Centrifugo- pompe centrifughe, destinato, prodotti petroliferi, idrocarburi liquefatti e liquidi simili nelle proprietà fisiche e chimiche al petrolio e ai prodotti petroliferi. Centrifugo può essere in diversi modelli, con vari sistemi controllo del pompaggio dell'olio.

Centrifugo differiscono dalle altre pompe centrifughe, innanzitutto, per condizioni operative speciali. Durante la raffinazione del petrolio, componenti e assiemi sono influenzati non solo da idrocarburi complessi, ma anche da fattori quali un ampio intervallo di temperature e pressioni diverse. Un'altra caratteristica della lavorazione di olio e prodotti petroliferi è la viscosità del mezzo pompato, che deve garantire il pompaggio di olio con una viscosità fino a 2000 cSt.

Utilizzato anche in vari condizioni climatiche dalle basse temperature del Mare del Nord alle alte temperature degli Emirati Arabi Uniti e dei deserti degli USA, quindi vengono prodotte in varie versioni climatiche.

Quando si pompa petrolio, si lavora petrolio e si sollevano idrocarburi dalle profondità (pozzi petroliferi), è necessario garantire un livello di potenza sufficiente. Il tipo di energia utilizzata dall'apparecchiatura può avere un impatto significativo su caratteristiche di performance pozzi. In varie condizioni utilizzare per esso è opportuno selezionare azionamenti di vario tipo: meccanici, elettrici, idraulici, pneumatici, termici. Il più conveniente per è un azionamento elettrico, che, in presenza di alimentazione, fornisce gamma più ampia caratteristiche apparecchiature di pompaggio per pompare olio. Ma in assenza di elettricità o restrizioni sulla potenza della corrente fornita, ad esempio, è possibile utilizzare motori a turbina a gas, motori a combustione interna e per azionamenti pneumatici c'è la possibilità di utilizzare l'energia gas naturale alta pressione e persino energia gas associata, che aumenta la redditività dell'impianto.

Sulla base di quanto sopra, si possono distinguere alcune caratteristiche di progettazione. Innanzitutto le caratteristiche progettuali della parte idraulica del gruppo pompante, materiali speciali che tengono conto dell'installazione del gruppo pompante all'esterno, un design particolare della tenuta meccanica, motori elettrici antideflagranti, rilevanti per tutti i tipi di apparecchiature per il pompaggio dell'olio. con un azionamento è installato su un'unica piastra di fondazione, tra l'albero e l'alloggiamento è installata una tenuta meccanica con un sistema di alimentazione del fluido di flussaggio e barriera. Le parti bagnate sono realizzate in acciaio al carbonio, cromo o nichel. È consuetudine dividere in tre tipi: pompe a sbalzo- con giunto elastico, giunto rigido, senza giunto, installato orizzontalmente e verticalmente montato su gambe o lungo l'asse centrale con una temperatura del liquido pompato fino a 400 C; pompe a doppio supporto: aspirazione mono o bistadio, multistadio monocarico e bicanale, monofacciale e bifacciale per il pompaggio di olio e prodotti petroliferi con temperatura superiore a 200 C; elettropompa verticale semisommergibile (sospesa): monocarico e bicanale, con scarico tramite colonna o scarico separato, con uscita a paletta o spirale.

Pertanto, - pompe che garantiscono sicurezza, affidabilità, manutenibilità ed efficienza energetica della lavorazione di petrolio e prodotti petroliferi, pompaggio.

RAFFINAZIONE DEL PETROLIO

La raffinazione e la produzione del petrolio presenta una gamma di soluzioni esclusive per il controllo del flusso. Offriamo una vasta gamma di prodotti e servizi per soddisfare le esigenze e le esigenze speciali delle raffinerie di oggi.

Doppia aspirazione ad alta temperatura

Due stadi ad alta temperatura L'alloggiamento a divisione radiale montato tra i cuscinetti garantisce un funzionamento affidabile della pompa. Soddisfa pienamente i requisiti di API-610.

