Федеральное агентство по рыболовству

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Астраханский государственный технический университет»

Система менеджмента качества в области образования, воспитания, науки и инноваций сертифицирована DQS

по международному стандарту ISO 9001:2015

Институт Нефти и газа

Направление подготовки 21.03.01 Нефтегазовое дело

Кафедра «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
РЕФЕРАТ

по дисциплине

"Основные технологии и технологические комплексы при освоении месторождений УВ сырья"

на тему: Технология эксплуатации скважин электроцентробежными насосами

	Выполнил: студент группы ЗННББ-27 Туленов Тимур Зайдуллаевич «27» июня 2021 г. Проверил: Директор Прикаспийского образовательного центра нефтегазовых технологий Института нефти и газа АГТУ, к.т.н., доцент Егорова Елена Валерьевна «27» июня 2021 г.

Астрахань, 2021

Содержание
1. Введение……………….…………………………………………………..…3

2. Основная часть…………………………………...…………….…...….……4

2.1. Общие сведения об установке погружных центробежных насосов.….4

2.2. Оборудование устья скважин ………………….…………….………….8

2.3. Характеристики УЭЦН.…………………………………..…….……......9

3. Эксплуатация УЭЦН…...……………………………………………….…12

3.1. Расчет подбора УЭЦН к скважине ………………………….…………12

3.2. Контроль над эксплуатацией УЭЦН и обслуживание скважин...……13

3.3. Влияние газа на работу УЭЦН и методы защиты насосов

от влияния свободного газа, содержащегося в откачиваемой

жидкости …………………………………………….…………..……………14

4. Заключение…………………………………………………………………17

5. Список используемой литературы……………………………................18


1. Введение

---

Скважина – это горная выработка круглого сечения, пробуренная с поверхности земли или с подземной выработки без доступа человека к забою под любым углом к горизонту. Бурение скважин проводят с помощью специального бурового оборудования.

Различают вертикальные, горизонтальные, наклонные скважины. Начало скважины называется её устьем, дно — забоем, внутренняя боковая поверхность — стенками. Диаметры скважин колеблются от 25 мм до 3 метров.

Эксплуатационная скважина (рис.1) требуется для добычи газа и нефти из существующей залежи. Осуществление данного процесса происходит в полном соответствии с проектным заданием на разработку газовых или нефтяных месторождений.



(рис.1) Эксплуатационная скважина
2. Основная часть

2.1 Общие сведения об установке погружных центробежных насосов

Область применения УЭЦН – это высокодебитные обводненные, глубокие и наклонные скважины с дебитом 10 – 1300 м3/сут. и высотой подъема 500 – 2000 м. Межремонтный период УЭЦН составляет до 320 суток и более.

Когда на заключительной стадии эксплуатации скважины вместе с нефтью из скважин поступает большое количество пластовой воды, применение штанговых насосов становится малоэффективным. Этих недостатков лишены установки погружных электронасосов УЭЦН.

Установки погружных центробежных насосов в модульном исполнении типов УЭЦНМ и УЭЦНМК предназначены для откачки продукции нефтяных скважин, содержащих нефть, воду, газ и механические примеси. Установки типа УЭЦНМ имеют обычное исполнение, а типа УЭЦНМК – коррозионно-стойкое.

Установка (рис. 2) состоит из погружного насосного агрегата, кабельной линии, спускаемых в скважину на насосно-компрессорных трубах, и наземного электрооборудования (трансформаторной подстанции).

Погружной насосный агрегат включает в себя двигатель (электродвигатель с гидрозащитой) и насос, над которым устанавливают обратный и сливной клапаны.

В зависимости от максимального поперечного габарита погружного агрегата установки разделяют на три условные группы – 5; 5А и 6:

– установки группы 5 поперечным габаритом 112 мм применяют в скважинах с колонной обсадных труб внутренним диаметром не менее 121,7 мм;

---

– установки группы 5А поперечным габаритом 124 мм – в скважинах внутренним диаметром не менее 130 мм;

– установки группы 6 поперечным габаритом 140,5 мм – в скважинах внутренним диаметром не менее 148,3 мм.

Выпускаемые серийно УЭЦН имеют длину от 15,5 до 39,2 м и массу от 626 до 2541 кг в зависимости от числа модулей (секций) и их параметров.

