УСТАНОВКА ПОГРУЖНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в условиях повышенного выноса механических примесей в виде песка, проппанта, обломков горной породы и нерастворимых солей из призабойной зоны пласта и зумпфа скважины.
Известен скважинный насос, представляющий собой вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами; спускаемыми в скважину на колонне насосно-компрессорных труб и насосных штанг (1). Нефтепромысловое оборудование: Справочник / Под ред. Е.И.Бухаленко 2-е изд., переработанное и дополненное М.: Недра, 1990. - 559 с.: ил. - аналог.
Недостатком скважинного насоса является применимость только в малодебитных скважинах и необходимость использования сложного металлоемкого наземного оборудования (станок-качалка), а также, его ограниченная применимость при большом газовом факторе и большой кривизне скважин и наличии мехпримесей - условиях, характерных для кустового бурения.
Наиболее близким техническим решением является установка погружного центробежного насоса, в которую входит погружной электронасосный агрегат, который объединяет электродвигатель с гидрозащитой, насос и кабельную линию, спускаемые в скважину на подъемных насосно-компрессорных трубах, оборудование устья; станцию управления и трансформатор, в нижней части установки размещается изолированный от корпуса электрод, электрически связанный с общей точкой обмоток электродвигателя соединенных в "звезду" через диодную сборку, причем ее «положительная» клемма подключена к электроду.
Данная конструкция позволяет на электроде получить разность потенциалов относительно колонны НКТ вследствие перетоков в трехфазных обмотках электродвигателя при работе насоса и обеспечить катодную защиту металлического оборудования от коррозии и предупреждение накопление отложений солей на защищаемом оборудовании (Патент РФ №2217579) (2).
Однако недостатком устройства является сложность эксплуатации в условиях значительного количества мех. примесей и песка, поступающих из призабойной зоны пласта и образования растворимых и нерастворимых солей в процессе использования реагентных обработок.
Целью полезной модели является повышение эффективности лифтирования при интенсивном выносе мехпримесей, более 10 мг/л в лифтируемой жидкости.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая установка содержит металлический изолированный от корпуса электрод, размещенный в нижней торцевой части корпуса электродвигателя и через диодную сборку, размещаемую в маслонаполненном корпусе электродвигателя и соединенную с электродом, в нижней части которого установлен фильтр, представляющий собой, пакет из дисковых фильтров, активная часть которых (фильтроэлемент) выполнена из диэлектрического материала, например, нейлона. Предлагаемая конструкция позволит обеспечить демпфирование поперечных колебаний установки в эксплуатационной колонне, снизить попадание механических частиц в проточную часть насоса, уменьшить вибрацию установки, что в конечном итоге повысит межремонтный период работы скважин.
На фиг. схематически изображено заявляемое устройство.
Установка погружного центробежного насоса состоит из погружного насосного агрегата, состоящего из погружного центробежного насоса 1 и двигателя 2 (электродвигатель с гидрозащитой), кабеля в сборе Запускаемого в скважину на колонне насосно-компрессорных труб 4, наземного электрооборудования - трансформаторной комплексной подстанции 5, кабеля, обеспечивающего подвод энергии к электродвигателю, который крепится к гидрозащите, насосу и насосно-компрессорным трубам металлическими поясами 6, входящими в состав насоса. В крышке 7 торцевой части корпуса электродвигателя через сальниковое уплотнительное устройство 8 наружно размещен электрод 9, электрически изолированный от корпуса электродвигателя 2 и снабженный фильтром 10. Электрод 9 через диодную сборку 11 электрически соединен с общей точкой обмоток электродвигателя соединенных в «звезду», причем, «положительная» клемма подключается к встроенному электроду 9, а «отрицательная» - к общей точке статорных обмоток электродвигателя, дополнительно в нижней части электрода 9 установлен фильтр, представляющий собой, пакет из дисковых элементов, активная часть которых (фильтроэлемент) выполнена из диэлектрического материала, например, нейлона.
2
2
Устройство работает следующим образом. Ниже погружного центробежного насоса под действием электрического поля вода эмульгированная в нефти и содержащая растворы солей, вследствие вторичных электрических реакций разлагается на молекулы водорода Н из атомов Н на катоде и молекулы кислорода О из радикалов ОН на аноде. Под действием внешнего источника тока (образовавшегося вследствие перекоса фаз связанного с их несимметричностью из-за разности сопротивлений обмоток) создаются условия разгазирования воды, эмульгированной в нефти, вследствие ее электролитического разложения, с образованием газовой фазы, препятствующей отложению гидратов и солей на поверхности колонн и образованию высокодисперсной газожидкостной смеси пониженной плотности. На «жертвенном» электроде 9, подключенном к аноду будут происходить реакции окисления и коррозия будет происходить именно на этом электроде, обеспечивая эффект катодной защиты. Установленный на электроде 9 фильтр 10, предотвратит попадание мехпримесей (песка проппанта, обломков горной породы и солей) в проточную часть насосной установки.
Предлагаемая конструкция позволит обеспечить демпфирование поперечных колебаний установки в эксплуатационной колонне, снизить попадание механических частиц в проточную часть насоса, уменьшить вибрацию установки, обеспечит гомогенизацию газожидкостной смеси, что в конечном итоге повысит межремонтный период работы скважин.
Обратная промывка скважины (через затрубное пространство) позволит обеспечить очистку фильтра, не меняя компоновку в скважине.
Источники информации:
1. Нефтепромысловое оборудование: Справочник. / Под ред. Е.И.Бухаленко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 559 с.: ил, стр.53-58.
2. Патент на изобретение №2217579; МПК 7 Е21В 43/00, F04, D 13/10. Установка погружного центробежного насоса - 2002108810/03; Заявл. 05.04.2002; Опубл. 27.11 2003; Бюл. №33.