Pompe sommerse verticali per applicazioni esigenti

9a edizione API-610, pompa della coppa completamente abbinata VS4 Il modello 3171 è un veterano delle pompe semi-sommergibili verticali e di processo. Migliaia di installazioni nei processi industriali, drenaggio della coppa, liquidi corrosivi, controllo dell'inquinamento, sale fuse testimoniano le prestazioni superiori del 3171. Facile da installare. Sono ampiamente utilizzati per l'installazione su serbatoi di drenaggio per il pompaggio di prodotti petroliferi e acque di drenaggio miscelate con vari prodotti petroliferi. Utilizzato anche come pompe di emergenza.

Una gamma di modelli di processo Goulds 7200 (CB) orizzontali multistadio, a doppio involucro, con una divisione radiale, un diffusore con alette di guida e un rotore a cartuccia. Goulds 7200 è prodotto secondo lo standard API-610.

Pompe Goulds 3796 Pompa autoadescante - ANSI
Pompe autoadescanti, ANSI Grazie all'alloggiamento della pompa in un unico pezzo, non è necessaria una camera di adescamento separata, uno sfiato dell'aria, valvole o una linea di bypass. La girante completamente aperta può essere girata se necessario. La parte motrice della serie X.

L'estrazione del petrolio iniziò circa 7.000 anni fa. I primi giacimenti petroliferi furono scoperti dagli archeologi lungo le rive del Nilo e dell'Eufrate e risalgono al 5000 aC circa. Già allora veniva usato come combustibile, e suoi derivati, per costruire strade e imbalsamare i morti.

Nella storia moderna, la prima menzione dell'olio si trova al tempo di Boris Godunov, e quindi l'olio era chiamato "denso", ad es. acqua calda. Ma, fino alla seconda metà del 19° secolo, veniva estratto solo in pozzi profondi. Quando fu dimostrato che il cherosene per l'illuminazione poteva essere ricavato dal petrolio, iniziarono a essere sviluppati metodi utilizzando pompe per estrarre l'olio.

1 Tipi di pompe dell'olio

Tra i moderni metodi di produzione e lavorazione del petrolio, ci sono diversi tipi principali di pompe per il pompaggio di prodotti petroliferi:

• ponte aereo;
• ascensore a gas;
• ESP - installazioni di elettropompe centrifughe;
• UEVN - pompe;
• SHSN - installazioni di pompe da pozzo a stelo.

1.1 Trasporto aereo

1.2 Alzata a gas

A differenza di un ponte aereo, non viene pompata aria nell'ascensore a gas, ma gas, quindi questo è il cosiddetto autoadescante stazione di servizio. L'ulteriore principio di funzionamento è lo stesso: il gas viene pompato attraverso il tubo nella scarpa, miscelato con olio e sale sulla differenza di pressione formata.

Il vantaggio di un ascensore a gas: efficienza molto maggiore rispetto a un ponte aereo. Difetto: impostazioni richieste per riscaldare il gas iniettato (PPG-1) per evitare problemi ed eccessiva formazione di idrati.

1.3 ESP

Le pompe centrifughe per l'industria petrolifera nel loro design non sono praticamente diverse dalla tecnologia centrifuga convenzionale. Il pompaggio dell'olio e il pompaggio dell'acqua avvengono secondo gli stessi principi.

Le pompe centrifughe per olio sommergibili sono le cosiddette PTSEN, che sono apparecchiature multistadio (fino a 120 stadi nel 1 ° blocco), con motori di una speciale modifica sommergibile.

La pompa sommersa per prodotti petroliferi può essere estesa fino a 400 stadi. Le pompe olio a fondo pozzo per prodotti petroliferi sono costituite da:

• apparecchi centrifughi;
• unità di idroprotezione;
• motore sommerso;
• compensatore.

Una variante dell'UTSEN sono le installazioni con un numero inferiore di parti metalliche rispetto a PTSEN, ma con prestazioni superiori. UTSEN può pompare fino a 114 tonnellate al giorno.

La marcatura dei simboli delle unità ESP M (K) / 5A / 250/1000 significa che è:

• installazione su cui è presente un'elettropompa centrifuga;
• modulare;
• resistente alla corrosione;
• 5A è una caratteristica delle dimensioni trasversali della stringa di involucro;
• la pompa dell'olio può gestire la fornitura di 250 metri cubi al giorno;
• e una testa di 1000 metri.

