Агроводком
(347) 281-65-13
(347) 216-65-13
  Главная / Статьи / Промышленные насосы /

Влияние механических примесей на работу нефтяных насосов ЭЦН

нефтяные насосы ЭЦН

При эксплуатации нефтяных скважин с большим дебитом наиболее целесообразно применение центробежных насосов. Центробежный насос спускается в скважину под уровень жидкости на насосно-компрессорных трубах и приводится в действие расположенным под ним электродвигателем, электроэнергия к которому подводится по специальному кабелю. Расположение приводящего двигателя непосредственно у насоса позволяет передавать ему большие мощности. При средних и больших отборах жидкости (100-500 м3/сут. и более) центробежные насосы - наиболее экономичный и наименее трудоемкий в обслуживании вид оборудования для подъема пластовой жидкости.

Скважинные центробежные насосы предназначены для подъема жидкости с содержанием в ней воды не более 99 %, механических примесей (по массе) не более 0,01 %, с температурой не более 90 °С. Насосы повышенной износостойкости допускают содержание механических примесей (по массе) до 0,05 %. Для подъема из нефтяной скважины жидкости с повышенной коррозионной активностью применяются скважинные центробежные насосы, основные детали которых изготовлены из коррозионостойких материалов.

Неполадки при работе скважин, оборудованных насосами УЭЦН, осложнения в добыче нефти, в основном связаны с отложениями солей, АСПО (асфальто-смоло-парафинистые отложения), выпадением песка и т. д., в результате которых происходит поломка оборудования. Отложение парафина или солей в НКТ происходит при уменьшении устьевого давления с повышением затрубного давления; образование песчаной пробки - при уменьшении давления на устье и затрубного давления при больших перепадах давления.

Содержащиеся в пластовой жидкости смолы, асфальтены и парафин откладываются на поверхностях, соприкасающихся с ней. К этим поверхностям относятся капилляры пласта и поверхность труб. Наибольшую опасность с точки зрения уменьшения дебита скважины представляют отложения на стенках капилляров пласта, что может привести к необратимому снижению дебита скважины. Подобное явление может наблюдаться, прежде всего, в результате закачки холодной воды в пласт, содержащий, например, парафинистую нефть. Наиболее интенсивно отложение идет в призабойной зоне.

Кроме того, отложение парафина на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб приводит к уменьшению их проходного сечения, повышению гидродинамического сопротивления и даже к полной закупорке труб. Одним из способов депарафинизации скважин является прогрев и продувка труб паром.

Присутствие в добываемой нефти большого количества механических примесей затрудняет эксплуатацию скважин, повышает износ оборудования, усложняет обслуживание скважин, при этом возрастают эксплуатационные расходы. В этих условиях очень быстро изнашиваются детали верхней пяты вала насоса и участок вала насоса под сальником, снижается надежность гидрозащиты погружного двигателя. Примеси, содержащиеся в откачиваемой жидкости, различны в качественном и количественном составе: это могут быть продукты разрушения пласта или цементного кольца или принесенные с поверхности частицы различного состава.

Однако влияние их на все насосы идентично: они забивают фильтры насосов, вначале уменьшая, а затем полностью прекращая поступление жидкости в насос, или действуют как абразив, ускоряя процесс износа элементов насоса или заклинивания их. Отложения сульфидо-песчаного типа являются наиболее опасными для УЭЦН, так как по сравнению с отложениями другого типа вызывают интенсивный абразивный износ вращающихся деталей и, как следствие, преждевременный выход из строя установки, а в некоторых случаях - падение установки на забой.

Устранение причин отказов насосов ЭЦН из-за попадания в его рабочие органы механических примесей возможно при применении разработанного в НГДУ "Туймазанефть" измельчающего устройства, которое монтируется в приемной части насоса. Устройство состоит из шнека, пружины, неподвижного диска, кулачка, кольца, ножей. При вращении вала насоса кулачок упирается в пружину и приводит во вращение кольцо с ножами. Ножи измельчают сравнительно нетвердые включения, например, кусочки парафина, смолистых отложений, а также волокнистые образования. Размельчение этих примесей происходит за один оборот вала. Если же в потоке жидкости встречается не поддающееся размельчению твердое тело, вращение ножей прекращается из-за упора одного из них в это твердое тело. Вал насоса вместе с кулачком начинает проворачиваться относительно кольца, преодолевая усилие пружины. Кулачок и пружина поочередно приводят ножи в возвратно-поступательное движение в радиальном направлении при помощи направляющих пазов. Зубцы ножей при этом работают как пилы. Шнек обеспечивает проталкивание частиц через диск, имеющий отверстия диаметром 2 мм.

Основные причины выхода из строя УЭЦН за последние время остаются неизменными, так как условия работы УЭЦН тяжелые, а иногда - недопустимые. На это влияет высокая обводненность продукции, отложение солей, коррозионная агрессивность добываемой воды из-за старения месторождений, большой вынос механических примесей и песка в результате больших депрессий на пласт.

Рассматривая работу УЭЦН в целом, можно сказать, что при использовании ингибиторов коррозии и различных методов повышения нефтеотдачи, при хорошем обслуживании установки, при малых затратах, качественном ремонте, благоприятных геолого-промысловых условиях, а также системе поддержания пластового давления, можно добиться повышения производительности скважин.

Библиографический список
1. Акульшин А. И. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1989.
2. Ивановский В. Н. Нефтегазопромысловое оборудование. - Москва, 2006.
3. Каплан Л. С. Эксплуатация осложненных скважин центробежными электронасосами. - М.: Недра, 1994.

Проскурякова А. В., Лагунова Ю. А.
ГОУ ВПО "Уральский государственный горный университет"


ВАШ КОММЕНТАРИЙ:

Ваше имя:
Ваша почта:
Комментарий:

Введите символы: *

captcha
Обновить

   Статьи по теме:

Надувной бассейн для садово-огородного орошения
Надувной бассейн для садово-огородного орошения
Аномально жаркое лето 2010 года поставило перед огородниками в качестве первоочередной задачи обеспечение полива огородных культур и плодовых деревьев и кустарников ...  >>>
Трубчатые колодцы
Трубчатые колодцы
Трубчатый колодец проектируют на основании данных о геологическом строении пород и гидрогеологических условиях местности. По результатам данных геологоразведки определяют: глубину скважины ...  >>>
Подбор насосной установки повышения давления
Подбор насосной установки повышения давления
Подбор установок следует производить после того, когда рассчитан максимальный часовой расход. Именно этот параметр определяет установленную производительность насосной установки. Расход ниже данного параметра является малопрогнозируемым ...  >>>

все статьи  >>>