Наименование параметра | ПЭД5,5-117/4В5 | ПЭД8-117/4В5 | ПЭД11-117/4В5 | ПЭД22-117/4В5 | ПЭД32-117/4В5 |
Номинальная мощность, кВт | 5,5 | ||||
Напряжение линейное, В | |||||
Номинальный ток, А | 15,5 | 31,5 | |||
Чистота тока, Гц | |||||
Чистота вращении вала, об/мин | |||||
Скольжение, % | 7,5 | 7,5 | |||
Коэффициент мощности, доли ед. | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 |
КПД, % | 76,5 | 76,5 | |||
Температура окружающей среды, °С не более) | |||||
Тип гидрозащиты | 1Г51 | 1Г51 | 1Г51 | 1Г51 | 1Г51 |
Диаметр электродвигателя, мм | |||||
Длина электродвигателя, мм | |||||
Масса электродвигателя, кг |
Установки электропогружных винтовых насосов комплектуются оборудованием, приведенным в табл. 1.86.
Таблица 1.86
Установка | Электродвигатель | Кабель в сборе | Комплектное устройство | Трансформатор | |
Основной х площадь сечения, мм2 × длина, м | Удлинитель х площадь сечения, мм2 × длина, м | ||||
УЭВН5-16-1200 УЭВН5-16-1500 УЭВН5-12-1500 | ПЭД5,5-117/4В5 ПЭД11-117/4В5 ПЭД11-117/4В5 | КПБКЗХ 10Х 1275 | КПБПЗХ6Х25 | Ш5103-3277У1 | — |
УЭВН5-25-1000А, Б УЭВН5-25-1500 | ПЭД11-117/4В5 ПЭД22-117/4В5 | КПБКЗХ 10Х 1075 | КПБП 3X6X25 | Ш5103-3277У1 | |
УЭВН5-25-1000А1, В, К | ПЭД22-117/4В5 | КПБКЗХ 16X 1075 | КПБПЗХ6Х25 | ШГС5805-49АЗУ1 | ТМПН63/1-73УХЛ1 |
УЭВН5-100-1000А, В, Б | ПЭД22-117/4В5 | КПБКЗХ 16X 1075 | КПБПЗХ6Х25 | ШГС5805-49АЗУ1 | ТМПН63/1-73УХЛ1 |
УЭВН5-100-1200А1, К | ПЭД32-117/4В5 | КПБКЗХ 16Х 1075 | КПБПЗХ6Х25 | ШГС5805-49АЗУ1 | ТМПН 100/3-73УХЛ1 |
УЭВН5-100-1200Г | ПЭД32-117/4В5 | КПБПЗХ 16X 1300 | КПБПЗХ6Х20 КПБПЗХ I6X 1300 | ШГС5805-49АЗУ1 | ТМПН 100/3-73УХЛ1 |
УЭВН6-63-1200В, К УЭВН6-63- 1200В, К | ПЭД22-117/4В5 ПЭД32-117/4В5 | КПБПЗХ 16Х 1300 | КПБПЗХ6Х20 КПБПЗХ I6X 1300 | ШГС5805-49АЗУ1 | ТМПН63/1-73УХЛ1 |
Установки погружных винтовых насосов зарубежного производства
Зарубежные фирмы выпускают разные модификации погружных винтовых насосов в зависимости от назначения, но рабочие органы практически во всех насосах одного и того же типа. Они состоят из резиновой обоймы и стального типа. Винт, как правило, имеет однозаходную спираль, обойма — двухзаходную. Значительно реже встречаются насосы с двухзаходным винтом и трехзаходной обоймой.
Благодаря увеличению числа заходов рабочих органов соответственно увеличивается и производительность насоса, и напор при одной и той же длине обоймы.
Фирма «Sigma Olomouc » (Чехия) выпускает одновинтовые погружные насосы (рис. 1.188) для подъема воды из скважин. Насос вместе с погружным двигателем на трубах спускайся в скважину под уровень жидкости. Насос снабжен обратным шариковым клапаном.
Фирма «Robbins and Myers » (США) создала погружной одновинтовой насос для добычи нефти из скважин преимущественно с повышенным содержанием механических примесей. Приводом насоса служит погружной электродвигатель. Электроэнергия с поверхности подается по специальному кабелю.
В 1972 г. фирма «Нusky Oil Ltd.» (Kaнада) получила патент на насосную установку для добычи из скважин вязкой нефти, преимущественно с механическими примесями. В качестве насоса в этой установке применен одновинтовой насос с одним рабочим органом, состоящим из резинометаллической обоймы и стального винта. В состав всего погружного агрегата входят погружной двигатель, редуктор, компенсатор и насос. Компоновка составных частей установки такая же, как и в установках, работающих в России. Отличие состоит лишь в том, что в установках фирмы «Husky Oil Ltd.» для снижения частоты вращения вала насоса используется планетарный редуктор. Применение редуктора позволяет получить оптимальную частоту вращения вала насоса в зависимости от рода откачиваемой жидкости. Такое устройство обеспечивает сравнительно высокую износоустойчивость рабочих органов при откачке пластовой жидкости с большим содержанием механических примесей за счет значительного снижения частоты вращения.