1.4 UEVN

Esistono due tipi di pompe a vite per la produzione di olio: EVN e VNO.

EWH fa parte dell'installazione, che consiste in una stazione di controllo e un trasformatore, che si trovano in superficie. Un apparato sommergibile di produzione dotato di un motore asincrono riempito d'olio può produrre fluido di giacimento ad alta viscosità.

VNO fa parte dell'installazione, che consiste in una stazione di controllo e un azionamento elettrico. Nell'industria petrolifera viene utilizzato per tubi con un diametro interno di almeno 121,7 mm.

La caratteristica principale della vite pompe dell'olioè la cosiddetta vite senza fine. La vite ruota in una gabbia di gomma, le cavità sono riempite di liquido e scorre verso l'alto lungo l'asse della vite. Inoltre, la seconda caratteristica distintiva di queste installazioni era un numero di giri del motore dimezzato (rispetto al PTSEN).

1.5 SSN

Pompe a stelo per l'industria petrolifera e del gas – si tratta di complessi di installazioni a terra e sotterranee. L'attrezzatura sotterranea è l'apparato di pressione dell'asta stesso con una valvola di aspirazione fissa all'estremità inferiore del cilindro e una valvola di iniezione mobile nella parte superiore del pistone dello stantuffo, tubazioni, stelo e ancoraggi o camicie protettive.

L'attrezzatura a terra di questo complesso è la cosiddetta unità di pompaggio. La sedia a dondolo è costituita da una piramide, un riduttore e un motore elettrico fissati sullo stesso telaio in una fondazione di cemento. Sulla piramide è fissato un bilanciere, che oscilla sul diametro, è collegato alla manovella ed è posizionato su entrambi i lati del cambio. Il bilanciere e la manovella sono mantenuti nella posizione desiderata dall'apparato del freno e l'intera installazione è bilanciata da contrappesi.

Esistono diversi modelli di sedie a dondolo: a un braccio e a due bracci. La separazione avviene in base al tipo di bilanciatore installato su di essi. La profondità che le sedie a dondolo possono padroneggiare va da 30 metri a 3 e talvolta 5 km.

1.6 Come funziona l'SRP? (video)

2 Pompe olio principali

Il complesso industriale della raffinazione del petrolio comprende non solo l'estrazione e la lavorazione, ma anche il trasporto di prodotti petroliferi. In questo caso, il prodotto pompato può avere vari gradi di viscosità e temperatura.

La principale tecnologia idraulica dovrebbe fornire alla produzione alti tassi di funzionamento stabile e affidabilità, fornire una buona pressione ed essere il più economica possibile.

L'attrezzatura principale è di due tipi: spirale monostadio e sezionale multistadio. Inoltre, è tutto centrifugo orizzontalmente.

La fornitura che può essere fornita da dispositivi multistadio raggiunge i 710 metri cubi all'ora, mentre i dispositivi monostadio possono fornire una fornitura fino a 10.000 metri cubi all'ora.

La temperatura del liquido quando si lavora con l'attrezzatura principale non deve superare gli 80 °C. Alcuni modelli possono sopportare temperature fino a 200°C.

Ma è sempre necessario puntare sulla quantità di impurità contenute nel materiale pompato e sulla viscosità cinematica dei liquidi. Perché qualunque tecnica si finisca per scegliere vite, diaframma, pistone idraulico, linea principale, multifase, piastra, getto, stelo o vite, i suoi parametri principali saranno focalizzati su questi due fattori: viscosità e quantità di impurità.

L'industria petrolifera è la principale industria ed economia della Federazione Russa. Milioni di tonnellate di oro nero vengono estratte ogni anno nel paese.

Per estrarre minerali combustibili dalle viscere della Terra, vengono utilizzati dispositivi speciali per pompare olio, olio combustibile, prodotti petroliferi, fluidi di formazione con composti, nonché per ridurre il contenuto di idrocarburi e acqua. Tali meccanismi sono chiamati pompe dell'olio.

