PROCEDURE FOR PROTECTION OF IMMERSED ELECTRO-CENTRIFUGAL PUMP SUSPENDED ON PRODUCTION STRING FROM CORROSION
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, ПОДВЕШЕННОГО НА КОЛОННЕ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации нефтедобывающих скважин погружными электроцентробежными насосами.
Известна погружная электрическая машина, содержащая корпус, в канавки на поверхности которого запрессованы кольца-обручи, в пазах пакета статора уложена трехфазная протяжная обмотка из провода с полимерной изоляцией, на пакеты ротора напрессована гильза из композиционного магнитоэлектропроводящего материала, в которую по торцам вплотную к пакету стали ротора вставлены круговые кольца-протекторы и приварены к ней (патент РФ №2106733, кл. H02K 5/12, опубл. 1998.03.10).
Наиболее близким техническим решением является способ защиты от коррозии погружного электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб, включающий размещение в стволе скважины протектора, причем в качестве протектора используют гальванический протектор, выполненный из материала, имеющего электродный потенциал, меньший по сравнению с материалом корпуса электроцентробежного насоса, протектор выполняют в форме длинномерного цилиндрического стержня с армированием по центру стальной проволокой, протектор размещают в поднасосном пространстве в стволе скважины с изоляцией контакта со стенками скважины, а контакт протектора с корпусом электроцентробежного насоса осуществляют через стальную армирующую проволоку (патент РФ №2231629, МПК E21B 41/02, опубл. 27.06.2004 г.).
Известный способ позволяет эффективно производить защиту корпуса электроцентробежного насоса от коррозии агрессивной пластовой жидкости, однако в наклонных скважинах, когда корпус электроцентробежного насоса касается стенок эксплуатационной колонны, происходит коррозия корпуса насоса в местах взаимодействия.
В изобретении решается задача повышения эффективности защиты корпуса электроцентробежного насоса от коррозии в скважинах с кривизной ствола и повышение межремонтного периода работы насоса.
Задача решается тем, что в способе защиты от коррозии погружного электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб, включающем размещение в стволе скважины протектора с изоляцией контакта со стенками скважины, согласно изобретению корпус электроцентробежного насоса дополнительно изолируют от стенок эксплуатационной колонны скважины центраторами-изоляторами, выполненными из материала, имеющего одинаковый электродный потенциал с корпусом насоса, причем центраторы-изоляторы выполняют с ребрами и снабжают изолирующими диэлектрическими прокладками, при этом корпус верхнего центратора-изолятора выполняют в виде цилиндрической втулки, располагают на подвесном патрубке насоса и размещают в наднасосном пространстве скважины, а верхний центратор-изолятор выполняют в виде цельного корпуса, снабжают наружной и внутренней присоединительными резьбами, соединяют переводником с компенсатором гидрозащиты насоса и размещают в поднасосном пространстве, а протектор переводником присоединяют к нижнему центратору-изолятору.
Признаками изобретения являются:
1) размещение в стволе скважины протектора;
2) размещение на корпусе электроцентробежного насоса центраторов-изоляторов;
3) центраторы-изоляторы в виде металлического цилиндрического корпуса с ребрами;
4) ребра центратора-изолятора снабжены диэлектрическими прокладками;
5) размещение центраторов-изоляторов в наднасосном и поднасосном пространстве в стволе скважины с изоляцией взаимодействия корпуса погружного электроцентробежного насоса со стенками обсадной колонны скважины;
6) корпус электроцентробежного насоса и центраторы-изоляторы имеют одинаковый электродный потенциал.
Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2-6 являются отличительными признаками изобретения.
Сущность изобретения.
Причинами выхода из строя электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб в скважине, имеющей кривизну ствола, являются высокая коррозионная активность перекачиваемой среды и электрохимическая активность корпуса насоса и стенок эксплуатационной колонны вследствие влияния электромагнитного поля двигателя электроцентробежного насоса и разности потенциалов эксплуатационной колонны и электроцентробежного насоса. Если для защиты наружной поверхности электроцентробежного насоса от высокой коррозионной активности перекачиваемой среды используют гальванический протектор, выполненный из материала, имеющего электродный потенциал, меньший по сравнению с материалом корпуса электроцентробежного насоса, то для общей защиты от коррозии наружной поверхности электроцентробежного насоса предлагается данный способ.
Для защиты от коррозии электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб, используют центраторы-изоляторы в виде металлических корпусов с ребрами по бокам, которые имеют изолирующие прокладки из диэлектрического материала. Корпус центратора-изолятора выполнен из стали имеющей одинаковый электродный потенциал с материалом корпуса электроцентробежного насоса. Взаимодействие центратора-изолятора со стенками скважины осуществляется через прокладки из диэлектрического материала. В качестве материала прокладок на ребрах центратора-изолятора могут быть использованы текстолит или смесь резиновая 3826C.
Для исключения прямого взаимодействия корпуса электроцентробежного насоса со стенками скважины центраторы-изоляторы размещают в наднасосном и поднасосном пространстве скважины. Пример конкретного выполнения способа.
Выполняют защиту от коррозии погружного электроцентробежного насоса типа ЭЦН 400-950, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб длиной 1234 м в нефтедобывающей скважине с кривизной ствола 17, 45 градусов.
На фиг.1 показан общий вид электропогружного насоса с протектором и центраторами-изоляторами.
На фиг.2 изображен общий вид верхнего центратора-изолятора.
На фиг.3 изображен общий вид нижнего центратора-изолятора.
Погружной электроцентробежный насос 1 подвешивают на колонне насосно-компрессорных труб 2. На подвесном патрубке насоса 3 размещают верхний центратор-изолятор 4. Нижний центратор-изолятор 5 посредством переводника 7 размещают в поднасосном пространстве скважины на компенсаторе гидрозащиты насоса 6. При помощи переводника 8 протектор 9 размещают в поднасосном пространстве скважины на нижнем центраторе-изоляторе 5.
Верхний центратор-изолятор 5 содержит корпус в виде цилиндрической втулки 10 с металлическими ребрами 11 по бокам и изолирующими прокладками 12.
Корпус нижнего центратора-изолятора 13 выполняют цельным и он имеет ребра 14, диэлектрические прокладки 15, наружную 16 и внутреннюю резьбу 17. Диэлектрические прокладки центраторов-изоляторов крепятся к ребрам корпуса болтами или винтами 18. Головки болтов или винтов размещаются в диэлектрических прокладках ниже верхней кромки.
Применение предложенного способа позволит защитить от коррозии электроцентробежные насосы, работающие в скважинах с кривизной ствола.
Применение предложенного способа позволит более эффективно защитить от коррозии электроцентробежные насосы, работающие в скважинах с кривизной ствола.
Предлагаемый способ защиты погружного электроцентробежного насоса от коррозии проходит промысловые испытания на объектах ОАО «Татнефть».