasarımları (santrifüj girdap çarkları) üretmeyi mümkün kılmıştır.

2.2.2. Pompa rulman üniteleri

Kuyu içi santrifüj elektrikli pompanın yatak üniteleri, pompa ünitesinin dayanıklılığını ve performansını belirleyen ana ünitelerden biridir. Pompalanan sıvının ortamında çalışırlar ve kaymalı yataklardır.

Şafta etki eden eksenel kuvvetleri ve radyal yükleri absorbe etmek için ESP, sırasıyla eksenel ve radyal yatakları kullanır.

2.2.2.1. Eksenel destekler

Rotora etki eden eksenel kuvvet, kendi ağırlığından, şaftın ucundaki basınç farkından ve ayrıca basınç farkından ve sert bir bağlantıya sahip pervanelerin arka ve ön diski alanlarındaki farktan oluşturulur. çalışma sırasında şafta yapışan şaft veya yüzer tekerlekler üzerinde.

Eksenel kuvveti emen bir baskı yatağı ya doğrudan pompaya - bölümün üst kısmına veya modül bölümüne (yerli tasarımlar) veya pompanın hidrolik korumasına (yabancı tasarımlar) monte edilir.

Pirinç. 2.6 – ETsNM(K) pompasının baskı yatağı

1 - hidrodinamik topuk; 2, 3 – düz pullar; 4, 5 – lastik rondelalar -

amortisörler; 6 – üst destek (baskı yatağı); 7 – alt destek (baskı yatağı);

10 – üst radyal yatağın sabit burcu; 11 – dönen manşon

üst radyal yatak

Her zamanki tasarımdaki evsel tasarımlardaki baskı yatağı (Şekil 2.7), iki düz rondela (2 ve 3) arasına monte edilmiş, her iki düzlemde segmentlere sahip bir halkadan (hidrodinamik topuk) 1 oluşur.

Hidrodinamik ayak yıkayıcısının (yatağın hareketli parçası) 1 üzerindeki bölümler, açılı eğimli bir yüzey ve (0,5...0,7)· uzunluğunda düz bir platformdan yapılmıştır (burada bölümün toplam uzunluğu) . Segment genişliği (1…1,4) L'dir. İmalattaki hataları ve şok yüklerinin algılanmasını telafi etmek için, elastik kauçuk amortisör rondelaları 4, 5 düz halkaların altına yerleştirilir, üst 6 ve alt 7 desteklere (sabit baskı yatakları) bastırılır. Şafttan gelen eksenel kuvvet, şaft desteğinin yay halkası (8) ve ara parça manşonu (9) aracılığıyla baskı yatağına iletilir.

Hidrodinamik topuk, baskı yatağına karşı sürtünme yüzeyinde radyal oluklar, bir eğim ve düz bir parçadan yapılmıştır. Genellikle bantlardan (büyük hücreli teknik kumaş) yapılır, grafit ve kauçukla emprenye edilir ve bir kalıpta vulkanize edilir. Pürüzsüz rondelalar 40Х13 çelikten yapılmıştır.

Topuk döndüğünde, sıvı oluklar boyunca merkezden çevreye doğru gider, eğimin altına düşer ve baskı yatağının düz kısımları ile topuk arasındaki boşluğa pompalanır. Böylece baskı yatağı sıvı tabakası üzerinde kayar. Topuğun çalışma modundaki bu tür sıvı sürtünmesi, düşük bir sürtünme katsayısı, topuktaki sürtünmeden dolayı önemsiz enerji kayıpları ve algıladığı yeterli eksenel kuvvet ile topuk parçalarının düşük aşınmasını sağlar.

7 – alt burç

2.2.3. Radyal destekler

2.2.4. Şaft

2.2.5. Çerçeve

2.3.2.1. Elektrik motoru

2.3.2.2. Su koruması

Pirinç. 3.17. Kompansatör

Pirinç. 2.18. Basamak

2.3.2.3. kablo hattı

Pirinç. 2. 20. Çek valf

Pirinç. 2.21. Tahliye vanası

2.4. ESP ve ESP'nin tanımı

,

pompa gövdesinin çapı nerede;

Motor gövdesi çapı;

