Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Монтаж, обслуживание и ремонт скважинных электронасосов

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
9.22 Mб
Скачать

П р о д о л ж е н и е

Неисправность и ее внешние проявления

Установка отключена защитой от пере­ грузки

После кратковремен­ ной остановки уста­ новка при пуске от­ ключается защитой от перегрузки

т а б л .

45

 

Вероятная причина

Методы устранения

Ротор погружного

Поменять местами присоедине­

насосного агрегата

ние к комплектному устройст­

вращается в обратную

ву двух жил кабельной линии

сторону

 

Поднять погружной насосный

Засорена приемная

сетка насоса

агрегат

Перекрыта напорная

Ликвидировать причину пере­

линия (закрыта за­

крытия напорной линии

движка, упали плашки

 

в задвижке, замерза­

 

ние напорной линии)

Поднять погружной насосный

Заклинен ротор по­

гружного

насосного

агрегат

агрегата

 

Выяснить причины и прин

Отклонение напряжения

питающей сети выше 1 0 меры по стабилизации

или ниже

15% от номи­ напряжения

нального

 

Выявить причины и устранить

Неодинаковое напряже­

ние по фазам (разница

их

более 5%)

Увеличить время между пуска­

Отсутствует или не

работает обратный

ми установки для стабилиза­

клапан

 

ции уровня жидкости в лифто­

 

 

вых трубах и эксплуатацион­

 

 

ной колонне

П р и м е ч а н и е . Если не удается запустить установку указанными выше способами, то следует поднять погружной насосный агрегат для выясне­ ния причин.

В процессе эксплуатации установок скважинных электрона­ сосов необходимо вести наблюдение за работой насосного аг­ регата:

в течение недели не реже одного раза замеряют подачу насоса;

еженедельно замеряют напряжение и силу тока электродви­ гателя;

устанавливают на трансформаторе или трансформаторной под­ станции КТППН минимальный ток, потребляемый двигателем;

при снижении сопротивления изоляции ниже 0,05 МОм из скважины поднимают электродвигатель;

при отключении устройства контроля за изоляцией на уста­ новке после предварительного замера сопротивления изоляции системы кабель - двигатель из скважины поднимают погружной агрегат;

при отключении установки повторный запуск проводят после замера сопротивления изоляции системы кабель - двигатель;

устраняют все неисправности аппаратуры согласно инструк­ ции по эксплуатации.

.ДЕМОНТАЖ УСТАНОВКИ СКВАЖИННЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭЛЕКТРОНАСОСОВ

Кабель, по которому электроэнергия подавалась к погруж­ ному насосному агрегату, отсоединяют от комплектного уст­ ройства. Отсоединенный конец кабельной линии протягивают через ролик к кабельному барабану, установленному на меха­ низированном кабеленаматывателе. Затем проводят демонтаж устьевой арматуры. Приподнимают колонну НКТ с погружным насосным агрегатом и устанавливают на фланце колонной го­ ловки пьедестал. Затем из скважины поднимают насосный аг­ регат. По мере подъема труб кабель освобождают от поясов. Повторное использование поясов недопускается.

После подъема всех труб снимают пьедестал и проводят разборку погружного насосного агрегата в следующей последо­ вательности:

освобождают от поясов спускной клапан, ловильную головку и головку верхней секции насоса. Монтажный хомут-элеватор устанавливают в проточку головки верхней секции и опускают погружной насосный агрегат на фланец колонной головки. Спускной и обратный клапаны выворачивают и закрывают упа­ ковочными пробками и крышками. Упаковочную пробку устанав­ ливают в ловильную головку верхней секции. Плавно поднимают агрегат, освобождая кабель от поясов, устанавливают мон­ тажный хомут-элеватор в проточку головки средней секции и опускают агрегат на фланец колонной головки. Раскрепляют болты фланцевого соединения, приподнимают верхнюю секцию и проверяют вращение ротора. Затем верхнюю секцию насоса ус­ танавливают на мостики и хомут-элеватор снимают;

проверяют наличие шлицевой муфты на головке средней секции, на головку устанавливают упаковочную крышку и за­ крепляют болтами. Плавно поднимают оставшуюся часть агре­ гата, освобождая кабель от поясов, устанавливают монтажный хомут-элеватор в проточки головки нижней секции и опускают на фланец колонной головки. Раскрывают болты фланцевого соединения, приподнимают среднюю секцию, проверяют вращение ротора, устанавливают на основание упаковочную крышку и за­ крепляют ее болтами. Опускают среднюю секцию на мостики.