В современных установках может быть включено от 2 до 4 модулей-секций. В корпус секции вставляется пакет ступеней, представляющий собой собранные на валу рабочие колеса и направляющие аппараты. Число ступеней колеблется в пределах 152 – 393. Входной модуль представляет основание насоса с приемными отверстиями и фильтром-сеткой, через которые жидкость из скважины поступает в насос. В верхней части насоса ловильная головка с обратным клапаном, к которой крепятся НКТ.

Насос (ЭЦНМ) – погружной центробежный модульный многоступенчатый вертикального исполнения. Насосы также подразделяют на три условные группы – 5; 5А и 6. Диаметры корпусов группы 5 – 92 мм, группы 5А – 103 мм, группы 6 – 114 мм.

(рис.1) Установка погружного центробежного насоса, где 1 – оборудование устья скважин; 2 ‑ пункт подключательный выносной; 3 ‑ трансформаторная комплексная подстанция; 4 – клапан спускной; 5 ‑ клапан обратный; 6 – модуль-головка; 7 – кабель; 8 – модуль-секция; 9 – модуль насосный газосепараторный; 10 – модуль исходный; 11 – протектор; 12 – электродвигатель; 13 ‑ система термоманометрическая. Погружные центробежные электронасосы для откачки жидкости из скважины принципиально не отличаются от обычных центробежных насосов, используемых для перекачки жидкостей на поверхности земли. Однако малые радиальные размеры, обусловленные диаметром обсадных колонн, в которые спускаются центробежные насосы, практически неограниченные осевые размеры, необходимость преодоления высоких напоров и работа насоса в погруженном состоянии привели к созданию центробежных насосных агрегатов специфического конструктивного исполнения. Внешне они ничем не отличаются от трубы, но внутренняя полость такой трубы содержит большое число сложных деталей, требующих совершенной технологии изготовления. Насос, протектор и электродвигатель являются отдельными узлами, соединяемыми болтовыми шпильками. Концы валов имеют шлицевые соединения, которые стыкуются при сборке всей установки. При необходимости подъема жидкости с больших глубин секции погружного центробежного электронасоса соединяются друг с другом так, что общее число ступеней достигает 400. Всасываемая насосом жидкость последовательно проходит все ступени и покидает насос с напором, равным внешнему гидравлическому сопротивлению. УЭЦН отличаются малой металлоемкостью, широким диапазоном рабочих характеристик, как по напору, так и по расходу, достаточно высоким КПД, возможностью откачки больших количеств жидкости и большим межремонтным периодом. Обеспечивают подачу 10 ÷ 1300 м3/сут и более напором 450 ÷ 2000 м вод.ст. (до 3000 м). С помощью насосно-компрессорных труб агрегат, который состоит из электродвигателя, протектора и погружного насоса, спускается в эксплуатируемую скважину. Электрический кабель служит для передачи электроэнергии к электродвигателю и крепится специальными металлическими поясами к насосно-компрессорным трубам. Применяемы кабель должен быть плоским, трехжильным, изолированным и защищен хомутами или кожухами от механических повреждений. Над насосами устанавливают сливной и обратный клапаны. Откачиваемую пластовую жидкость насос перемещает на поверхность по насосно-компрессорным трубам. При этом оборудование устья скважины обеспечивает герметизацию кабеля и труб, отвод жидкости и подвеску колонны обсадной трубы. Гидрозащита электродвигателя состоит из компенсатора и протектора, которые состоят из резиновой диафрагмы и торцевого уплотнения вала (протектор). Станция управления предназначена для управления погружным насосом, а также для отключения всей установки, при ее отклонении от нормального режима работы и проведения ремонтно-профилактических работ на скважинах. Сам центробежный насос состоит из рабочего колеса с лопастями, корпуса, вала и направляющего аппарата. Преимущества и недостатки УЭЦН Скважины, которые оборудованы установками погружных центробежных насосов, выгодно отличаются от тех, где применяются глубиннонасосные установки Во-первых, на поверхности таких скважин отсутствуют механизмы с подвижными элементами, большие металлоемкие станки и конструкции. Во-вторых, эти скважины можно вводить в эксплуатацию сразу после процесса бурения и в любое время года, избегая значительных затрат средств и времени на сооружение фундамента и установку тяжелого оборудования. В-третьих, скважины, оборудованные электроцентробежными установками, легко герметизируются, что способствует отбору сопутствующего природного газа. Однако, такие установки имеют и свои недостатки. К ним можно отнести сложное оборудование, для обслуживания и ремонта которого требуются высококвалифицированные специалисты. Также применение установок погружных центробежных насосов не рекомендуется на скважинах, где в пластовой жидкости содержится много газа и песка, которые могут способствовать быстрому износу оборудования. Электроцентробежные насосы превосходят по всем характеристикам другие установки, но при этом область их применения невелика. Для расширения области применения и снижения уровня аварийности данных установок, разрабатывается множество технологий, которые должны в будущем устранить эти недостатки.