Le pompe garantiscono l'affidabilità e la sicurezza delle operazioni, oltre a regolare l'efficienza di pompaggio.

Esistono i seguenti tipi di pompe per olio:

• vite;
• diaframma;
• pistone idraulico;
• tronco;
• multifase;
• lamellare;
• Jet;
• asta;
• vite per asta.

Tipologia di pompe a vite per la produzione di olio

Le pompe a vite per estrazione olio sono adatte per la produzione meccanica di olio pesante. Tali unità sono ampiamente utilizzate nell'industria, in particolare per il pompaggio di liquidi viscosi. Usando questo dispositivoè possibile estrarre olio viscoso insieme alla sabbia.

Questo tipo di pompa dell'olio presenta diversi vantaggi:

• la capacità di pompare carburante viscoso pesante;


• pompaggio un largo numero sabbia;


• resistenza a volumi significativi di gas liberi;


• potente protezione contro l'usura abrasiva;


• piccolo coefficiente di formazione di emulsioni;


• economicità relativa;


• compattezza del meccanismo di massa.

Di norma, le pompe a vite sono composte da tubi del compressore, aste, trasmissione, sistema di trasmissione e fonte di alimentazione, separatori di gas e così via.

Questi dispositivi sono progettati per il pompaggio di liquidi, gas e vapori, compresi i composti. Tale lavoro viene eseguito durante il trasporto di un liquido viscoso lungo le aste della vite. Questo crea uno spazio chiuso che non consente al carburante di entrare direzione inversa.

Pompe idro a pistoni per la produzione di olio

Le pompe a pistoni idraulici per la produzione di petrolio sono progettate per pompare il fluido del serbatoio dai pozzi. Tali unità vengono utilizzate per l'estrazione di prodotti petroliferi da aperture profonde, che non contengono collegamenti meccanici.

Questi dispositivi sono costituiti da: una pompa da pozzo, un motore sommerso, un canale per il sollevamento di carburante e acqua, un meccanismo di alimentazione di superficie e un sistema di preparazione del fluido di lavoro.

Durante la produzione, l'olio viene a galla insieme a questo liquido.

Queste pompe hanno una serie di vantaggi:

• la capacità di modificare in modo significativo le caratteristiche principali;


• facilità d'uso;


• la capacità di eseguire facilmente riparazioni sotterranee;


• uso in pozzi direzionali.

Altri tipi di pompe per la produzione di olio

Pompe a membrana per la produzione di olio sono un tipo di dispositivi di tipo volumetrico. La base di tale meccanismo è il diaframma, che protegge le sostanze estratte dall'entrare in altre parti della pompa.

Questa unità è costituita da una colonna lungo la quale scorre l'olio, una valvola di scarico, un canale assiale, una molla elicoidale, un cilindro, un pistone, un supporto, un cavo elettrico e così via.

Tali pompe sono utilizzate nei campi in cui l'olio prodotto contiene composti meccanici. I vantaggi di questo dispositivo sono la facilità di installazione e di utilizzo.

Pompa a palette per la produzione di olioè costituito da un alloggiamento con un coperchio, un albero di trasmissione con cuscinetti e un gruppo di lavoro, i cui elementi sono dischi di distribuzione, statore, rotore e piastre.

Elenchiamo le principali caratteristiche distintive di questo dispositivo:

• buona affidabilità e durata;


• alta efficienza della produzione di petrolio;


• eccellenti proprietà operative;


• resistenza all'usura delle parti.

Pompa a getto d'olioè un dispositivo ultramoderno e promettente per l'industria petrolifera. È in grado di portare la tecnologia di utilizzo dei depositi a un nuovo livello superiore.

Tale meccanismo è costituito da un canale per l'alimentazione del fluido di lavoro, un ugello attivo, un canale per l'alimentazione del fluido iniettato, una camera di spostamento e un diffusore.

Oggi, le pompe a getto sono ampiamente utilizzate per la loro struttura semplice, l'assenza di parti mobili, l'elevata resistenza e il funzionamento affidabile anche in ambienti chiusi situazioni estreme, ad esempio, con un elevato contenuto di composti meccanici e gas liberi nel fluido prodotto, elevata temperatura dell'aria e aggressività dei prodotti.