Tablo 2.1

Göstergeler	ESP Grubu
Pompa dış çapı, mm PED'in dış çapı olan oluklar eğimin altına düşer ve baskı yatağının düz parçaları ile topuk arasındaki boşluğa pompalanır. Böylece baskı yatağı sıvı tabakası üzerinde kayar. Topuğun çalışma modundaki bu tür sıvı sürtünmesi, düşük bir sürtünme katsayısı, topuktaki sürtünmeden dolayı önemsiz enerji kayıpları ve algıladığı yeterli eksenel kuvvet ile topuk parçalarının düşük aşınmasını sağlar. Baskı yatakları 3 MPa'ya kadar belirli bir yüke izin verir. Aşınmaya dayanıklı pompaların eksenel yataklarında, aşınmaya daha dayanıklı sürtünme çiftleri malzemeleri kullanılır: silikonlu grafit SG-P üzerinde silikonlu grafit SG-P veya silikon karbür üzerinde silikon karbür. Aşınmaya dayanıklı pompalarda baskı yatağı için bir tasarım seçeneği Şekil 1'de gösterilmektedir. 2.8. Pirinç. 2.8. Aşınmaya dayanıklı pompa eksenel yatağı 1 – üst destek; 2 – lastik rondela; 3 – üst baskı yatağı; 4 – alt baskı yatağı; 5 – alt destek; 6 – üst burç; 7 – alt burç 2.2.3. Radyal destekler Pompanın çalışması sırasında oluşan radyal yükler, kuyu üretim akışında çalışan radyal kaymalı yataklar tarafından karşılanır. Olağan tasarımda radyal yataklar, pompanın her bölümünün veya her modül bölümünün mahfazasının üst ve alt kısımlarında bulunur. Aşınmaya dayanıklı pompalarda, şaftın uzunlamasına bükülmesini sınırlamak için, pompa tipine bağlı olarak her 16-25 aşamada bir (650 ila 1000 mm mesafede) kılavuzla birlikte monte edilen ara radyal destekler kullanılır. kanatlar. İncirde. 2.7, 2.9, 2.10 sırasıyla üst, alt ve ara radyal yatakların tasarımlarını göstermektedir. Radyal yatak (Şekil 2.9), pompalanan sıvının akışı için eksenel deliklere ve içine bir manşonun (4) bastırıldığı bir göbek (3) içeren silindirik bir mahfazadır.Rulmandaki temas çifti, sabit bir manşon (4) ve hareketli bir manşondur. 5. Malzeme: çelik 40X13, pirinç L63. Pirinç. 2.8. Pompanın alt radyal yatak tertibatı 1 – şaft; 2 – pompa aşaması; 3 – yatak göbeği; 4 – göbek burcu; 5 – mil manşonu; 6 – destek rondelası Ara yatak (Şekil 2.10), sıvı akışının geçişi için eksenel kanallara sahip silindirik bir mahfazadan ve içine yağa dayanıklı kauçuktan yapılmış bir manşonun (4) sabitlendiği silindirik bir göbekten (3) oluşur. İç yüzey, yatak düzeneğini yağlamak için sıvının mil ile burç arasından geçmesine izin veren uzunlamasına kanallara sahiptir. Mil kovanı 5 silikonlu grafit SG-P veya silikon karbürden yapılmıştır. Pirinç. 2.10. Ara radyal rulman ünitesi 1 – şaft; 2 – pompa aşaması; 3 – yatak göbeği; 4 – göbek burcu; 5 – mil manşonu. Ana radyal yataklara ek olarak, pervanelerin arasındaki mile, kılavuz kanatların deliklerinde dönen ve pompanın her kademesinde radyal kaymalı yatak görevi gören pirinç burçlar monte edilmiştir. 2.2.4. Şaft ESP pompa mili monte edilir ve bölümlerin ve modüllerin birleşim yerlerinde yivli kaplinler kullanılarak uçlardan bağlanır. Şaft ve kaplinler özel yüzey kaplamalı çubuklardan yapılmıştır. Çubuk malzemesi olarak korozyona dayanıklı yüksek mukavemetli çelik kullanılır. Torku çarklara iletmek için anahtarlı bir bağlantı kullanılır. Şaft üzerinde, içine pirinç veya çelikten yapılmış temiz bir şekilde çekilmiş kare anahtar çubuklarının yerleştirildiği ortak bir kama yuvası (oluk) frezelenir. Milin uçları radyal kaymalı yataklarda bulunur. 2.2.5. Çerçeve Pompa gövdesi, pompanın kurucu birimlerini ve elemanlarını birleştiren ve bölümlerini (bölümlü pompalarda) veya modülleri (modüler pompalarda) oluşturan silindirik bir borudur. Pompanın tasarım şemasına uygun olarak bölümler veya modüller flanş bağlantısı veya flanş-gövde bağlantısı kullanılarak birbirine bağlanır. Muhafazalar düşük karbonlu çelikten yapılmıştır 2.3. Dalgıç elektrikli santrifüj pompalama ünitelerinin temel diyagramları ve bileşimi Kuyu içi elektrikli santrifüj ünitesi, farklı tasarım tasarımlarına sahip bir dalgıç pompa, bir elektrik motoru ve hidrolik korumadan oluşur. Başlıcaları aşağıda verilmiştir. 2.3.1. Dalgıç santrifüj pompa Dalgıç santrifüj pompa kesitli (ESP) veya modüler (ETSNM) tasarımda üretilmektedir. Bir kesitsel pompa (ESP), genel olarak, alıcı ağlı bir alt bölüm (Şekil 2.11), bir orta bölüm ve balık tutma kafalı bir üst bölüm (Şekil 2.12) içerir ve birkaç orta bölüm olabilir. Orta bölüm pompalarını alt bölüm yerine ek bir giriş modülü (bir alıcı ağ) ve üst bölüm yerine bir kafa modülü ile tamamlama seçenekleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu durumda pompalara modüler (ECNM tipi) adı verilir. Serbest gazın pompanın çalışması üzerindeki zararlı etkisinin ortadan kaldırılmasının gerekli olduğu durumlarda giriş modülü yerine bir gaz ayırıcı monte edilir. Alt bölüm (Şekil 2.11) bir mahfaza (1), bir şaft (2), bir aşama paketi (pervaneler (3) ve kılavuz kanatları (4), bir üst yatak (5), bir alt yatak (6), bir üst eksenel destek (7), bir kafa (8), bir taban (9), koruma kablosu için iki kiriş (10), lastik halkalar (11), alıcı ağ (12), yivli kaplin (14), kapaklar (15, 16) ve ara yataklar (17). Pervaneler ve kılavuz kanatlar seri olarak monte edilir. Kılavuz kanatlar üst yatak ve gövdedeki taban tarafından sıkıştırılır ve çalışma sırasında hareketsizdir. Pervaneler bir mil üzerine monte edilmiştir ve bu da onların bir kama aracılığıyla dönmesine neden olur. Üst, orta ve alt yataklar şaftın radyal destekleridir ve üst eksenel destek, şaftın ekseni boyunca etki eden yükleri emer. Lastik halkalar (11) bölümün iç boşluğunu pompalanan sıvının sızıntısından korur. Kamalı kaplinler (14) dönüşün bir şafttan diğerine aktarılmasına hizmet eder. Taşıma ve depolama sırasında bölmeler 15 ve 16 numaralı kapaklarla kapatılır. Çubuklar (10), pompayı indirirken ve kaldırırken aralarında bulunan elektrik kablosunu mekanik hasarlardan korumak için tasarlanmıştır. İncirde. Şekil 2.12'de pompanın orta ve üst bölümleri gösterilmektedir (buradaki konumların gösterimi Şekil 2.11'dekiyle aynıdır). Lastik halka (13) bölümler arasındaki bağlantıyı sızdırmaz hale getirir. Pompanın üst kısmı bir olta başlığı (18) ile sona ermektedir. Şekil 2'de gösterilmiştir. 