---

2.2. Оборудование устья скважин

Типичная арматура устья скважины, оборудованной для эксплуатации УЭЦН (рис. 3), состоит из крестовины 1, которая навинчивается на обсадную колонну.

В крестовине имеется разъемный вкладыш 2, воспринимающий нагрузку от НКТ. На вкладыш накладывается уплотнение из нефтестойкой резины 3, которое прижимается разъемным фланцем 5. Фланец 6 прижимается болтами к фланцу крестовины и герметизирует вывод кабеля 4.

Арматура предусматривает отвод затрубного газа через трубу 6 и обратный клапан 7. Арматура собирается из унифицированных узлов и запорных кранов. Она сравнительно просто перестраивается для оборудования устья при эксплуатации штанговыми насосами.



(рис.1) Арматура устья скважины, оборудованной УЭЦН
2.3. Характеристики УЭЦН

Таблица 1. Показатели технической и энергетической эффективности

Установки	Номинальная подача, м3 /сут	Номинальный напор, м	Мощность, кВт	К. п. д., %	K. п. д. насоса, %	Максимальная плотность водонефтяной смеси, кг/м3	Рабочая часть характеристики
							подача, м3 /сут	напор, м
УЭЦНМ5–50–1300	50	1360	23	33,5	43	1400	25 – 70	1400–1005
УЭЦНМК5–50–1300	1360	23	33,5	1400	1400–1005
УЭЦНМ5–50–1700	1725	28,8	34	1340	1780–1275
УЭЦНМК5–50–1700	1725	28,8	34	1340	1780–1275
УЭЦНМ5–80–1200	80	1235	26,7	42	51,5	1400	60 – 115	1290 – 675
УЭЦНМК5–80–1200	1235	26,7	42	1400	1290 – 675
УЭЦНМ5–80–1400	1425	30,4	42,5	1400	1490–1155
УЭЦНМК5–80–1400	1425	30,4	42,5	1400	1490–1155
УЭЦНМ5–80–1550	1575	33,1	42,5	1400	1640 – 855
УЭЦНМК5–80–1550	1575	33,1	42,5	1400	1640 – 855
УЭЦНМ5–80–1800	1800	38,4	42,5	1360	1880 – 980
УЭЦНМК5–80–1800	1800	38,4	42,5	1360	1880 – 980
УЭЦНМ5–125–1000	125	1025	29,1	50	58,5	1240	105 – 165	1135 – 455
УЭЦН MK5–125–1000	1025	29,1	50	1240	1135 – 455
УЭЦНМ5–125–1200	1175	34,7	48	1400	1305 – 525
УЭЦН MK5–125–1200	1175	34,7	48	1400	1305 – 525
1	2	3	4	5	6	7	8	9
УЭЦН MK5–125–1300	1290	38,1	48	1390	1440 – 575
УЭЦН M5–125–1800	1770	51,7	48,5	1400	1960 – 785
УЭЦНMK5–125–1800	1770	51,7	48,5	1400	1960 – 785
УЭЦНМ5–200–800	200	810	46	40	50	1180	150 – 265	970 – 455
УЭЦНМ5–200–1000	1010	54,5	42	1320	1205 – 565
УЭЦНМ5–200–1400	1410	76,2	42	1350	1670 – 785
УЭЦНМ5А-160–1450	160	1440	51,3	51	61	1400	125 – 205	1535 – 805
УЭЦНМК5А-160–1450	1440	51,3	51	1400	1535 – 905
УЭЦНM5A-160–1600	1580	56,2	51	1300	1760–1040
УЭЦНМК5А-160–1600	1580	56,2	51	1300	1760–1040
УЭЦНМ5А-160–1750	1750	62,3	51	1300	1905–1125
УЭЦНMK5A-160–1750	1750	62,3	51	1400	1905–1125
УЭЦНM5A-250–1000	250	1000	55,1	51,5	61,5	1320	195 – 340	1140 – 600
УЭЦНMK5A-250–1000	1000	55,1	51,5	1320	1140 – 600
УЭЦНМ5А-250–1100	1090	60,1	51,5	1210	1240 – 650
УЭЦНМК5А-250–1100	1090	60,1	51,5	1210	1240 – 650
УЭЦНM5A-250–1400	1385	76,3	51,5	1360	1575 – 825
УЭЦНMK5A-250–1400	1385	76,3	51,5	1360	1575 – 825
УЭЦНМ5А-250–1700	1685	92,8	51,5	1120	1920–1010
УЭЦНМК5А-250–1700	1685	92,8	51,5	1120	1920–1010