В такой же последовательности разбирают нижнюю секцию насоса.

Разборку двигателя осуществляют в последовательности, обратной процессу сборки в соответствии с требованиями экс­ плуатационных документов.

МОНТАЖ ГАЗОСЕПАРАТОРА

К монтажу газосепаратор подготавливают в мастерской в следующей последовательности:

снимают транспортировочную крышку входного модуля;

проверяют наличие шлицевой муфты на верхнем конце вала; проверяют вращение вала (он должен проворачиваться в обе

стороны при приложении момента не более 3 Н*м); устанавливают муфту шлицевого газосепаратора на верхний

конец вала входного модуля насоса, соединяют ее с газосепаратором и затягивают фланцевое соединение;

проверяют наличие шлицевой муфты на нижнем конце вала входного модуля;

устанавливают и закрепляют транспортировочную крышку.

МОНТАЖ УЭВН

Монтаж УЭВН осуществляют в следующей последовательности: проводят промывку скважины; проверяют обсадную колонну с помощью специального шаблона

(см. рис. 42); осуществляют центровку вышки или мачты;

проводят линию электропередачи от силового трансформато­ ра до скважины;

устанавливают стойки кабельных барабанов параллельно с совпадением осей роликов на утрамбованной площадке;

проверяют установку хомута на электродвигателе; проверяют легкость вращения ролика; поднимают с помощью элеватора насос над скважиной; снимают транспортировочные крышки;

вынимают из переводника насоса ведущую трубу; опускают насос на протектор; затягивают гайки на шпильках;

снимают хомут с протектора и спускают насос до упора элеватора, надетого на верхний патрубок насоса;

заворачивают шламовую трубу в верхний патрубок и проводят дальнейший спуск установки в скважину.

МОНТАЖ И СПУСК УЭДН В СКВАЖИНУ

Монтаж диафрагменного электронасоса осуществляют в сле­ дующей последовательности:

очищают наружную поверхность электронасоса от грязи; заворачивают рукоятку из комплекта монтажных частей в

головку электронасоса; устанавливают элеватор насосно-компрессорных труб диа­

метром 60 мм под муфту патрубка электронасоса; поднимают электронасос над устьем скважины с помощью

талевой системы агрегата подземного ремонта; опускают электронасос в отверстие пьедестала до посадки

рукояток на верхнюю плиту пьедестала; отсоединяют элеватор от патрубка и приподнимают его на

1 - 1,5 м над муфтой электронасоса;

отворачивают гайки и болты накладок и гайки зажима и снимают две накладки, два зажима и сетку;

отворачивают две гайки, снимают пружинные шайбы и фланец муфты;

протирают насухо от грязи и влаги транспортировочные крышки токовводов электронасоса;

снимают поочередно все крышки токовводов с помощью съем­ ника кабельной муфты;

тщательно осматривают все резиновые уплотнительные коль­ ца на токовводах;

проверяют сопротивление изоляции электронасоса с помощью мегаомметра на напряжение 500 В (сопротивление изоляции электронасоса, измеренное между штеккером любого токоввода и корпусов должно быть не менее 100 МОм, при температуре воздуха 20 С);

закрывают токовводы транспортировочными крышками; внутри сетки электронасоса пропускают кабельную муфту и

подтягивают ее к устью скважины; все наконечники муфты вставляют в пазы фланца крепления

муфты и освобождают их от транспортировочных крышек; снимают транспортировочные крышки с токовводов, подтя­

гивают муфту к токовводам и закрепляют; устанавливают и натягивают пояс с помощью плоскогубцев;

проверяют сопротивление изоляции между жилами и между жилой и броней кабеля на барабане (в первом случае стрелку

мегоомметра устанавливают на нулевую отметку, что показывает на соединение контактов муфты с токовводом; во втором слу­

чае сопротивление изоляции системы кабель

электронасос

определяют по формуле

 

Яобш = ЛЛ/СКх + Д,> > 30,

 

где Я,

допустимое сопротивление 0изоляции

электронасоса

при температуре окружающей среды 20 С (не менее 100 МОм);

Як

допустимое сопротивление

изоляции кабельной

линии

при

температуре окружающей среды 20 С,

Кк = К' /I*;