2.13 Giriş modülü, pompalanan ürünü mekanik yabancı maddelerden almak ve kabaca temizlemek için kullanılır. Giriş modülü, kuyu ürünlerinin geçişi için deliklere sahip bir taban (1), bir şaft (2), bir alıcı ızgara (3) ve bir yivli kaplin (4) içerir. Taban, modülün takıldığı kayan şaft yataklarını ve pimleri (5) içerir. üst ucu pompa bölümüne ve alt flanşı koruyucuya. Giriş modülünün saklanması ve taşınması için ambalaj kapakları 6 ve 7 kullanılır. Yüzeye çıkan yağın izin verilen gaz içeriğini arttırmak ve ESP'deki emme kapasitesini arttırmak için aşağıdaki yöntemler kullanılır: · Gaz ayrımının meydana geldiği girişte çeşitli tasarımlarda ayırıcıların kullanılması; · gaz kalıntılarının ezildiği ve homojen bir sıvının hazırlandığı resepsiyonda dağıtma cihazlarının kurulumu; · kombine “kademeli” pompaların kullanımı (ilk aşamalar daha büyük bir akış alanına sahiptir - daha büyük bir akış için tasarlanmıştır); Rus üreticiler aşağıdaki türlerdeki düzenleyici belgelere uygun olarak gaz ayırıcılar üretmektedir: pompa modülleri - gaz ayırıcılar MNG ve MNGK; pompalama modülleri – gaz ayırıcılar Lyapkova MN GSL; MNGB5 pompa gazı ayırıcı modülleri (Borets OJSC tarafından üretilmiştir). Prensip olarak bu gaz ayırıcılar santrifüjlüdür. Alt pompa bölümünün kademe paketinin önüne flanş bağlantıları kullanılarak monte edilen ayrı pompa modülleridir. Bölümlerin veya modüllerin milleri yivli kaplinlerle bağlanır. Pirinç. 2.11. Alt pompa bölümü 5 - üst yatak; 6 - alt yatak; 7 - üst eksenel destek; 8 – kafa; 9 - taban, 10 - kabloyu korumak için iki kaburga; 11.13 - lastik halkalar; 12 - alıcı ızgara; 14 - yivli bağlantı; 15,16 – kapaklar; 17 - ara yataklar Pirinç. 2.12. Pompanın orta (a) ve üst (b) bölümleri. Pirinç. 2.13. Pompa giriş modülü 1 – taban; 2 – şaft; 3 – yatak manşonu; 4 - ağ; 5 – koruyucu kılıf; 6 – yivli burç; 7 - saç tokası İncir. 2.14. Pompa kafası modülü 1 – sızdırmazlık halkası; 2 – kaburga; 3 – vücut Girişte gaz ayırıcıların kullanılması, gaz içeriğinin% 50'ye ve bazı durumlarda% 80'e kadar arttırılmasını mümkün kılar (pompa modülü - Lebedyansky Machine-Building Plant JSC tarafından geliştirilen gaz ayırıcı MN GSL5). İncirde. Şekil 2.15, MN(K)-GSL tipinde bir gaz ayırıcıyı göstermektedir (korozyona dayanıklı tasarım için “K” olarak belirtilmiştir). Ayırıcı, bir kafaya (2) sahip bir boru gövdesi (1), alıcı ağlı bir taban (3) ve üzerinde çalışma parçaları bulunan bir şafttan (4) oluşur. Kafa, gaz ve sıvı için iki grup çapraz kanala (5, 6) sahiptir ve radyal yatak burcu (7) monte edilmiştir.Tabanda, gaz-sıvı karışımını almak için kanallar (8) olan bir ağ ile kapatılmış bir boşluk, bir baskı yatağı (9) bulunmaktadır. ve bir radyal yatak burcu (10). Şaft, bir topuk (11), bir vida (12), süper kavitasyonlu bıçak profiline sahip bir eksenel pervane (13), ayırıcılar (14) ve radyal yatak burçları (15) içerir. Muhafaza, bir astar kılavuz ızgarası içerir. Pirinç. 2.15. Gaz ayırıcı tipi MN(K)-GSL Gaz ayırıcı şu şekilde çalışır: gaz-sıvı karışımı, giriş modülünün ağ ve deliklerinden burguya ve ardından gaz ayırıcının çalışma parçalarına girer. Elde edilen basınç nedeniyle, gaz-sıvı sıvı, ayırıcının radyal kanatlarla donatılmış döner odasına girer, burada merkezkaç kuvvetlerinin etkisi altında gaz, sıvıdan ayrılır. Daha sonra, ayırıcı odasının çevresinden gelen sıvı, alt kısımdaki kanallar boyunca pompa girişine akar ve gaz, eğimli deliklerden halkanın içine boşaltılır. Modüler tasarıma ek olarak, pompanın alt kısmına (JSC Borets) gaz ayırıcılar yerleştirilebilir. MNDB5 tipi dağıtıcılar (JSC Borets tarafından üretilmiştir) modüler bir tasarımda üretilmektedir. Giriş modülü yerine pompa girişine monte edilirler. Maksimum akışta dağıtıcı girişinde izin verilen maksimum serbest gaz içeriği hacimce %55'tir. Bir gaz-sıvı karışımı dağıtıcıdan aktığında, homojenliği ve gaz kalıntılarının incelik derecesi artar, böylece santrifüj pompanın çalışması iyileştirilir. Giriş modülü yerine Borets OJSC tarafından üretilen MNGDB5 gaz ayırıcı-dağıtıcı modülleri de takılabilir. Maksimum akışta gaz ayırıcı-dağıtıcının girişindeki maksimum serbest gaz içeriği hacimce %68'dir. 1980'lerin sonlarında yerli pompa endüstrisi tarafından benimsenen ESP tasarımının modüler prensibinin şu anda bazı tüketiciler ve dalgıç pompa üniteleri üreticileri tarafından sert bir şekilde eleştirildiği unutulmamalıdır. Bunun temel nedeni modüler pompaların bireysel modüller (bölümler, giriş modülü, balık kafası vb.) arasındaki flanş bağlantılarının sayısını arttırmasıdır. Bazı durumlarda bu, ESP'nin arızalar arasındaki zamanında bir azalmaya yol açar; bu, en çok, arızaların önemli bir kısmının birimlerin parçalanması ve dibe uçmasından kaynaklandığı petrol üreten bölgelerde belirgindir. Bu nedenle ESP üreticileri şu anda müşterilerin istekleri doğrultusunda kurulumları tamamlamakta olup, sahalarda pompaların farklı versiyonları bulunabilmektedir. Örneğin, alıcı ızgara ayrı bir modül şeklinde yapılabilir (Şek. 2.13) veya doğrudan pompanın alt bölümüne (Şek. 2.11) monte edilebilir, bu da flanş bağlantılarının sayısını azaltır. Benzer şekilde, pompanın balık tutma başlığı ayrı bir modül olabilir (Şek. 2.14) veya pompanın üst kısmına yerleştirilebilir (Şek. 2.12 b), vb. 2.3.2. Su korumalı dalgıç motor 2.3.2.1. Elektrik motoru Dalgıç santrifüj pompasını çalıştıran ana dalgıç elektrik motoru türü, sincap kafesli rotorlara sahip asenkron yağ dolu motorlardır. 50 Hz akım frekansında şaftlarının senkron dönüş hızı 3000 dk -1'dir. Motor gücü 500 kW'a ulaşır, akım voltajı 400...3000 V, çalışma akımı 10...100 A'dır. 12 ila 70 kW gücünde elektrik motorları (Şekil 2.16) tek bölümlüdür ve bir stator (1), bir rotor (2), bir kafa (3), bir taban (4) ve bir akım giriş ünitesinden (5) oluşur. Pirinç. 