Выбор и расчет установки электроцентробежного насоса с газосепаратором для нефтяной скважины

Объект исследования – насосная установка для нефтяной скважины.
Цель работы – выбор и расчет электромеханического оборудования скважинной насосной установки с газосепаратором для эксплуатации нефтяной скважины.
В работе представлен общий обзор и анализ оборудования скважинной насосной установки с гаосепаратором для эксплуатации нефтяных скважин.
Приведены расчеты по подбору оборудования и рассмотрены предложения увеличения межремонтного периода установки.

Весь текст будет доступен после покупки

В наше время существенно увеличились масштабы добычи нефти и газа и вводятся в разработку месторождения со сложными геолого-физическими условиями, решается важнейшая проблема увеличения полноты извлечения нефти из недр [1, 2].
Россия занимает в мире ведущее место по производству и использованию для добычи нефти установок электроцентробежных погружных насосов (УЭЦН). До 60 % нефти России и до 70% нефти Западной Сибири добывается с использованием УЭЦН. Состояние нефтяной промышленности России подошло к такому периоду, когда дальнейшая эксплуатация скважин возможна лишь при модернизации и совершенствования процесса добычи нефти, из-за существенного ухудшения эксплуатационных условий. Большой проблемой при работе в осложненных скважинах является изменение ее технико-экономических показателей. Факторов влияющих на работу УЭЦН очень много: начиная от конструкции скважины, до процессов, проходящих в самом пласте.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Установки электроцентробежного насоса для нефтяных скважин

1.1 Эксплуатация скважин УЭЦН на месторождении

Эксплуатация скважин установками погружных центробежных насосов (УЭЦН), относящихся к классу бесштанговых, является в настоящее время основным способом добычи нефти в России. Установки электроцентробежных насосов (УЭЦН) применяют в скважинах для откачки пластовой жидкости [3, 14].
Область применения УЭЦН - это высокодебитные обводненные, глубокие и наклонные скважины с дебитом 10 ? 1300 м3/сут и высотой подъема 500?2000 м.
Условия применимости УЭЦН по перекачиваемым средам: жидкость с содержанием механических примесей не более 0,5 г/л, свободного газа на приеме насоса не более 25 %; сероводорода не более 1,25 г/л; воды не более 99 %; водородный показатель (рН) пластовой воды в пределах 6?8,5. Температура в зоне размещения электродвигателя не более +90оС (специального теплостойкого исполнения до +140 ?С).
При работе УЭЦН, где в откачиваемой жидкости концентрация мехпримесей превышает допустимую 0,1 г/л, происходит засорение насосов, интенсивной износ рабочих агрегатов. Как следствие, усиливается вибрация, попадание воды в ПЭД по торцевым уплотнениям, происходит перегрев двигателя, что приводит к отказу работы УЭЦН.
В зависимости от диаметра эксплуатационной колонны, максимального поперечного размера (диаметра) погружного агрегата, применяют ЭЦН различных групп - 5, 5А, 6.
Насосы также подразделяют на три условные группы - 5, 5А, 6. Диаметры корпусов группы 5 - 92 мм, группы 5А - 103 мм, группы 6 - 114 мм.
Установки УЭЦНМ и УЭЦНМК имеют следующие преимущества:
- возможность более точного подбора оборудования к технологическим режимам скважины и последовательное обеспечение работы оборудования в режимах, близких к оптимальным;
- повышенные параметры надежности;
- снижение энергетических затрат за счет оптимального подбора установки к конкретным параметрам скважин;
- расширение области применения по газосодержанию на приеме насоса за счет использования насосного газосепаратора.
Установка состоит из подземного оборудования, кабельной линии и наземного электрооборудования в соответствии с рисунком 1.1 и листом АМТИ.210301.01.001.

1 – гидрозащита; 2 - насос; 3 – кабельная линия; 4 - колонна НКТ; 5 – металлический пояс; 6 – устьевое оборудование; 7 – установка управления; 8 – трансформаторная подстанция
Рисунок 1.1 - Установка подземного оборудования
Насосный агрегат, состоящий из многоступенчатого центробежного насоса (ЭЦН), электродвигателя с гидрозащитой спускается в скважину на НКТ под уровень жидкости. Питание электроэнергией погружного электродвигателя (ПЭД) (лист АМТИ.210301.01.005СБ) осуществляется по кабельной линии, которая крепится к НКТ металлическими поясами.
Над насосом через 2 НКТ устанавливается обратный клапан, выше него на одну трубу - сливной (сбивной). На глубине 1000-1200м в НКТ устанавливается ловитель скребка.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Антониади Д.Г., Ш.К., Савенок О.В., Шостак Н.А. «Теоретические основы разработки нефтяных и газовых месторождений // Краснодар.: Издательство «Просвещение-Юг» 2011. – 203с.
2. Годовой отчет по работе механизированного фонда скважин ОАО «ННП». ПТО. - 2004 г.
3. Желтов Ю.Н. Разработка нефтяных месторождений. Недра. - 1988 г.
4. Каталог Альметьевского завода погружных электронасосов «Алнас».
5. Справочная книга по добыче нефти/под ред. Гиматутдинова Ш.К.- М. Недра. - 1974 г.
6. Локтев А.В., Болгов И.Д., Гибадуллин А.Г. Влияние механических примесей на работу механизированного фонда нефтяных скважин / Нефтепромысловое дело. – 1992 г.
7. Ладенко А.А., Кунина П.С. Расчет эксплуатационного оборудования (уч. пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров 131000 «Нефтегазовое дело»). Учебное пособие. - Краснодар.: Изд-во ФГБОУ ВПО «Куб ГТУ», 2011. – 149 с.
8. Ладенко А.А. Нефтегазопромысловое оборудование. Учебное пособие/ А.А. Ладенко, М.М. Якутович.-Москва; Волог-да:Инфра-Инженерия, 2022. – 236 с.:ил., табл.
9. Зейгман Ю.В. Выбор оборудования и режима работы скважин с установками штанговых и электроцентробежных насосов/Ю.В. Зейгман, О.А. Гумеров, И.В. Генералов. – Уфа: УГНТУ, 2000. – 122 с.

Весь текст будет доступен после покупки