I sistemi di pompaggio a getto forniscono:

• funzionamento stabile del meccanismo;


• regolazione libera della pressione di fondo;


• mantenere il funzionamento ottimale del dispositivo con variazioni incontrollate di fattori quali taglio dell'acqua, pressione del serbatoio, ecc.;


• facilitare e velocizzare il flusso dell'olio e riportare il pozzo ad una linea d'azione ottimizzata dopo la sua chiusura;


• uso efficiente dei gas liberi rilasciati;


• prevenzione delle aperture di flusso nell'anulus;


• raffreddamento rapido di motori sommersi;


• stabilità del carico attuale di questo dispositivo;


• aumentando l'efficienza del dispositivo di mining.

Tutte queste caratteristiche distinguono la pompa a getto da altri meccanismi e la rendono la più apprezzata in vari settori. Questa installazione consente di estrarre olio con la massima qualità e nel minor tempo possibile.

Pompe a stelo per la produzione di olio appartengono a dispositivi volumetrici. Sono usati per sollevare il liquido dai recessi sotto la pressione che questo meccanismo crea.

Tale pompa è costituita da cilindri, valvole, pistoni, supporti, adattatori, aste e così via. Questo tipo di meccanismo è utilizzato in più della metà dei giacimenti petroliferi attivi.

Le pompe a stelo sono ampiamente utilizzate per le loro eccellenti qualità e caratteristiche:

• alto coefficiente di efficienza operativa;


• facilità e semplicità di riparazione;


• la possibilità di utilizzare vari drive;


• la possibilità della loro installazione anche in situazioni estreme: con un alto contenuto di composti meccanici, aumento della formazione di gas, pompaggio di liquidi corrosivi.

La pompa a vite a stelo per la produzione di petrolio viene spesso utilizzata per l'estrazione meccanizzata di combustibili pesanti, fluidi viscosi e di macinazione. Tali pompe hanno anche i loro vantaggi. Tra questi: prezzo accessibile, niente gas isolato e così via.

Pompe principali per il pompaggio dell'olio sono utilizzati per spostare i prodotti combustibili attraverso la condotta principale, tecnica e ausiliaria. Tali installazioni forniscono un'alta pressione per il trasferimento di liquidi trasportati. Le loro caratteristiche distintive sono: affidabilità, economicità di esercizio.

Pompa travaso olio multifaseè costituito da due elementi principali: corpo e rotori. L'utilizzo di queste impostazioni aiuterà:

• ridurre il carico sulla bocca dell'apertura;


• ridurre la quantità di attrezzature tecniche;


• uso efficiente dei gas rilasciati;


• sfruttamento proficuo di giacimenti remoti.

Questo tipo di pompe viene utilizzato per pompare prodotti petroliferi attraverso la tubazione principale.

Maggiori informazioni sui tipi di pompe dell'olio in mostra

Mostra "Neftegaz"è un evento importante non solo per la Russia, ma anche per altri paesi. L'esposizione aiuta a portare nuove società nazionali ed estere nel mercato dell'industria petrolifera e del gas, oltre ad aumentare la concorrenza tra società già note.

Quest'anno l'evento si terrà tradizionalmente presso l'Expocentre Fairgrounds. Il programma commerciale della mostra è piuttosto vario.

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I visitatori avranno l'opportunità di concludere affari di successo, vedere risultati innovativi nel campo della scienza e della tecnologia e conoscere nuove società nel settore petrolifero e del gas.

introduzione

1. Funzionamento di pozzi con pompe sommerse centrifughe

1.1. Installazioni di pompe centrifughe sommerse (ESP) per la produzione di petrolio da pozzi

1.3 Separatori di gas tipo MNGB

2. Funzionamento di pozzi con elettropompe centrifughe sommergibili

2.1 Schema generale dell'installazione di un'elettropompa centrifuga sommersa

4. Tutela del lavoro

Conclusione

Bibliografia

introduzione

La composizione di qualsiasi pozzo comprende due tipi di macchine: macchine - utensili (pompe) e macchine - motori (turbine).