2.16. Tek Bölmeli Dalgıç Motor Stator, içine elektrikli çelik sacdan yapılmış manyetik bir devrenin bastırıldığı bir borudan yapılmıştır. Stator tüm uzunluğu boyunca yumuşak manyetiktir. Stator yuvalarına özel bir sargı telinden yapılmış üç fazlı sürekli bir sargı döşenir. Sargı aşamaları bir yıldıza bağlanır. Statorun içinde, ara yataklarla birbirinden ayrılan ve sırayla mile yerleştirilen bir dizi paketten oluşan bir rotor vardır. Yağ sirkülasyonunu sağlamak için rotor mili içi boş yapılmıştır. Rotor paketleri elektrikli çelik sacdan yapılmıştır. Paketlerin oyuklarına, uçlarından kısa devre bakır halkalarla kaynaklanmış bakır çubuklar yerleştirilir. Rulmanlar için daha uygun çalışma koşulları yaratmak amacıyla mil üzerindeki paket setinin tamamı kilitleme halkaları ile sabitlenmiş gruplara bölünmüştür. Bu durumda gruplar arasında 2...4 mm garantili çalışma aralığı sağlanır. Yatak burçları sinterlenmiştir ve mahfazalar manyetik olmayan dökme demirden yapılmıştır - preslenmiş çelik burçlu niresist ve bunların stator deliği içinde dönmesini önlemek için mekanik olarak kilitlenmesini sağlayan bir cihaza sahiptir. Statorun üst ucu, baskı yatağı düzeneğini (6) ve akım giriş düzeneğini (5) barındıran kafaya bağlanır. Baskı yatağı düzeneği, rotorun ağırlığından eksenel yükleri alır ve bir taban, bir lastik halka, bir baskı yatağı ve bir topuk. Akım giriş ünitesi, tellerle stator sargısına bağlanan kontak manşonlarının bulunduğu bir yalıtım bloğudur. Blok, bir vidayla kafaya kilitlenir ve kauçuk bir O-halka ile kapatılır. Akım giriş ünitesi, kabloyu bağlamak için elektrik konnektörünün bir elemanıdır. İçinden yağ pompalamak için kafaya bir çek valf (7) vidalanır. Elektrik motoru şaftı, koruyucu şaftla bağlantı için ucuna yivli bir kaplin (8) takılan kafanın içinden geçer. Pimler, lastik sırtına bağlanmak için kafanın (9) ucuna vidalanır. Elektrik motorunun alt kısmında, yağın arıtılması için bir filtrenin (10) yerleştirildiği bir taban bulunmaktadır. Tabanda kompansatörün iç boşluğu ile iletişim için kanallar vardır. Kanallar, motor kuyuya monte edildikten sonra normalde açık olan baypas valfi (11) ile kapatılır. Baypas valfinin vidalandığı delik, kurşun conta üzerindeki tapa 12 ile kapatılmıştır. Elektrik motoruna yağ pompalamak için tabana bir çek valf (13) vidalanır. Tabanın alt ucu, kompansatörün bağlanması için montaj yakalı bir flanş şeklinde yapılmıştır. Bu bağlantıyı kapatmak için lastik halkalar (14) kullanılır, taşıma ve depolama süresince elektrik motorunun başı ve tabanı kapaklar (9 ve 15) ile kapatılır. 80 kW'ın üzerinde güce sahip elektrik motorları genellikle iki bölüm halinde yapılır. Motor kuyuya monte edilirken bağlanan üst 1 ve alt 2 bölümden oluşurlar. Her bölüm, yapısı tek bölümlü bir elektrik motoruna benzeyen bir stator ve bir rotordan oluşur. Bölümlerin birbirine elektriksel bağlantısı seridir. Bölüm muhafazalarının bağlantısı flanşlıdır, miller yivli kaplin ile bağlanmıştır. 2.3.2.2. Su koruması Dalgıç elektrik motorlarının performansını arttırmak için hidrolik koruması büyük önem taşımaktadır. Hidrolik koruma, bir koruyucu ve bir kompansatörden oluşur ve aşağıdaki işlevleri yerine getirir: · motorun iç boşluğundaki basıncı kuyudaki oluşum sıvısının basıncıyla eşitler; · motorun iç boşluğundaki yağ hacmindeki termal değişiklikleri ve sızdıran yapısal elemanlardan sızıntısını telafi eder; · Motorun iç boşluğunu formasyon sıvısından korur ve elektrik motorundan pompaya dönüş iletimi sırasında yağ sızıntısını önler. Su yalıtımı için çeşitli tasarımlar vardır. Bunlardan balıkçılıkta sıklıkla bulunan birini ele alalım. Kompansatör MK 51 (Şekil 2.17), içinde kauçuk bir diyafram (2) bulunan, boru şeklinde bir mahfazadır (1). Diyaframın iç boşluğu yağla doldurulur ve elektrik motorunun iç boşluğu ile iletişim kurar. plastik bir tapa (4) tarafından bloke edilen kafadaki (3) bir kanal aracılığıyla. Kafada, diyaframın iç boşluğunu yağla doldurmak için bir kurşun conta üzerindeki tapa (5) ile kapatılmış bir delik ve bypasslı bir delik bulunmaktadır. valf 6 ve tapa 7. Baypas valfi, kompansatörün kuruluma hazırlanması sürecinde kullanılır. Diyaframın arkasındaki boşluk, kompansatör mahfazasındaki delikler aracılığıyla formasyon sıvısıyla iletişim kurar. Diyafram, motor montaj bölgesindeki formasyon sıvısı basıncının motordaki yağ basıncı ile iletilmesini ve eşitlenmesini sağlar ve hacmini değiştirerek, çalışması sırasında motordaki yağın hacmindeki termal değişiklikleri telafi eder. Elektrik motoruna bağlantı için kompansatörün kafasına saplamalar vidalanır. Taşıma ve depolama sırasında kompansatör kapak 8 ile kapatılır. MP 51 koruyucusu (Şekil 2.18), içinde bir destek (3) üzerine monte edilmiş bir diyafram (2), aralarında bir topuk düzeneği (6), bir üst (7) ve bir alt bulunan iki meme (4 ve 5) bulunan bir mahfazadan (1) oluşur. 8 kafa ve iki mekanik contalı (10) bir şaft (9). Mil, nipellere ve alt kafaya monte edilmiş yataklarda döner. Kuyuya monte edildiğinde milin alt ucu elektrik motor miline, üst ucu ise pompa miline bağlanır. Topuk düzeneği şafta etki eden eksenel yükleri emer. Diyaframın iç boşluğu, elektrik motorunun iç boşluğu ile iletişim kurar ve motor kurulurken yağla doldurulur. Bu yağ, dönen şaftı sızdırmaz hale getiren alt mekanik salmastradan doğal akışını telafi etmek için bir yedek görevi görür. Diyaframın arkasındaki boşluk, topuk düzeneğinin boşluğu ile iletişim halindedir ve ayrıca üst mekanik salmastradan akışını telafi etmek için yağla doldurulur. Diş boşluklarını yağla doldururken havayı çıkarmak için, nipellerde kurşun contalı 13 ve 14 tapalarla hava geçirmez şekilde kapatılmış delikler vardır. Nipel 4, ünitenin çalışması sırasında formasyon sıvısının geçtiği, üst mekanik salmastra alanından katı parçacıkları yıkadığı ve soğuttuğu üç deliğe sahiptir. Taşıma ve depolama süresince delikler, koruyucuyu kuyuya indirmeden önce çıkarılan plastik tapalar (11) ile kapatılır. Pirinç. 3.17. Kompansatör Pirinç. 2.18. Basamak Koruyucunun alt başlığı, elektrik motoruyla bağlantıyı kapatmak için bir flanşa ve lastik halkalara (15) sahip bir oturma bileziğine sahiptir. Pompaya bağlantı için üst başlığa saplamalar vidalanır. Taşıma ve depolama sırasında koruyucu 16 ve 17 numaralı kapaklarla kapatılır. Ayrıca elektrik motorunun formasyon sıvısının içine girmesine karşı korunmasında daha fazla güvenilirlik sağlayan hidrolik koruma tasarımları da vardır. Böylece, MK 52 kompansatör, MK 51 kompansatörden iki kat daha büyük bir faydalı yağ hacmine sahiptir ve MP 52 koruyucu, kopyalanmış elastik diyaframlara ve sırayla monte edilmiş üç mekanik contaya sahiptir. ESP ünitesi çalışırken, elektrik motorunun açılıp kapatılması işlemi sırasında, içine doldurulan yağ, hacmine göre değişen aralıklarla ısıtılıp soğutulur. Yağ hacmindeki değişiklikler, kompansatör ve koruyucunun elastik diyaframlarının deformasyonu ile telafi edilir. Formasyon sıvısının motora nüfuz etmesi, lastik sırtının mekanik contaları ile önlenir. 