Я* - допус­

тимое

сопротивление изоляции

1 км

кабеля;

длина

ка­

бельной линии); вкладывают свободный конец кабельной линии в бочку ба­

рабана, устанавливают на электронасос сетку, закрепляют за­ жимы накладки;

устанавливают элеватор под муфту электронасоса и при­ поднимают электронасос, выворачивают обе рукоятки из голов­ ки электронасоса и опускают ее до посадки элеватора на верхнюю плиту пьедестала;

смазывают поверхность резьбовой части сливного клапана, заворачивают клапан в муфту первой НКТ диаметром 60 мм и устанавливают элеватор под этой трубой;

заворачивают верхнюю шламовую трубу в муфту шламовой трубы с крутящим моментом не менее 50 Н*м;

приподнимают трубу с электронасосом, снимают элеватор с патрубка электронасоса, прикрепляют кабель к трубам поясами на расстоянии 200-250 мм от верхнего и нижнего торцов муф­ ты электронасоса и опускают трубу до посадки элеватора на верхнюю плиту пьедестала;

опускают вторую и третью трубы, прикрепляя к ним кабель поясами на расстоянии 200-250 мм от верхнего и нижнего торцов муфты каждой, трубы, и заполняют спущенные трубы струей чистой жидкости, обеспечивающей выход воздуха из труб (трубы спускают плавно со скоростью не более 0,25 м/с);

спускают электронасос в скважину на заданную глубину (при прохождении электронасосом участков скважин с большой кри­ визной скорость спуска снижают до 0,1 м/с);

прикрепляют к трубам поясами кабель на расстоянии 150200 мм выше и ниже места сращивания;

заливают трубы жидкостью и проверяют герметичность ко­

лонны через каждые 10-15

м спущенных труб;

кабель

элект­

измеряют

сопротивление

изоляции системы

ронасос

на

свободном конце кабельной линии через

каждые

25-30 м

спущенных труб

(при сопротивлении

изоляции менее

5 МОм спуск труб прекращают и электронасос поднимают на по­ верхность);

устанавливают устьевое оборудование и проводят обвязку устья скважины;

соединяют электроконтактный манометр с переводником труб­ ки манометра, выворачивают пробку из клапана и вворачивают штуцер шланга заправочного насоса, приподнимают свободный конец трубки и выше переводника заправляют трубку буферной жидкостью, устанавливают прокладку и соединяют трубку ма­ нометра со штуцером устья скважины, выворачивают штуцер за­ правочного насоса и устанавливают пробку в клапан в трубке манометра.

ПУСК УЭДН В РАБОТУ

Пуск установки в работу, а также освоение скважины и вы­ вод системы установка - скважины на эксплуатационный режим осуществляют в следующей последовательности:

измеряют сопротивление изоляции системы кабель - электро­ насос (между жилой и броней), которое должно быть не менее 5 МОм, при измерении изоляции между жилами и мегоомметром стрелка прибора должна находиться на нулевой отметке;

отключают или шунтируют подвижный контакт верхнего пре­ дела давления электроконтактного манометра и отводят его на 0,3-0,5 МПа выше ожидаемого давления в линии, при этом от­ крывают все задвижки наземного трубопровода на пути движе­ ния откачиваемой жидкости;

проводят предварительную настройку аппаратов защиты комплектного устройства Ш5103-3277У1 по номинальному зна­

чению тока электронасоса типа ЭДН5 и соединяют с соответ­ ствующими контактами зачищенные жилы со снятой броней ка­

беля; включают установку в работу и фиксируют показания ампер­

метра; проверяют показания электроконтактного манометра вклю­

чением его подвижных контактов верхнего и нижнего пределов давления и устанавливают их на 0,3-0,5 МПа выше и ниже ус­ тановившейся стрелки манометра.

ПОДБОР И ЭКСПЛУАТАЦИЯ УСТАНОВОК СКВАЖИННЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭЛЕКТРОНАСОСОВ

ПОДБОР СКВАЖИННЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭЛЕКТРОНАСОСОВ

Основной принцип подбора установок скважинного центробеж­ ного электронасоса к нефтяной скважине состоит в обеспечении извлечения из скважины нормированного дебита при минимальных затратах.

Известно несколько методик подбора УЭЦН к нефтяным сква­ жинам.

Правильный выбор типоразмера установок обеспечивает опти­ мальный режим работы системы пласт - насос.

