Электроцентробежная насосная установка - комплекс оборудования для механизированной добычи жидкости через скважины с помощью центробежного насоса, непосредственно соединенного с погружным электродвигателем. ЭЦН для нефтяных скважин включает
· центробежный насос с 50-600 ступенями;·
асинхронный электродвигатель, заполненный специальным
диэлектрическим маслом;
·
протектор, предохраняющий полость
электродвигателя от попадания пластовой среды;
·
кабельную линию, соединяющую
электродвигатель с трансформатором и станцией управления.
Направляющие аппараты стянуты в цилиндрическом корпусе
насоса, а рабочие колеса зафиксированы шпонкой на валу, подвешенном на осевой
опоре и вращающемся в концевых промежуточных радиальных опорах. Детали
отливаются из спец. чугуна, бронзы, коррозионно- и абразивостойких сплавов и
полимерных материалов. Для уменьшения попадания в насос свободного газа перед
ним устанавливается гравитационный, гидроциклонный или центробежный
(центрифуга) газосепаратор.
Электродвигатель состоит из статора, содержащего цилиндрический корпус с запрессованными пакетами
электротехнической стали, в пазах которых размещена обмотка, и подвешенного на
осевой опоре ротора с закрепленными на
валу стальными пакетами , где размещена
короткозамкнутая обмотка типа “беличье колесо”; между пакетами
расположены радиальные опоры.
Протектор содержит
·
уплотнение
вала (торцевое, набивное, эластичное),
·
систему
компенсации температурного расширения масла, в некоторых случаях гидравлический
затвор с жидкостью большой плотности, чем
скважинная среда и нейтральной по
отношению к ней и маслу электродвигателя.
Трехжильный
бронированный плоский или круглый кабель
большого сечения имеет герметичный ввод в электродвигатель и соединяет
последний через трансформатор со станцией управления. Станция осуществляет
управление, контроль и электрическую защиту ЭЦН от короткого замыкания,
перегрузки, срыва подачи напряжения, снижения сопротивления изоляции.
Трансформатор преобразует напряжение сети в рабочее, имеет
ступенчатую регулировку для подбора режима работы. Применяются также
преобразователи частоты для бесступенчатой регулировки частоты вращения ЭЦН и
датчики давления и температуры электродвигателя, передающие сигнал об
отклонении этих параметров от безопасных значений по силовому кабелю или сигнальной жиле.
Длина ЭЦН 25-30м. При длине центробежного
насоса и электродвигателя св. 5-8 м (в зависимости от диаметра) они состоят из
отд. секций для удобства транспортировки и монтажа, ЭЦН монтируется в
вертикальном положении непосредственно в процессе спуска в скважину. Корпуса
секций соединяют фланцами, валы - шлицевыми муфтами. Установка опускается на
заданную глубину на насосно-компрессорных трубах, подвешенных к устьевой
арматуре с герметичным вводом кабельной линии в скважину. Кабельная линия
крепится к насосно-компрессорным трубам снаружи поясами. При работе ЭЦН
продукция подается на поверхность по насосно-компрессорным трубам. Реже
применяют ЭЦН без насосно-компрессорных труб с пакером, подвеской на
кабель-канате и подачей продукции по обсадной колонне. Производительность ЭЦН
для нефтяных скважин от 15-20 до 1400-2000 м3/сут, напор до
2500-3000м, мощность электродвигателя до 500 кВт, напряжение до 2000В,
температура откачиваемой среды 1800 С, давление до 25 Мпа.
ЭЦН для воды содержит заполненный
маслом электродвигатель и насос с 5-50
ступенями. Производительность его до 3000 м3/ сут, напор до 1500 м,
мощность электродвигателя до 700 кВт, напряжение 3000В, температура воды до 400
С.