2.3.2.3. kablo hattı Dalgıç elektrik motoruna alternatif akım sağlamak için, bir ana güç kablosu (yuvarlak veya düz) ve kablo giriş kaplinli düz bir uzatma kablosundan oluşan bir kablo hattı kullanılır. Ana kablonun uzatma kablosuyla bağlantısı tek parça bağlantı eki ile sağlanır. Pompa boyunca uzanan uzatma kablosunun dış boyutları ana kabloya göre küçültülmüştür. En yaygın ev tipi kablolar olan KPBK (polietilen yalıtımlı kablo, zırhlı yuvarlak) ve KPBP (polietilen yalıtımlı kablo, zırhlı düz) tasarımları Şekil 1'de sunulmaktadır. 2.19, burada 1 tek telli bir bakır çekirdektir; 2 - yüksek yoğunluklu polietilen yalıtımın ilk katmanı; 3 - ikinci yüksek yoğunluklu polietilen yalıtım katmanı; 4 - kauçuklu kumaştan veya eşdeğer ikame malzemelerden (örneğin, yüksek ve düşük yoğunluklu polietilenlerin bir bileşiminden) yapılmış bir yastık; 5 - S şeklinde profilli (KPBK kablosu için) veya kademeli profilli (KBPB kablosu için) galvanizli çelik banttan yapılmış zırh. Ayrıca poliimid-floroplastik film ve floropolimerden yapılmış izolasyonlu, damar izolasyonu üzerinde kurşun kılıflı, vb. özel ısıya dayanıklı kablolar da vardır. Pirinç. 2.19. Kablo tasarımları KPBK (a) ve KBPBP (b) 2.3.3. Pompa kontrol ve boşaltma valfleri Pompa çek valfi (Şekil 2.20), pompa durdurulduğunda basınç boru hattındaki sıvı kolonunun etkisi altında pompa çarklarının ters dönmesini önlemek ve pompanın yeniden başlatılmasını kolaylaştırmak için tasarlanmıştır. Üniteyi kuyuya indirdikten sonra boru hattını test ederken bir çek valf de kullanılır. Çek valf, bir tarafında tahliye vanasını bağlamak için dahili bir konik dişin bulunduğu ve diğer tarafında pompanın üst kısmının balık tutma kafasına vidalamak için harici bir konik dişin bulunduğu bir gövdeden (1) oluşur. . Muhafazanın içinde, plakanın (3) dayandığı kauçuk kaplı bir koltuk (2) bulunmaktadır.Plaka, kılavuz manşon (4) içinde eksenel olarak hareket etme kabiliyetine sahiptir. Pirinç. 2. 20. Çek valf Pompalanan sıvı akışının etkisi altında plaka (3) yükselir ve böylece vana açılır. Pompa durduğunda plaka (3), basınç boru hattındaki sıvı sütununun etkisi altında koltuk (2) üzerine indirilir; vana kapanır. Taşıma ve depolama sırasında 5 ve 6 numaralı kapaklar çekvalf üzerine vidalanır. Tahliye vanası, pompayı kuyudan kaldırırken sıvıyı basınç boru hattından (boru dizisi) tahliye etmek için tasarlanmıştır. Tahliye vanası (Şekil 2.21), bir tarafında pompa-kompresör borularına bağlantı için kaplinin iç konik dişinin bulunduğu ve diğer tarafında vidalamak için harici bir konik dişin bulunduğu bir gövde 1 içerir. çek valf. Bir lastik halka (3) ile kapatılmış mahfazaya bir bağlantı parçası (2) vidalanır. Pompayı kuyudan kaldırmadan önce, vananın iç boşluğunda bulunan bağlantı parçasının ucu bir el ile yıkılır (kırılır). özel bir alet (örneğin, borunun içine atılan bir levye) ve boru hattından sıvı çıkarılır, bağlantı parçasındaki delikten halka içine akar. Taşıma ve depolama sırasında tahliye vanası 4 ve 5 numaralı kapaklarla kapatılır. Dalgıç asenkron motorlar güce bağlı olarak tek ve iki bölmeli tiplerde üretilmektedir. Standart boyuta bağlı olarak elektrik motoru 380 ila 2300 V voltajla çalıştırılır. Alternatif akımın çalışma frekansı 50 Hz'dir. Frekans regülatörü kullanıldığında motor 40 ila 60 Hz akım frekansında çalışabilir. Motor milinin senkron hızı 3000 rpm'dir. Şaftın çalışma yönü, kafanın yanından bakıldığında saat yönündedir. Pirinç. 2.21. Tahliye vanası 2.4. ESP ve ESP'nin tanımı Rusya'da UETsNM5-125-1800 tipi dalgıç santrifüj pompaların kurulumuna yönelik tanımlar kabul edilmektedir. Bu şu şekilde çözülür: U – kurulum; E – dalgıç bir elektrik motorundan tahrik; C – santrifüj; N – pompa; M – modüler; 5 – pompa grubu; 125 – nominal modda besleme, m3 /gün; 1800 – nominal modda basınç, m. Yerli fabrikalar 4, 5, 5A ve 6 gruplu ESP üniteleri üretiyorlar. Bunlar, aşağıdaki formülle belirlenen çapsal boyut olarak adlandırılan boyutta farklılık gösterir: , pompa gövdesinin çapı nerede; Motor gövdesi çapı; – düz kablonun yüksekliği (kalınlığı); – düz kablo için koruyucu cihazın çıkıntılı kısmının kalınlığı / 6 /. Dalgıç pompalama ünitesinin çapsal boyutlarını belirleme şeması Şekil 2.22'de sunulmuştur. Çeşitli grupların üniteleri, farklı iç çaplardaki üretim tellerine sahip kuyuların çalıştırılması için tasarlanmıştır. Çeşitli tesis gruplarının ve bileşenlerinin geometrik parametreleri Tablo 4.1'de sunulmaktadır. Daha küçük bir grubun kurulumlarının daha büyük iç çaplı kuyularda çalışmaya uygun olduğu belirtilmelidir; örneğin, grup 5'in ESP'si iç çapı 130 ve 144,3 mm olan kuyularda kullanılabilir. Pirinç. 2.22. Kesit ve tanım diyagramı dalgıç pompa ünitesinin çap boyutları Tablo 2.1 Çeşitli ESP kurulum grupları için boyutsal parametreler Göstergeler ESP Grubu Üretim ipinin minimum iç çapı, mm Pompa dış çapı, mm Motorun dış çapı, mm Çapsal boyut, mm ESP gruplarının adları başlangıçta kuyu dizisinin nominal çapını inç cinsinden belirtiyordu. O zamanlar, grup 5 ve 6 birimleri geliştiriliyordu, ancak aynı dış çapa sahip kuyuların üretim dizileri (5 inç - 146 mm nominal delik için, 6 inç - 168 mm nominal delik için) sahip olabilir. farklı duvar kalınlıkları ve sonuç olarak farklı iç çaplar. Daha sonra Sovyetler Birliği topraklarındaki beş inçlik kuyuların yaklaşık %90'ının iç çapının en az 130 mm olduğu ortaya çıktı. Bu kuyular için geleneksel olarak 5A adı verilen bir grubun pompaları geliştirildi. Daha sonra, 5. ve 6. gruptaki ESP'lerin çeşitli çaplardaki motorlarla yapılandırılmasıyla ilgili ek derecelendirmeler ortaya çıktı. Bu nedenle, 5. ve 6. gruplarda şu anda çap boyutları bakımından birbirinden biraz farklı olan iki tip kurulum bulunmaktadır (bkz. Tablo 2.1). Grup 4'ün ESP'lerine gelince, bunların geliştirilmesine duyulan ihtiyaç, yalnızca üretim kasasının iç çapı 112 mm olan kuyuların varlığıyla değil, aynı zamanda çıkarma sırasında ESP kullanım kılavuzlarının gerekliliklerine uymanın imkansızlığıyla da ilişkiliydi. son derece kavisli beş inçlik kuyulardan petrol. Kuyu deliği eğriliğinde izin verilen artış hızı 10 metrede 2°'yi geçmemeli ve tesisin çalıştığı alanda eğrilikteki değişiklik 10 metrede üç dakikayı geçmemelidir. Yirminci yüzyılın 70-80'lerinde Batı Sibirya tarlalarında açılan önemli sayıda kuyu bu gereksinimleri karşılamıyor. Bunları ESP dışında çalıştırmak mümkün değildir. Bu nedenle petrol işçileri, bu tür kuyulardan ürün çıkarmak için talimatların gerekliliklerini kasıtlı olarak ihlal etmek zorunda kaldı. Doğal olarak bu durumun kuyuların geri dönüş süresi üzerinde son derece olumsuz bir etkisi oldu. Küçük boyutlu kurulumlar (grup 