Наиболее сложной задачей при выборе установки является определение рационального типоразмера ЭЦН и глубины его пог­ ружения под динамический уровень.

При выборе УЭЦН в основном необходимо соблюдать следующий порядок выбора узлов:

производительный выбор нескольких типоразмеров установок; определение глубины погружения насоса и его напора по ус­

ловиям отбора девонской нефти; уточнение параметров насоса при вязкости откачиваемой

смеси и газосодержании, отличающихся от принятых выше; проверка насоса на возможность отбора тяжелой жидкости

после ремонта скважины; проверка нагрева двигателя и уточнение его типоразмера; проверка выбранного кабеля;

проверка диаметрального габарита погружного агрегата и труб с кабелем;

проверка параметров автотрансформатора и станции управле­

ния; сравнение экономических показателей первоначально приня­

тых вариантов УЭЦН и выбор из них оптимального.

При выборе установок должны быть известны следующие вели-

Л'.м^сутПа-Ш5;

0,5 1 Г„5 2 2,5 3 3.5 Ч 45 5

7

в

9

Ю

Рис. 49. Номограмма для подбора ЭЦН к нефтяным скважинам:

1 1ЭЦН5А-100-1350; 2 - 2ЭЦН5Л-160-1400; 3 - 1ЭЦН5А-250-1000; 4 - 2ЭЦН5-200-800; 5 - 2ЭЦН5А-360-1100; 6 - 1ЭЦН5А-160-1100; 7 - ЗЭЦН5-130-1200; 8 - 2ЭЦН5А-360-850; 9 - 2ЭЦН5- 80-1200; 10 - 2ЭЦН5-40-1400; 11 - 2ЭЦН5А-160- 1450; 12 - У1ЭЦН5А-250-800; 13 - У2ЭЦН5А-360- 1100; 14 - У1ЭЦН5А-500-800; 15 - У1ЭЦН5А-250- 1400; 16 УЦН5А-160-1750; 17 - УЭЦН6-250- 1050; 18 - ЭЦН6-350-850; 19 - 2ЦН6-500-750; 20 - 2ЭЦН6-250-1400; 21 - 1ЭЦН6-500-1100

чины: суточный дебит скважины, глубина залегания пласта, температура и давление пласта, коэффициент продуктивности, объемный коэффициент нефти, давление насыщения, плотность сепарированной нефти, газовый фактор, плотность газа, обвод­ ненность, плотность воды, диаметр подъемных труб, внутренний диаметр обсадной колонны, буферное давление, вязкость отка­ чиваемой смеси.

Подбор УЭЦН по номограмме (рис. 49) практически облегчает работу по определению их типоразмеров. Номограмма содержит четыре квадранта. В первом квадранте дается зависимость деп­

рессии

Ар, коэффициента продуктивности К и дебита скважин

^ [5].

Второй квадрант содержит стендовые характеристики

ЭЦН, которые получены испытанием их после ремонта на транс­ форматорном масле вязкостью 22 «10'6 м2/с. Номограмма раз­ работана для скважин угленосного горизонта. Третий квадрант служит для пересчета давления на приеме рпр УЭЦН (Па). Плотность нефти принята равной 850 кг/м3. В четвертом квад­ ранте даны кривые зависимости газосодержания от давления на приеме насоса для нефтей с различным содержанием воды.

Порядок подбора УЭЦН к скважине

1. Дебит скважины определяют по формуле

(2 =

Я (/? л л

- Рзаб)>

 

где

К

коэффициент продуктивности пласта; рпл

давление

пласта; рМб - забойное давление.

Оптимальный дебит определяют в первом квадранте. Зная ве­ личину депрессии скважин Ар, на ординате отмечают эту точку. Затем из этой точки восстанавливают перпендикулярную линию до пересечения с соответствующей кривой, определяющей вели­ чину К. Из точки К опускают перпендикуляр на ось дебитов (2

иопределяют это значение.

2.Типоразмер насоса выбирают по двум известным значениям

параметра * производительность и напор Яи. Напор насоса

Н н = Яд + Ябуф + Ятр,

где Яд - динамический уровень; Ябуф напор, затрачиваемый на преодоление различного рода потерь в наземном трубопрово­

де от скважины

до сборного пункта;

Ятр - потери напора в

НКТ.

уровень определяют

непосредственным за­

Динамический

мером.