---

Таблица 2. Масса насоса и насосного агрегата и габаритные размеры насоса и насосного агрегата

Установка	Длина насосного агрегата, мм, не более	Длина насоса, мм, не более	Масса, кг, не более
			насосного агрегата	насоса
УЭЦНМ5–50–1300	15522	8252	626	280
УЭЦНМК5–50–1300	15522	8252	633	287
УЭЦНМ5–50–1700	17887	10617	705	359
УЭЦНМК5–50–1700	17887	10617	715	369
УЭЦНМ5–80–1200	16232	8252	602	256
УЭЦНМК5–80–1200	16232	8252	610	264
УЭНЦМ5–80–1400	18227	9252	684	290
УЭЦНМК5–80–1400	18227	9252	690	296
УЭЦНМ5–80–1550	19592	10617	720	326
УЭЦНМК5–80–1550	19592	10617	745	333
УЭЦНМ5–80–1800	20227	11252	750	356
УЭЦНМ К5–80–1800	20227	11252	756	362
УЭЦНМ5–125–1000	15522	8252	628	282
УЭЦНМК5–125–1000	15522	8252	638	292
УЭЦНМ5–125–1200	17217	9252	709	315
УЭЦНМК5–125–1200	17217	9252	721	327
УЭЦНМ5–125–1300	18582	10617	755	361
УЭЦНМК5–125–1300	18582	10617	767	373
УЭЦНМ5–125–1800	24537	13617	1103	463
УЭЦНМК5–125–1800	24537	13617	1122	482
УЭЦНМ5–200–800	18582	10617	684	290
УЭЦНМ5–200–1000	24887	12617	990	350
УЭЦНМ-200–1400	30277	17982	1199	470
УЭЦНМ5А-160–1450	19482	10617	976	416
УЭЦНМК5А-160–1450	19482	10617	990	430
УЭЦНМ5А-160–1600	20117	11252	997	437
УЭЦНМК5А-160–1600	20117	11252	1113	453
УЭЦНМ5А-160–1750	24272	12617	1262	492
УЭЦНМК5А-160–1750	24272	12617	1278	508
УЭЦНМ5А-250–1000	20117	11252	992	432
УЭЦНМК5А-250–1000	20 117	11252	1023	463
УЭЦНМ5А-250–1100	21482	12617	1044	484
УЭЦНМК5А-250–1100	21 482	12617	1079	518
УЭЦНМ5А-250–1400	27637	15982	1385	615
УЭЦНМК5А-250–1400	27637	15982	1428	658
УЭЦНМ5А-250–1700	30637	18982	1498	728
УЭЦНМК5А-250–1700	30637	18982	1551	783

---

Смотрите также файлы

• Блім бойынша жиынты баалау Компьютерлік желілер жне апаратты ауіпсіздік блімі бойынша жиынты баалау.docx

• Решение педагогической задачи Алгоритм решения.doc

• Методические рекомендации по подготовке и проведению государственной итоговой аттестации по образовательным программам основного общего образования в 2018 году.docx

• Направление Исследовательские и социальные проекты.docx

• Нужно увеличить количество продаж. Для этого нужно сделать эффективную рекламу, привлечь недорогой и целевой трафик. Повысить конверсию рекламы сплит тестированием.docx