4), kuyulara indirilirken kritik büyük eğrilik aralıklarından daha kolay geçer. Ancak küçük boyutlu ESP'ler daha uzun uzunluklara ve daha düşük verim değerlerine sahiptir. Yerli sanayi tarafından üretilen ESP ünitelerinin standart ölçü aralığı oldukça geniştir. Boyut 4'te pompalar, 50 ila 200 m3 /gün arasında nominal debi ve 500 ila 2050 m arasında basınçla, boyut 5'te ise - 20 ila 200 m3 /gün arasında debide ve 750 ila 2000 m arasında basınçta üretilir. Boyut 5A'da - 160 ila 500 m3 /gün arasında bir akış ve 500 ila 1800 m arasında bir basınç ile, Boyut 6'da - 250 ila 1250 m3 /gün arasında bir akış ve 600 ila 1800 m arasında bir basınç ile. Petrol endüstrisi çalışanlarının talebi üzerine makine üreticileri tarafından oluşturulan yeni pompa boyutları neredeyse her yıl ortaya çıkıyor, böylece belirtilen ESP standart boyutları listesi tamamlanabiliyor. Aşağıda bir pompa sembol yapısının örneği gösterilmektedir. Dış gövde çapı 103 mm olan SED dalgıç elektrik motorları, 16 ila 90 kW arasında, 117 mm çapında - 12 ila 140 kW arasında, 123 mm çapında - 90 ila 250 kW arasında, çapta bir güce sahiptir. 130 mm - 180'den 360 kW'a. ESP'ler gibi dalgıç elektrikli santrifüj pompalar, farklı üreticilere göre biraz farklılık gösterebilecek bir sembole sahiptir. TU 3631-025-21945400-97'ye göre üretilen ETsNA pompaları için tasarım seçenekleri 1'den 4'e kadar sayılarla belirtilmiştir: 1 – pompa bir giriş modülü içerir, bölümler flanşla bağlanır; 2 – pompa, “flanş muhafazalı” tipteki bölümleri bağlayan bir giriş modülü içerir; 3 – pompa, alıcı ağlı bir alt bölüm içerir, bölümler flanşla bağlanır; 4 – Pompa, alıcı ağlı bir bölüm içerir, bölümler “flanş-gövde” tipinde bağlanır. TU 3631-00217930-004-96 ve TU 3631-007-00217930-97'ye göre üç modifikasyonlu pompalar üretilmektedir: · TU 26-06-1485-96'ya göre pompayla aynı tasarıma sahip (pompalar ETsNM(K) olarak adlandırılır); · “flanş-gövde” tipine göre bölümlerin bağlantısıyla (modifikasyon numarası L1); · ara yataklarla (modifikasyon numarası L2) “flanş mahfaza” tipine göre bölümlerin bağlantısı ile. 3. Ekipman 3.1. Etkin tuşlar Bu laboratuvar için aşağıdaki anahtarlar kullanılmıştır: W, S, A, D – uzayda hareket etmek için; F2, E – manipülatörün orta tuşunun analogları (ilk basışta nesne alınır, sonraki basışta onu yerleştirir); Ctrl – oturun; F10 – programdan çıkın. Pirinç. 3.1. Aktif Klavye Tuşları Pirinç. 3.2. Manipülatör fonksiyonları Sol fare düğmesi (1) - basıldığında ve basılı tutulduğunda, bir veya başka bir nesne işlenir (döndürülür, değiştirilir). Orta tuş (2) - ilk basışta (kaydırma kullanılmaz), bir sonraki yerleştirildiğinde (eklendiğinde) nesneyi alır. Sağ tuş (3) - bir imleç işaretçisi görünür (tekrarlanırsa kaybolur). Not: İmleç göründüğünde yukarıya ve yanlara bakmak mümkün değildir. 4. İş emri Laboratuvar çalışmasının amacı dalgıç santrifüj pompanın tasarımını incelemektir. ESP pompası bir rafa yerleştirilir. Yalnızca şekillerin başlıklarında belirtilen üniteler sökülebilir. Bir üniteyi çıkarırken, sağ üstte çıkarılan üniteyi belirten bir yazı görünür. Pirinç. 3.3. SEM'in (dalgıç elektrik motoru) hidrolik koruması (tüm düğümler kaldırıldı) 1 – PED hidrolik koruma alt; 2 – motorların hidrolik koruması; 3 – motor hidrolik koruma muhafazası Pirinç. 3.4. PED 1 – alt (çıkarılabilir); 2 – bağlantı (çıkarılabilir); 3 – şaft (çıkarılabilir); 4 - elektrik kablosu beslemesi (çıkarılabilir); 5 - dalgıç elektrik motoru Pirinç. 3.5. Motor hidrolik koruması (tüm bileşenler çıkarılabilir) 1 – alt; 2 – motorların hidrolik koruması; 3 – su koruma muhafazası Pirinç. 3.6. Alt eksenel destek (tüm bileşenler çıkarılabilir) 1 – alt; 2 – topuk; 3 – üst destek; 4 – alt; 5 – alt; 6 – alt destek; 7 - eksenel destek muhafazası Pirinç. 3.7. Alma ızgarası (tüm düğümler kaldırılır) 1 – yivli bağlantı; 2 – alma bölümü; 3 – şaft; 4 – radyal şaft desteği; 5 - alıcı ızgara (çıkarılabilir); 6 – radyal şaft desteği; 7 – spline bağlantısı Pirinç. 3.8. Pompa bölümü Pirinç. 3.9. Pompanın alt kısmı (tüm bileşenler çıkarılabilir) 1 – kelepçe; 2 - boru borusu; 3 - çek valf; 4 – alt; 5 – alt; 6 – radyal yatak 5. Test soruları 1. ESP'nin amacı, kapsamı ve bileşimi. 2. ESP tipi bir pompanın ana bileşenlerini listeleyiniz. 3. Pompayı oluşturan kademelerin amacı ve tasarımı? 4. ESP'deki etapların tasarım türlerini listeleyiniz. Çeşitli tasarım çözümlerinin avantajları ve dezavantajları nelerdir? 5. Çark üzerindeki eksenel ve radyal yükler nasıl algılanmaktadır? 6. Tek yataklı ve çift yataklı pompa kademesi kavramlarını açıklayınız. 7. “Yüzer” tip pervane kavramını açıklayınız? 8. ECPM, ECPMK'de ne tür pervaneler kullanılıyor? 9. Kılavuz kanat pompa bölümüne nasıl monte edilir? 10. Pompa modülü bölümünde mil üzerinde eksenel ve radyal yük nasıl algılanmaktadır? 11. Hidrodinamik topuğun tasarım özelliği nedir? 12. Modüler dalgıç pompa ile geleneksel dalgıç pompa arasındaki fark nedir? 13. Giriş modülünün amacı ve tasarımı, ana modül? 14. Su yalıtımının amacı ve bileşimi? 15. Kompansatörün çalışma prensibi nedir? basmak mı? 16. Çek valfin amacı nedir? boşaltmak? 17. Çek valf nasıl çalışır? boşaltmak? 18. ESP ve ESP'nin sembolü. 6. Edebiyat 1. Bocharnikov V.F. Petrol ve gaz ekipmanı tamircisi el kitabı: Cilt 2 / V.F. Bocharnikov. - M.: “Alt-Mühendislik”, 2008. – 576 s. 2 Buhalenko E.I. ve diğerleri Petrol sahası ekipmanı: referans kitabı / E.I. Bukhalenko ve diğerleri - M., 1990. - 559 s. 3 Drozdov A.N. Petrol üretimi için dalgıç pompa-ejektör sistemlerinin uygulanması: ders kitabı. ödenek. / BİR. Drozdov. – M.: Rusya Devlet Petrol ve Gaz Üniversitesi, 2001 4. Ivanovsky V.N., Darishchev V.I., Sabirov A.A. ve diğerleri Petrol üretimi için sondaj pompa üniteleri / V.N. İvanovski, V.I. Darishchev, A.A. Sabirov ve diğerleri - M .: Devlet Üniter İşletmesi Yayınevi "Petrol ve Gaz" Rusya Devlet Petrol ve Gaz Üniversitesi'nin adını almıştır. ONLARA. Gubkina, 2002. – 824 s. 5. Petrol üretimi için dalgıç santrifüj pompaların montajı. Uluslararası çevirmen / Düzenleyen: V.Yu. Alikperova, V.Ya. Kershenbaum. - M., 1999. - 615 s. 7. Yazarlar Laboratuvar çalışması “Dalgıç santrifüj pompa tasarımının incelenmesi” disiplininde: “Petrol ve gaz sahası ekipmanı” Metodolojik destek: Doçent, Ph.D. Bezus A.A. Doçent, Ph.D. Dvinin A.A. Asistan IV Panova Editör: Yakovlev O.V. 3D grafikler: Elesin A.Ş. Senaryo programlama: Kazdykpaeva A.Zh.