Le pompe in senso lato sono chiamate macchine per comunicare energia all'ambiente di lavoro. A seconda del tipo di fluido di lavoro, esistono pompe per liquidi gocciolanti (pompe in senso stretto) e pompe per gas (soffianti e compressori). Nei ventilatori si verifica una variazione insignificante della pressione statica e la variazione della densità del fluido può essere trascurata. Nei compressori, con variazioni significative della pressione statica, si manifesta la comprimibilità del mezzo.

Soffermiamoci più in dettaglio sulle pompe nel senso stretto della parola: pompe per liquidi. Convertendo l'energia meccanica del motore di azionamento nell'energia meccanica di un fluido in movimento, le pompe sollevano il fluido a una certa altezza, lo consegnano alla distanza richiesta sul piano orizzontale o lo costringono a circolare in un sistema chiuso. Secondo il principio di funzionamento, le pompe sono suddivise in dinamiche e volumetriche.

A pompe dinamiche il fluido si muove sotto forza in una camera a volume costante, che comunica con i dispositivi di ingresso e uscita.

Nelle pompe volumetriche, il movimento del liquido avviene per aspirazione e spostamento del liquido a causa di una variazione ciclica di volume nelle cavità di lavoro durante il movimento di pistoni, diaframmi e piastre.

Gli elementi principali di una pompa centrifuga sono la girante (RK) e l'uscita. Il compito dell'RC è aumentare l'energia cinetica e potenziale del flusso del fluido accelerandolo nell'apparato a pale della girante della pompa centrifuga e aumentando la pressione. La funzione principale dell'uscita è prelevare fluido dalla girante, ridurre la portata del fluido con la contemporanea conversione dell'energia cinetica in energia potenziale (aumento della pressione), trasferire il flusso del fluido alla girante successiva o al tubo di scarico.

A causa di piccolo dimensioni complessive negli impianti di pompe centrifughe per l'estrazione dell'olio, gli scarichi sono sempre realizzati sotto forma di palette di guida a palette (NA). Il design di RK e NA, nonché le caratteristiche della pompa, dipendono dalla portata pianificata e dalla prevalenza dello stadio. A loro volta, la portata e la prevalenza dello stadio dipendono da coefficienti adimensionali: coefficiente di prevalenza, coefficiente di alimentazione, coefficiente di velocità (usato più spesso).

A seconda del coefficiente di velocità, cambiano il design e i parametri geometrici della girante e della pala di guida, nonché le caratteristiche della pompa stessa.

Per le pompe centrifughe a bassa velocità (piccoli valori del coefficiente di velocità - fino a 60-90), una caratteristica è una linea monotonicamente decrescente della caratteristica di pressione e una potenza della pompa in costante aumento con un aumento della portata. Con un aumento del fattore di velocità (ventole diagonali, il fattore di velocità è superiore a 250-300), la caratteristica della pompa perde la sua monotonia e subisce avvallamenti (linee di pressione e di alimentazione). Per questo motivo, per le pompe centrifughe ad alta velocità, il controllo del flusso mediante strozzatura (installazione dell'ugello) di solito non viene utilizzato.

Bene funzionamento con pompe sommergibili centrifughe

1.1. Installazioni di pompe centrifughe sommerse (ESP) per la produzione di petrolio da pozzi

L'azienda "Borets" produce installazioni complete di elettropompe sommergibili (ESP) per la produzione di petrolio:

Nella taglia 5" - pompa con un diametro esterno della cassa 92 mm, per stringhe della cassa con un diametro interno di 121,7 mm

Nella taglia 5A - una pompa con un diametro esterno di 103 mm, per stringhe di rivestimento con un diametro interno di 130 mm

Nella taglia 6" - pompa con un diametro esterno della cassa 114 mm, per stringhe della cassa con un diametro interno di 144,3 mm

"Borets" offre varie opzioni per completare l'ESP, a seconda delle condizioni operative e delle esigenze del cliente.

Specialisti altamente qualificati dell'impianto di Borets effettueranno per voi la scelta della configurazione ESP per ogni specifico pozzo, che garantisce il funzionamento ottimale del sistema “well-pump”.

