Еще раз о новом подходе при проектировании ступеней ЭЦН

НАСОСЫ

А.И. Рабинович, ЗАО «Новомет-Пермь»; Ш.Р. Агеев, ОАО «ОКБ БН КОННАС»

ЕЩЕ РАЗ О НОВОМ ПОДХОДЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СТУПЕНЕЙ ЭЦН

Дискуссия по статьям Калана В.А., Петрова В.И., Тузова В.Ю. «Определение оптимального соотношения между номинальной подачей и подачей максимального КПД для погружных нефтяных насосов» / «Территория «НЕФТЕГАЗ», № 8,2012; № 3,2013.

И во второй статье авторы продолжают настаивать на своих рекомендациях по проектированию центробежных ступеней малопроизводительных погружных нефтяных насосов с отклонением подачи максимального КПД от номинальной подачи.

По примеру авторов хотелось еще раз высказаться по поводу их идеи:

1. Авторы,бесспорно, правы, что соблюдение отклонений подач макси-

мального и номинального режимов в ступенях низкого коэффициента быстроходности повышает КПД и напор. Но это целесообразно относить к насосам, откачивающим однородную жидкость, и компрессионного исполнения.

2. Авторы для расчета оптимальной подачи ступени с осерадиальным и радиальным направляющим аппаратом необоснованно рекомендуют восполь-

зоваться зависимостями от коэффициента быстроходности, приведенными на рисунке 1 второй статьи авторов. Эти зависимости получены для других конструкций и исполнений ступеней, значительно отличающихся от ступеней с осерадиальным и радиальным направляющими аппаратами, рабочие колеса которых являются плавающими, выходные углы лопастей рабочих колес значительно меньше 90 0С.

100

90

0 10 70 30 40 50 АО 70 80 90 100 110 120 130

Рис. 1. Напорные характеристики ЭЦН при различном газосодержании Насос 2ЭЦНП5-50 (г=22) ГЖС:

«вода - ПАВ - воздух»

Рабочая зона ЭЦН по каталогу производителя

Оптимальный диапазон работы ЭЦН

™ ™ Статистические данные Тср по данным Кузнецова А.В.

Рис. 2. Напорно-энергетические характеристики ЭЦН5-50

140

130

120

110

80

70

90

30

20

10

0

50 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

спонсор номера ООЗНО

\\ № 4 \\ апрель \ 201 3

на правах рекламы

3. Интересны приведенные авторами на рисунке 3 их второй статьи расчетные напорные и КПД - характеристики малорасходного центробежного насоса с оптимальной подачей, равной и большей подачи номинального режима. Показано, что за счет отклонения подачи максимального КПД от номинальной подачи возможно получить КПД больше на 4 пункта. Следует отметить, что форма напорной характеристики насоса со смещенным оптимальным режимом относительно номинальной подачи не удовлетворяет установленным требованиям эксплуатации: малорасходный насос при работе на номинальном режиме может работать с помпажем. Помпаж может быть при работе на задавочной жидкости в процессе освоения скважины из-за того, что характеристика сети при малых подачах может быть пред-

ставлена практически горизонталью.

4. При откачке реальной газожидкостной смеси (ГЖС) погружным центробежным насосом наблюдается снижение напора на малых подачах (рис.1) [1]. Известно, что при работе центробежного насоса на ГЖС из-за «заваленной» формы напорной характеристики на малых подачах происходит помпаж:начинаются колебания развиваемого насосом давления потребляемой мощности. Имеющиеся результаты исследований не дают возможности получить обобщенные данные для определения этого граничного режима. Предварительно, до получения обоснованных обобщенных данных, можно принять, что этот режим при давлении на входе насоса порядка 30 кг/см2 при газосодер-жании 15-25% соответствует подаче

0,8-0,85 относительно оптимальной

подачи по суммарной подаче ГЖС. Таким образом,«завальная» форма напорной характеристики существенно ограничивает рабочий диапазон насоса по подаче при работе на ГЖС. Наработки таких насосов на малых подачах существенно меньше, чем на больших подачах (рис. 2), что подтверждается промысловыми статистическими данными по насосам ЭЦН5-25, ЭЦН5-60(50,59), ЭЦН5-80(79), ЭЦН5-125 [2]. Отсюда ясно, что у малорасходного насоса со смещенным оптимальным режимом режим работы с ГЖС на подаче, соответствующей номинальному режиму, неэффективен.

Учитывая все вышеприведенное, представляется, что повышение КПД и напора ступеней малопроизводительных ЭЦН возможно не за счет смещения оптимального режима относительно номинального.

Литература:

1. Клименко В.В. Энергия, климат и историческая перспектива России// Общественные науки и современность. - 1995.

2. Игревский Л.В. Повышение эффективности эксплуатации погружных насосно-эжекторных систем для добычи нефти: Дисс. канд. техн. наук. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. - 200 с.

3. Кузнецов В.А. Оптимизация напорно-расходных характеристик ЭЦН. Доклад на конференции «Механизированная добыча», 2006, Москва.

кзит

КОРЕЙСКИЙ ЗАВОД ИЗОЛЯЦИИ ТРУБ

ООО «Копейский завод изоляции труб»

15 лет работы на рынке

ООО «Копейский завод изоляции труб» осуществляет такие виды деятельности как

• Нанесение антикоррозионных покрытий (двух- и трёхслойных) на основе экструдированного полиэтилена на наружную поверхность стальных труб диаметром 57-1420 мм.

• Нанесение любых лакокрасочных покрытий на внутреннюю поверхность стальных труб диаметром до 1420 мм. Для покрытия используется широкий ассортимент современных материалов на основе эпоксидных, полиуретановых и цинконаполненных композиций.

Изготовление гнутых отводов методом холодного гнутья из стальных труб (в том числе из предварительно заизолированных с двух-, трёхслойным покрытием) диаметром от 219 до 1420 мм.

• Изготовление свай и опор из стальных бесшовных и электросварных переосвидетельствованных труб, диаметром до 1420 мм включительно из углеродистых и низколегированных сталей. Предназначаются для использования в строительстве в качестве свай фундаментов и крепления котлованов, опор освещения, подпорных стенок, рекламных стоек.

> Восстановление труб для повторного применения:

- очистка от наружной изоляции труб б/у диаметром

- внутренняя очистка труб б/у диаметром

- механическая торцовка концов труб диаметром

- ремонт коррозионных дефектов.

> Освидетельствование труб с проведением гидроиспытаний давлением до 100 атмосфер

в собственной аттестованной лаборатории. Лаборатория оснащена современным оборудованием отечественного и импортного производства.

РФ, Челябинская обл., г. Копейск, пос. Железнодорожный, ул. Мечникова, д.1; тел/факс: (35139) 2-09-81,2-09-82,21-001, 21-002;е-таИ: kzit@kzit.ru, comm@kzit.ru, www.kzit.ru