Uzun zamandır ESP'ler hakkında bildiğim her şeyi kağıda yazmayı (bilgisayarda yazdırmayı) hayal ettim.
Rusya'daki tüm petrolün %80'ini üreten ana araç olan Elektrikli Santrifüj Pompa Kurulumunu size basit ve anlaşılır bir dille anlatmaya çalışacağım.

Bir şekilde yetişkin hayatım boyunca onlarla bağlantılı olduğum ortaya çıktı. Beş yaşındayken babasıyla birlikte kuyulara gitmeye başladı. On yaşında herhangi bir istasyonu kendisi tamir edebilirdi, yirmi dört yaşında bunların tamir edildiği işletmede mühendis oldu, otuz yaşında ise bunların yapıldığı yerde genel müdür yardımcısı oldu. Konuyla ilgili tonlarca bilgi var - paylaşmaktan çekinmiyorum, özellikle de pek çok insan bana sürekli olarak pompalarımla ilgili şu veya bu konuda soru sorduğu için. Genel olarak aynı şeyi farklı kelimelerle defalarca tekrarlamamak için bir kez yazacağım, sonra sınavlara gireceğim;). Evet! Kaydıraklar olacak... Kaydıraklar olmazsa yol olmaz.

Ne olduğunu.
ESP, elektrikli bir santrifüj pompanın, yani çubuksuz bir pompanın, diğer adıyla ESP'nin, yani çubukların ve tamburların kurulumudur. ESP tam olarak budur (kadınsı)! Onlardan oluşmasına rağmen (eril). Bu, yiğit petrol işçilerinin (veya daha doğrusu petrol işçileri için hizmet çalışanlarının) yardımıyla yeraltından formasyon sıvısı çıkardıkları özel bir şeydir - biz buna mulyaka diyoruz ve o zaman (özel işlemlerden geçtikten sonra) her türlü sıvıyla çağrılıyor. URALS veya BRENT gibi ilginç kelimeler. Bu, bir metalurji uzmanı, metal işçisi, tamirci, elektrikçi, elektronik mühendisi, hidrolik, kablo mühendisi, petrol işçisi ve hatta küçük bir jinekolog ve proktologun bilgisine ihtiyaç duyduğunuz bir ekipman kompleksidir. Yıllar önce icat edilmiş ve o zamandan beri pek değişmemiş olmasına rağmen, bu oldukça ilginç ve sıradışı bir şey. Genel olarak bu normal bir pompalama ünitesidir. Alışılmadık olan şey, ince olması (en yaygın olanı 123 mm iç çaplı bir kuyuya yerleştirilir), uzun olması (70 metre uzunluğunda tesisler vardır) ve az çok kirli koşullarda çalışmasıdır. karmaşık mekanizmanın hiç var olmaması gerekir.

