Электрические погружные насосы
Искусственный отбор технологии подъема в значительной степени зависит от условий скважины и конкретные параметры применения данной скважине. Электрические погружные насосные (ESP) системы, использующие центробежные насосы являются предпочтительной технологии искусственного подъема для скважин с большим расходом и глубже, и глубины. ESP системы для подъема жидкостей для различных отраслей промышленности, в том числе нефти и газа, горнодобывающей промышленности, городского водоснабжения и геотермальной. Род подъемников, самая распространенная форма искусственного подъема использовании насосных штанг довести жидкость на поверхность и используются в основном в нижней скважины поток.
Тем не менее, существуют приложения, в нефтяной промышленности при типичных центробежных насосов или стержня, не применяются в связи с различными условиями в скважине. В скважинах с высоким содержанием газа в жидкость, песок груженый жидкости или густой вязкой нефти, производительность системы ESP может снизиться. В наклонных скважинах, механический износ между насосных штанг в системе подъема штанги и НКТ является серьезной проблемой.
Для этих проблематичных приложений, существуют технологии, которая сочетает в себе погружной электродвигатель и прогрессирующий полости насоса (PCP). PCP является поршневой насос, состоящий из одного внешнего винтового ротора формы поворота эксцентрично внутри двойной внутренней винтовой формы статора одного и того же малого диаметра и вдвое больше высоты, длина ротора. Эта геометрия создает "пустоты", которые подтолкнули вверх насос с каждым поворотом ротора. Чаще всего, эти насосы подключены к поверхности насосных штанг и приводятся в движение поверхность двигателя.
Потому что вся строка стержень вращается в колонне НКТ, стержень / трубка износ может быть серьезной проблемой среди наклонных скважинах. Это подтвердила большие отверстия в трубопроводе, в результате чего жидкость и проскользнуть вниз по кольцу и серьезно препятствуют производства. Для решения этой проблемы, Centrilift разработан метод включения ESP двигатели винтовых насосов для создания электрических погружных винтовых насосных (ESPCP) системы. С помощью этой комбинации, винтовых насосов, теперь имеют возможность в соответствии с УЭЦН в глубину и отклонение возможностей.
Система ESPCP состоит из семи компонентов: погружной электродвигатель, механизм-редуктор, гидрозащиты, гибкого вала, насоса, привода с регулируемой скоростью и погружного кабеля.
Погружной электродвигатель ESP двигателей, начиная от 10 л.с. до 2000 л.с., которые используются в системах ESPCP. Двигатели разработаны и изготовлены с особенностями максимально работать жизни в суровых условиях в скважине. Оптимизированная геометрия и слот заполнения, а также формы стержни ротора, повысить эффективность двигателя и запатентованный Т-кольцо подшипника система максимально двигатель жизни за счет внедрения радиальных поддержки, максимально расход масла, анти-спин и оптимизированную производительность подшипников при термоциклировании.
Gear-редуктор (ГРУ) Из-за физических ограничений с ПХФ, они должны вращаться медленнее, чем оборотов системы ESP. Стандартные электродвигатели вращаются примерно 3600 оборотов в минуту при 60 Гц, но рабочий диапазон лечащего врача, как правило, 100 - 500 оборотов в минуту. Двойной планетарный редуктор разработан прибор может снизить скорость до 9 до 11 раз от первоначального оборотов в минуту. Конструкция позволяет ему сохранять более чем на 98 процентов КПД двигателя.
Это ГРУ также выполняет еще одно требование из винтовых насосов, высокий крутящий момент, необходимые для преодоления натягом между ротором и статором. Дизайн ГРУ позволяет уменьшить скорость и увеличение крутящего момента, позволяя двигателю работать легче на протяжении всей жизни системы.
Гидрозащиты защищает ГРУ и двигатель от скважинной жидкости, выравнивает моторного масла в скважине давление жидкости и поддерживает направление вала насоса нагрузки. Короткий промежуток между осевой компоненты прутков в печать дизайн также повышает ротационную стабильность и минимизирует вибрации.
Flex-вал в сборе Как упоминалось выше, PCP движется в эксцентричной движения в то время как двигатель, ГРУ и уплотнение движения в концентрические движения. Поэтому есть необходимость, что эксцентричные движения должны быть переданы в концентрические движения в то время гашения вибрации вызывает. Гибкий вал пары сборки уплотнения вала и ротора насоса для компенсации эксцентричного вращения и вибрации.
ПХФ являются наиболее эффективными в вязкой нефти, песка груженый жидкостей и загазованных колодцев. Они также подходят, когда эмульсия озабоченность в связи с его геометрией и легкими поглаживающими действия. Еще одним преимуществом является то, что ПХФ требуют меньших двигателей, чем ЭЦН, снижению расходов на электроэнергию.
Преобразователи частоты (ПЧ) обеспечивают средства для управления системой скважины ESPCP. Возможность изменять настройки системы скважины позволяет оператору регулировать объемы производства по мере изменения скважинных условий. VSD защищает насосные системы зондирования изменяющиеся условия, такие как расход или давление, которое потенциально может привести к повреждению. Сигнализация и ограничения могут быть запрограммированы в VSD, что позволяет автоматическое изменение шага для оптимизации производства и условий эксплуатации.
Преобразователи частоты включать графические системы управления (ГКС), которая представляет собой удобный интерфейс для программирования и запуска программного обеспечения функций, предназначенных для максимально продлить срок службы насосной системы. ГКС взаимодействуют также записи, журналы и передает данные с диска и любой системы скважинного мониторинга для ноутбука, SCADA или спутниковой системы.
Кабель, соединяющий забойный двигатель с системой управления поверхность доступна в различных конфигурациях, чтобы наиболее эффективно соответствовать свойствам жидкости скважины и геометрии. Кабель в обеих круглые и плоские конструкции. В то время круглого кабеля имеет лучшие электрические свойства, бывают случаи, когда и диаметром требует плоский кабель для максимальной очистки и минимального ущерба. Кабели имеют твердые медные проводники, либо EPDM резины или полипропиленовой изоляцией, и оцинкованная стальная броня. Некоторые конфигурации включают в свинцовой оболочке для повышения наработки.
Преимущества ESPCP приложений
- Первоначальные затраты ниже по сравнению с обычной системой ESP
- Улучшенная объемная и общую эффективность насоса по сравнению с ESP
- Снижение эксплуатационных расходов
- Устраняет механические ношения трубки и стержни в наклонных и горизонтальных установках
- Позволяет меньшие двигатели для управления системой
- Повышает надежность и оптимизировать двигатель и насос скоростиИсключает необходимость для нескольких систем нефти и уплотнения