Буферное давление рвуф фиксируют по манометру и переводят в метры столба жидкости по формуле

Ябуф = Рбуф/рж&

где рж плотность добываемой смеси; # * ускорение свободно­ го падения.

138

Необходимый напор насоса откладывают на ординате Н п (квадрант 2) на пересечении перпендикуляров, восстановленных

из

точек

Я„) и

находят точку К2 и выбирают соответствую­

щий типоразмер УЭЦН.

 

3. Глубина спуска насоса

Ясп = Я д

+ Япогр + Як,

где

Япогр

погружение насоса под динамический уровень; Як

колебание уровня жидкости в скважине из-за неравномерности закачки воды в пласт.

Погружение насоса под динамический уровень диктуется зна­ чением газосодержания на приеме насоса.

Газосодержание определяют по кривым, представленным в квадранте 4 (см. рис. 50).

По значению газосодержания находят давление на приеме на­ соса.

Установлено, что для скважин с обводненностью до 20% га­ зосодержание составляет 0,04-0,06, а с обводненностью свыше 20% - 0,08-0,16.

Допустимое значение газосодержания откладывают на орди­ нате С и, восстановив из этой точки перпендикуляр до пере­ сечения с кривой, соответствующей обводненности расчетной скважины, на оси абсцисс получают искомое давление на прие­ ме насоса рпР.

Проектируя полученное значение давления на кривую плот­ ности Рзатр, на оси напоров получают значение погружения на­

соса Япогр*

Номограмма разработана применительно к условиям Туймазинского месторождения. При использовании номограммы для других месторождений следует получить данные для квадрантов 3 и 4, а также значения Ятр и Ян [5].

ПОДБОР МОДУЛЬНЫХ НАСОСОВ К СКВАЖИНАМ

Подбор насосов к скважинам осуществляют в следующей пос­ ледовательности [9].

1. Задают интервал подвесок Ьтюд, т.е. Ьт1 $ АюД <

^Апах*

2.Выбирают значение текущей подвески ЯпоД.

3.Определяют объемный коэффициент водонефтяной смеси при

давлении насыщения Ям по формуле

Вы = Я„( 1 - Ь) + 5,

(1)

где Ям - объемный коэффициент нефти при давлении насыщения;

Ъ- объемная обводненность, продукция.

4.Вычисляют плотность нефтегазовой смеси в пластовых условиях Упл по формуле

где

упс

плотность

сепарированной нефти;

згг

плотность

га­

за

в

стандартных условиях; Гпл.о

газовый

фактор пластовый

объемный;

- плотность воды.

 

 

 

 

5.

Вычисляют первое приближение давления на входе в насос

Рас

по формуле

 

 

 

 

 

Рвх=

Рпл “ 0,1Упло*

“ ^под) “ Ож.м/^пр,

 

 

 

(3)

где

рпл

давление

в пласте;

глубина

до верхних

дыр

перфорации; (}жм - дебит объемной жидкости в мернике; Кпр - коэффициент продуктивности скважины.

6.

Определяют первое приближение объемного коэффициента

жидкости при давлении на входе в насос 2?ж.вх по формуле

 

Вж„

= Ь + (1 Й[1 + <Я„ - 1)1е т з .

(4)

где рнас - давление насыщения.

7.Определяют первое приближение дебита жидкости на входе

внасос 2* .вх по формуле

С^ж.вх = ^ж.м•^ж.вx•

(б)

8. Вычисляют объемное количество свободного газа на вхо­ де в насос Свх по формуле

Свх = Г Ш Ц М ^ -)т 1,

<6)

Рнас

где т показатель степени кривой разгазирования пластовой пробы.

9.Определяют первое приближение газосодержания на входе

внасос Эвх по формуле

1

 

Эвх---------------;-----;-----------

<7)

<1 + РВX)Дж . в и + |

 

Свх

 

10. Вычисляют расход газа на

входе в насос Огл* по фор­

муле

 

Ог.вх = бж.вхРвх/(1 “ Эвх)»

(8)

11. Определяют приведенную скорость газа в сечении на

входе в насос спр из равенства

 

СПр ** О глх//ска»

(9)

где /осв * площадь сечения скважины.

насос

(рвх

12. Определяют истинное газосодержание на входе в

по формуле

 

 

фпх

= Эвх/I I

(сп/Спр)13ях] 9

( 10)

Соседние файлы в папке книги