Equipaggiamento di serie ESP:

Pompa centrifuga sommergibile;

Modulo di ingresso o modulo stabilizzatore di gas (separatore di gas, dispersore, separatore-dispersore di gas);

Motore sommerso con protezione idraulica (2,3,4) cavo e prolunga;

Stazione di controllo motore sommergibile.

Questi prodotti sono prodotti in un'ampia gamma di parametri e hanno versioni per condizioni operative normali e complicate.

L'azienda "Borets" produce pompe centrifughe sommerse per portate da 15 a 1000 m 3/giorno, prevalenza da 500 a 3500 m, delle seguenti tipologie:

Le pompe sommerse centrifughe a doppio cuscinetto con stadi di lavoro in niresist ad alta resistenza (tipo ETsND) sono progettate per funzionare in qualsiasi condizione, anche complicata: con alto contenuto di impurità meccaniche, contenuto di gas e temperatura del liquido pompato.

Pompe centrifughe sommergibili in un design modulare (tipo ETsNM) - progettate principalmente per condizioni operative normali.

Pompe sommerse centrifughe a doppio cuscinetto con stadi di lavoro realizzati con materiali in polvere resistenti alla corrosione ad alta resistenza (tipo ECNDP) - sono consigliate per pozzi con GOR elevato e livello dinamico instabile, resistono con successo alla deposizione di sale.

1.2 Pompe centrifughe sommergibili, tipo ETsND

Le pompe di tipo ETsNM sono progettate principalmente per condizioni operative normali. I gradini hanno un design a supporto singolo, il materiale dei gradini è ghisa perlitica grigia modificata ad alta resistenza, che ha una maggiore resistenza all'usura e alla corrosione nei mezzi di formazione con un contenuto di impurità meccaniche fino a 0,2 g/l e un intensità relativamente bassa dell'aggressività del mezzo di lavoro.

La principale differenza tra le pompe ETsND è lo stadio a due supporti in ghisa Niresist. La resistenza del niresist alla corrosione, all'usura delle coppie di attrito, all'usura idroabrasiva consente di utilizzare le pompe ELP in pozzi con condizioni operative complicate.

L'utilizzo di due stadi portanti migliora notevolmente le prestazioni della pompa, aumenta la stabilità longitudinale e trasversale dell'albero e riduce i carichi di vibrazione. Aumenta l'affidabilità della pompa e delle sue risorse.

Vantaggi dei passaggi di un design a due supporti:

Aumento delle risorse dei cuscinetti assiali inferiori della girante

Isolamento dell'albero più affidabile da liquidi abrasivi e corrosivi

Maggiore durata e stabilità radiale dell'albero della pompa grazie alla maggiore lunghezza delle guarnizioni interstadio

Per condizioni operative difficili in queste pompe, di norma, vengono installati cuscinetti ceramici radiali e assiali intermedi.

Le pompe ETsNM hanno una pressione caratteristica di una forma in costante caduta, che esclude il verificarsi di modalità operative instabili, portando a vibrazione aumentata pompare e ridurre la probabilità di guasti alle apparecchiature.

L'uso di due stadi di cuscinetti, la produzione di supporti per alberi in carburo di silicio, il collegamento di sezioni di pompa secondo il tipo "corpo-flangia" con bulloni con filettatura fine di classe di resistenza 10.9 aumentano l'affidabilità dell'ESP e riducono la probabilità di guasti alle apparecchiature.

Le condizioni operative sono riportate nella tabella 1.

Tabella 1. Condizioni operative

Al posto della sospensione della pompa con separatore di gas, protettore, motore elettrico e compensatore, la curvatura del pozzo non deve superare i valori numerici di a, determinati dalla formula:

a \u003d 2 arcsin * 40S / (4S 2 + L 2), gradi per 10 m

dove S è lo spazio tra il diametro interno della corda di involucro e il gioco diametrale massimo unità sommergibile, m,

L - lunghezza dell'unità sommergibile, m.

Il tasso di curvatura ammissibile del pozzo non deve superare 2° per 10 m.

L'angolo di deviazione dell'asse del pozzo dalla verticale nell'area di funzionamento dell'unità sommergibile non deve superare i 60°. Le specifiche sono mostrate nella tabella 2.