Рис. 1.188. Скважинный одновинтовой насос фирмы «Sigma»
С помощью редуктора, встроенного в погружной агрегат и установленного между двигателем и компенсатором, частоту вращения вала насоса можно снизить с 3600 до 600 об/мин. Компенсатор, установленный над редуктором, снабжен упругой диафрагмой и заполнен жидким маслом, которое служит смазкой для редуктора и электродвигателя.
Фирма «Pompes et Compresseurs MOINEAU » и Французский институт нефти разработали погружной винтовой насос для добычи нефти из скважин с максимальным давлением 80 кгс/см2. Установка состоит из насоса, электродвигателя с протектором, кабеля и наземной системы электропитания двигателя. Насос выполнен в двух вариантах.
На рис. 1.189, а показан вариант насоса, в котором четыре одинаковых рабочих органа соединены последовательно, что позволяет получить общий напор насоса, равный сумме напоров, развиваемых каждым рабочим органом в отдельности. Подача насоса равна подаче отдельного рабочего органа.
На рис. 1.189, б показан вариант насоса, в котором два одинаковых рабочих органа с правым направлением спирали винтовой линии соединены между собой последовательно, а с двумя другими рабочими органами с левым направлением спирали, соединенными между собой также последовательно, соединены параллельно. При такой схеме соединения рабочих органов подача и напор удваиваются по сравнению с подачей и напором каждого рабочего органа в отдельности.
Приводом служит серийный погружной электродвигатель с частотой вращения 2950 — 3500 об/мин, снабженный преобразователем частоты, что обеспечивает снижение частоты вращения вала насоса до 500 об/мин. Планируется выпуск таких насосов с частотой вращения вала насоса 700 и 1000 об/мин. Максимально возможная подача насоса 400 м3/сут. таким образом максимальная подача отдельной рабочей пары 200 м3/сут. Поперечный габарит корпуса насоса в зависимости от подачи 82—160 мм.
Фирма «REDA PUMP COMPANY» выпускает винтовые насосные установки, которые имеют погружной электродвигатель, обеспечивающий привод винтового насоса, редуктор с гибким приводом, предназначенный для уменьшения частоты вращения электродвигателя и преобразования вращательного движения ротора насоса в концентрическое вращение [9].
Рис. 1.189. Схемы насосов Р.С.М. (Франция):
а — последовательное расположение винтов; б— последовательно-параллельное соединение винтов
В редукторе используется планетарная редукционная система. Для восприятия осевой нагрузки насоса введена секция осевой опоры. Имеются редукторы с передаточными отношениями 4:1 и 16:1. Между погружным электродвигателем и редуктором установлен протектор для уплотнения и выравнивания давления. Вследствие особых требований к электродвигателю и редуктору, каждый из них содержит различные жидкости. Эти жидкости разделяются протектором и позволяют выровнять давление со скважинным давлением. В случае неисправности в редукторе или электродвигателе, загрязненная жидкость не проникнет в другой компонент и не вызовет дальнейшего повреждения.
Для привода редуктора используется 4-полюсный погружной электродвигатель. Выходная частота вращения электродвигателя составляет 1700 об/мни при 60 Гц. Применение 4-полюсного электродвигателя понижает сложность редуктора, требуя только одну понижающую ступень.
Выходная частота вращения системы с передаточным отношением 4:1 составляет 425 об/мин при 60 Гц. Установка может работать при частоте тока 30—70 Гц.
Фирмой REDA разработаны установки винтового насоса трех различных диаметров:
Диаметр 4,2" — Спуск в обсадную колонну диаметром 5½" (140 мм).
Мощность приводного электродвигателя — 10—50 л.с.
- Первая установка установлена в августе 1996 года.
- С тех пор система установлена более чем в 20 скважинах.
- До сих пор самый продолжительный непрерывный период работы составлял 300 дней.
Диаметр 5,25" — Спуск в обсадную колонну диаметром 7" (178 мм).
Мощность приводного электродвигателя — 10—70 л.с.
- Первая установка запущена в работу в мае 1994 года.
- Системы установлены более чем в 40 скважинах.
- До сих пор самый продолжительный непрерывный период работы составлял 730 дней.
Диаметр 6,87 " — Спуск в обсадную колонну диаметром 8⅝" (219 мм),
Мощность приводного электродвигателя — 80—100 л.с.
- Первая установка запушена в работу в сентябре 1997 года.
Также фирмой REDA выпускаются погружные винтовые установки с извлекаемыми с помощью канатной техники рабочими органами «винт — обойма». В данных установках погружной электродвигатель, кабель, протектор и редуктор устанавливаются на эксплуатационную колонну. Винтовая пара устанавливается и извлекается при помощи одножильного каната. Это обеспечивает замену рабочих органов без использования агрегата для подземного ремонта скважин. Замену рабочих органов можно произвести с использованием лубрикатора, постоянно контролируя давление в скважине.
В современной конструкции применяются НКТ4½" (114 мм), которые используются в качестве лифтовой колонны внутри обсадной трубы диаметром 7" (178 мм). Имеется система с НКТ диаметром 3½" (89 мм), способная обеспечить дебит до 500 барр/сутки.
На сегодняшний день практически все зарубежные фирмы проводят опытно-конструкторские и экспериментально-промышленные работы по созданию установок ЭВН, однако ни одна из фирм не наладила до сих пор серийного производства УЭВН (полностью) из-за недостаточной работоспособности разрабатываемого оборудования.