При подборе УЭЦН к скважине руководствуются паспортной характеристикой насоса – зависимостями напора Н, потребляемой мощности N и коэффициента полезного действия η от подачи Q насоса.
Вероятная
характеристика работы насоса в конкретной скважине может отличаться от
паспортной вследствие качества изготовления насоса, отличия вязкости
откачиваемой жидкости от вязкости воды и наличия в продукции скважины
свободного газа.
Свободный
газ, поступающий вместе с жидкость в ЭЦН, существенно ухудшает его рабочие
характеристики Присутствие эмульгированного газа увеличивает объем смеси,
проходящей через первые рабочие ступени насоса, и забирает часть энергии,
подводимой к валу насоса, на сжатие газовых пузырьков и их полное растворение в
нефти.
Многочисленные исследования работы насоса на газожидкостных смесях
показали ухудшение их рабочих характеристик. Установлено, что при 0 < β <
5-7 % H(Q) характеристика практически не изменяется.
При увеличении β, H(Q) и η (Q)
характеристики смещаются влево, при этом к.п.д. сильно уменьшается. Для
улучшения работы ПЦЭН при откачке газированной жидкости П.Д. Ляпковым был
предложен специальный газовый центробежный сепаратор, устанавливаемый на валу
насоса перед первой его ступенью. Газ, как более легкий компонент,
концентрируется в центральной части сепаратора, откуда отводится по специальным
каналам в межтрубное пространство. Жидкость, как более тяжелый компонент,
концентрируется на периферии сепаратора и по каналам направляется к первой
рабочей ступени насоса.
Другим способом улучшения рабочих характеристик ПЦЭН
при работе их на газированной жидкости является установка рабочих колес
повышенной производительности вместо нескольких первых рабочих ступеней насоса.
Работа насоса при откачке вязкой жидкости также
сопровождается ухудшением его рабочих характеристик. Разработаны методы
пересчета рабочих характеристик центробежных насосов для перекачки вязких
жидкостей. Эти методы основаны на обобщении результатов практических испытаний
насосов на жидкостях различной вязкости и определения поправочных коэффициентов
к величинам H, Q и η в зависимости от числа Re.
