СИСТЕМА УТИЛИЗАЦИИ ДРЕНАЖНОЙ ЖИДКОСТИ С ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ КНС

Изобретение предназначено для использования в нефтяной промышленности, в частности в системе поддержания пластового давления на кустовых насосных станциях.
Известна система утилизации жидкости с сальниковых уплотнений центробежных секционных насосов с использованием дренажных центробежных секционных насосов ЦНС-60/198, генеральным проектировщиком кустовых насосных станций (КНС) является научно-исследовательский институт «Гипротюменьнефтегаз» (Технологический регламент КНС.- ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз», 1988.- С. 1-4, рис.1).
Однако известная система обладает рядом недостатков.
При эксплуатации КНС, оборудованных дренажными центробежными секционными насосами, возникает проблема интенсивного износа рабочих колес ротора и направляющих аппаратов статора насоса, подшипников и электродвигателя, т.к. рабочим агентом является соленая подтоварная вода с механическими примесями и твердыми частицами, доходящими до 0,1мм, которая значительно сокращает срок службы насосных установок.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является усовершенствование технологической схемы по утилизации дренажной жидкости в КНС и продление срока эксплуатации дренажных насосов.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в увеличении срока службы дренажных наосов за счет изменения технологической схемы утилизации дренажной жидкости путем замены используемого дренажного центробежного насоса на струйный насос, предназначенный для работы с агрессивными средами, не содержащий в себе трущихся деталей и работающий без электродвигателя.
Указанный технический результат достигается тем, что система утилизации дренажной жидкости с центробежных насосов КНС, содержит дренажный струйный насос, всасывающий патрубок которого соединен коллектором с дренажной емкостью, а напорный патрубок с приемом блока насосных агрегатов, при этом нагнетательный патрубок связан нагнетательным коллектором для подачи рабочего агента с основной напорной линией кустовой насосной станции, при чем на нагнетательном коллекторе установлена задвижка, между которой и струйным насосом установлен гидравлический дроссель. Кроме того, на нагнетательном коллекторе подачи рабочего агента после гидравлического дросселя установлен манометр.
Дренажный центробежный насос меняется на струйный насос. Для установки струйного насоса необходимо дополнительное оборудование:
задвижка с электроприводом, гидравлический дроссель, манометр. Местом расположения дополнительного оборудования является нагнетательный коллектор, подающий рабочий агент от основной напорной линии кустовой насосной станции до приема струйного насоса. Задвижка с электроприводом устанавливается на нагнетательный коллектор. Гидравлический дроссель устанавливается между задвижкой с электроприводом и струйным насосом. Манометр устанавливается после гидравлического дросселя с целью контроля давления подаваемого рабочего агента.
Между существенными признаками изобретения и заявленным техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: работа струйного насоса осуществляется без электроэнергии за счет нагнетания рабочего агента (воды) из напорной линии КНС. Задвижка с электроприводом предназначена, для того, чтобы оператор кустовой насосной станции открывал ее и тем самым приводил струйный насос в действие. Гидравлический дроссель необходим для регулирования давления подачи рабочего агента в струйный насос. Манометр устанавливается с целью контроля давления подаваемого рабочего агента в струйный насос.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1. представлена технологическая схема КНС, состоящая из следующих систем: блок насосных агрегатов, маслосистема, система утилизации дренажной жидкости. На фиг.2. представлен струйный насос в разрезе.
Блок насосных агрегатов состоит из: электродвигателя 1, центробежного насоса секционного 2, соединительной муфты 3. Маслосистема содержит: маслобак 4, маслонасос 5, датчик давления подачи масла 6. Система утилизации дренажной жидкости включает в себя:
струйный насос 7, задвижка с электроприводом 8, гидравлический дроссель 9, манометр 10, дренажную емкость 11.
2
2
Местом расположения дополнительного оборудования (задвижка с электроприводом, гидравлический дроссель, манометр) является коллектор 12, подающий рабочий агент от основной напорной линии 13 (выход с КНС) до приема струйного насоса 7. Задвижка с электроприводом 8 установлена на нагнетательный коллектор 12, для того чтобы оператор кустовой насосной станции, следивший за заполнением дренажной емкости 11, открывал ее и тем самым приводил струйный насос 7 в действие. Гидравлический дроссель 9 установлен между задвижкой с электроприводом 8 и струйным насосом 7. Гидравлический дроссель 9 необходим для регулирования давления подачи рабочего агента в струйный насос 7, так как в напорной линии 13 кустовой насосной станции давление поднимается до 140-165 кгс/см, а струйный насос по своим техническим характеристикам рассчитан на давление на входе до 15 кгс/см. С помощью гидравлического дросселя 9 возможно отрегулировать давление в нагнетательном коллекторе 12 до рабочего давления насоса 7. Манометр 10 устанавливают после гидравлического дросселя 9 с целью контроля давления подаваемого рабочего агента.
Система утилизации дренажной жидкости с сальниковых уплотнений центробежных насосов КНС, осуществляется с помощью струйного насоса (фиг.2.) следующим образом.
Поток воды (рабочий агент) подается к нагнетательному патрубку 15 из основной напорной линии 13 кустовой насосной стации, ускоряется на входе в конусную часть (инфузор) струйного насоса 7, попадает в камеру смешения с одновременным снижением в ней статического давления согласно закону Бернулли. К всасывающему патрубку 16 (прием насоса) подводится из дренажной емкости 11 коллектор 14, по которому движется дренажная жидкость в камеру смешения струйного насоса 7. Согласно теории смешения двух потоков: при взаимодействии активного потока с окружающей его жидкостью, вследствие колебательного и вихревого движения частиц, происходит интенсивное перемешивание и энергообмен между частицами с большей и меньшей энергиями. Процесс смешения рабочего агента с дренажной жидкостью сопровождается разрежением давления на входе в камеру смешения, в результате чего обеспечивается постоянное поступление (самовсасывание) в нее дренажной жидкости. В камере смешения происходит дальнейший обмен энергией между частицами смешанного потока, что приводит к выравниванию поля скоростей по сечению в ее конце. Движение смешанного потока по диффузору сопровождается преобразованием скоростного напора в потенциальный, а в связи, с чем статическое давление возрастает. Через напорный патрубок 17 жидкость подается на прием блока основных агрегатов кустовой насосной станции.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет использовать энергию воды (рабочего агента) перекачиваемой КНС для привода струйного насоса в действие, тем самым обеспечивают работу струйного насоса по откачке жидкости из дренажной емкости обратно на прием блока насосных агрегатов. Струйный насос по своим рабочим характеристикам отлично вписывается в систему утилизации дренажной жидкости, а по техническим характеристикам в несколько раз превосходит центробежный секционный насос.