Yani her ESP aşağıdaki bileşenleri içerir:

ESP (elektrikli santrifüj pompa) ana ünitedir - geri kalanların tümü onu korur ve sağlar. Pompa en fazlasını alır - ancak asıl işi yapar - sıvıyı kaldırır - ömrü budur. Pompa bölümlerden, bölümler ise kademelerden oluşmaktadır. Aşama sayısı arttıkça pompanın geliştirdiği basınç da artar. Kademe büyüdükçe akış hızı da artar (birim zamanda pompalanan sıvı miktarı). Akış hızı ve basınç ne kadar büyük olursa, o kadar fazla enerji tüketir. Her şey birbirine bağlıdır. Pompalar, akış hızı ve basınca ek olarak boyut ve tasarım bakımından da farklılık gösterir - standart, aşınmaya dayanıklı, korozyona dayanıklı, aşınmaya dayanıklı, aşınmaya karşı çok çok dayanıklı.

SEM (dalgıç elektrik motoru) Elektrik motoru ikinci ana ünitedir - pompayı döndürür - enerji tüketir. Bu sıradan (elektriksel olarak) asenkron bir elektrik motorudur - yalnızca ince ve uzundur. Motorun iki ana parametresi vardır - güç ve boyut. Ve yine farklı versiyonları var: standart, ısıya dayanıklı, korozyona dayanıklı, özellikle ısıya dayanıklı ve genel olarak tahrip edilemez (sanki). Motor, yağlamanın yanı sıra motoru soğutan ve motora dışarıdan uygulanan basıncı büyük ölçüde telafi eden özel yağla doldurulur.

Koruyucu (hidrolik koruma olarak da adlandırılır), pompa ile motor arasında duran bir şeydir - öncelikle yağla dolu motor boşluğunu formasyon sıvısıyla dolu pompa boşluğundan ayırır ve dönüşü iletir, ikinci olarak da sorunu çözer. motorun içindeki ve dışındaki basıncı eşitleme sorunu ( Genel olarak, Mariana Çukuru'nun derinliğinin yaklaşık üçte biri kadar olan 400 atm'ye kadar vardır). Farklı boyutlarda ve yine her türlü tasarımda geliyorlar falan filan.

Kablo aslında bir kablodur. Bakır, üç telli... Aynı zamanda zırhlı. Hayal edebilirsiniz? Koruma kablosu! Elbette bir Makarov'un atışına bile dayanamayacak ama kuyuya beş veya altı inişe dayanacak ve orada oldukça uzun süre çalışacak.
Zırhı biraz farklıdır, keskin bir darbeden çok sürtünme için tasarlanmıştır - ama yine de. Kablo farklı kesitlerde (çekirdek çapları) gelir, zırh bakımından farklılık gösterir (normal galvanizli veya paslanmaz çelik) ve aynı zamanda sıcaklığa dayanıklıdır. 90, 120, 150, 200 ve hatta 230 derecelik kablo mevcuttur. Yani suyun kaynama noktasının iki katı sıcaklıkta süresiz olarak çalışabilir (not edin - yağ gibi bir şey çıkarıyoruz ve çok iyi yanmıyor - ancak 200'ün üzerinde ısı direncine sahip bir kabloya ihtiyacınız var) derece - ve neredeyse her yerde).

Gaz ayırıcı (veya gaz ayırıcı-dağıtıcı, veya sadece bir dağıtıcı, veya ikili gaz ayırıcı, hatta ikili gaz ayırıcı-dağıtıcı). Serbest gazı sıvıdan, daha doğrusu sıvıyı serbest gazdan ayıran şey... kısacası pompa girişindeki serbest gaz miktarını azaltır. Çoğu zaman, çok sık olarak, pompa girişindeki serbest gaz miktarı, pompanın çalışmaması için yeterlidir - daha sonra bir tür gaz dengeleyici cihaz kurarlar (isimleri paragrafın başında listeledim). Gaz ayırıcı takmaya gerek yoksa giriş modülü takıyorlar ama sıvı pompaya nasıl girmeli? Burada. Zaten bir şey takıyorlar.. Ya modül, ya gaz motoru.

TMS bir tür ayarlamadır. Bunu kim çözecek - termomanometrik sistem, telemetri... kim bilir nasıl. Doğru (bu eski bir isim - tüylü 80'lerden kalma) - termomanometrik sistem, biz buna böyle diyeceğiz - cihazın işlevini neredeyse tamamen açıklıyor - sıcaklığı ve basıncı ölçüyor - orada - hemen altında - pratik olarak yeraltı dünyası.

Koruyucu cihazlar da var. Bu bir çek valftir (en yaygın olanı KOSH'tur - küresel çek valf) - böylece pompa durdurulduğunda sıvı borulardan akmaz (standart bir borudan bir sıvı sütununun yükseltilmesi birkaç saat sürebilir - bu üzücü bu seferlik). Ve pompayı kaldırmanız gerektiğinde, bu valf yolunuza çıkıyor - borulardan sürekli bir şeyler dökülüyor ve etraftaki her şeyi kirletiyor. Bu amaçlar için, kuyudan her kaldırıldığında kırılan, komik bir şey olan bir düşürme (veya boşaltma) valfi KS vardır.

Tüm bu ekipman pompalama ve kompresör borularına asılır (boru - çitler petrol şehirlerinde çok sık yapılır). Aşağıdaki sırayla kilitlenir:
Boru boyunca (2-3 kilometre) üstte bir kablo vardır - CS, sonra KOSH, sonra ESP, sonra gaz pompası (veya giriş modülü), sonra koruyucu, sonra SEM ve hatta alt seviye TMS. Kablo ESP, gaz kelebeği ve koruyucu boyunca motor kafasına kadar uzanır. Eka. Her şey kısa kesilmiş. Yani ESP'nin tepesinden TMS'nin altına kadar 70 metre olabilir. ve bu 70 metreden bir şaft geçiyor ve hepsi dönüyor... ve etrafta yüksek sıcaklık, muazzam basınç, çok fazla mekanik kirlilik, aşındırıcı bir ortam var.. Zayıf pompalar...

Her şey kesitlidir, 9-10 metreyi geçmeyen bölümler (aksi halde kuyuya nasıl konulur?) Kurulum doğrudan kuyuya monte edilir: PED, kablo, koruyucu, gaz, pompa bölümleri, vana, boru ona bağlı.. Evet! Kabloyu her yere kelepçelerle (özel çelik kayışlar gibi) bağlamayı unutmayın. Bütün bunlar kuyuya batırılır ve orada uzun süre çalışır (umarım). Tüm bunlara güç sağlamak (ve bir şekilde kontrol etmek) için yere bir yükseltici transformatör (TMPT) ve bir kontrol istasyonu kurulur.

Bu, daha sonra paraya dönüşecek bir şeyi (benzin, dizel yakıt, plastik ve diğer saçmalıklar) çıkarmak için kullanılan türden bir şeydir.

Her şeyin nasıl çalıştığını, nasıl yapıldığını, nasıl seçileceğini ve nasıl kullanılacağını anlamaya çalışalım.