Tabella 2. Specifiche

Gruppo pompa	Fornitura nominale, m3/giorno	Testa della pompa, m		efficienza %
		min	max
5	30	1000	2800	33,0
	50	1000		43,0
	80	900		51,0
	125	750		52,0
5.1 1	200	850	2000	48,5
5A	35	100	2700	35,0
	60	1250	2700	50,0
	100	1100	2650	54,0
	160	1250	2100	58,0
	250	1000	2450	57,0
	320	800	2200	55,0
	400	850	2000	61,0
	500 2	800	1200	54,5
	700 3	800	1600	64,0

1 - pompe con albero D20 mm.

2 - stadi realizzati in design "niresist" a supporto singolo con mozzo della girante esteso

3 - stadi realizzati con design a supporto singolo "ni-resist" con mozzo della girante allungato, scarico

La struttura del simbolo per le pompe del tipo ETsND secondo TU 3665-004-00217780-98 è mostrata in Figura 1.

Figura 1. La struttura del simbolo per le pompe del tipo ETsND secondo TU 3665-004-00217780-98:

X - Progettazione di pompe

ESP - elettropompa centrifuga

D - due supporti

(K) - pompe con design resistente alla corrosione

(I) - pompe resistenti all'usura

(IR) - pompe con design resistente all'usura e alla corrosione

(P) - i corpi di lavoro sono realizzati mediante metallurgia delle polveri

5(5А,6) - gruppo complessivo della pompa

XXX - fornitura nominale, m 3 / giorno

ХХХХ - testa nominale, m

dove X: - la figura non è apposta per la progettazione modulare senza cuscinetti intermedi

1 - design modulare con cuscinetti intermedi

2 - modulo di ingresso integrato e senza cuscinetti intermedi

3 - modulo di ingresso integrato e con cuscinetti intermedi

4 - separatore di gas integrato e senza cuscinetti intermedi

5 - separatore di gas incorporato e con cuscinetti intermedi

6 - pompe a sezione singola con lunghezza del mantello superiore a 5 m

8 - pompe con stadi di compressione-dispersione e senza cuscinetti intermedi

9 - pompe con stadi di compressione-dispersione e con cuscinetti intermedi

10 - pompe senza supporto assiale dell'albero, con albero di protezione idraulica supportato

10.1 - pompe senza supporto albero assiale, con supporto albero idroprotezione e con cuscinetti intermedi

Esempi di simboli per pompe di vari modelli:

ETsND5A-35-1450 secondo TU 3665-004-00217780-98

Pompa centrifuga elettrica a doppio supporto taglia 5A senza cuscinetti intermedi, portata 35 m 3/giorno, prevalenza 1450 m

1ETsND5-80-1450 secondo TU 3665-004-00217780-98

Pompa elettrocentrifuga a due cuscinetti di 5a taglia in esecuzione modulare con cuscinetti intermedi, portata 80 m 3 / giorno, prevalenza 1450 m

6ETsND5A-35-1100 secondo TU 3665-004-00217780-98

Pompa centrifuga elettrica a doppio supporto 5A - dimensioni in esecuzione a sezione singola con portata di 35 m 3 / giorno, prevalenza 1100 m

1.3 Separatori di gas tipo MNGB

I separatori di gas sono installati all'ingresso della pompa invece del modulo di ingresso e sono progettati per ridurre la quantità di gas libero nel fluido del serbatoio che entra nell'ingresso della pompa centrifuga sommergibile. I separatori di gas sono dotati di un manicotto protettivo che protegge il corpo del separatore di gas dall'usura idroabrasiva.

Tutti i separatori di gas, ad eccezione della versione ZMNGB, sono prodotti con cuscinetti assiali in ceramica.

Figura 2. Separatore di gas tipo MNGB

Nei separatori di gas della versione ZMNGB il supporto dell'albero assiale non è installato e l'albero del separatore di gas poggia sull'albero di protezione idraulica.

I separatori di gas con la lettera "K" nella designazione sono prodotti in un design resistente alla corrosione. Le caratteristiche tecniche dei separatori di gas sono riportate nella tabella 3.

Tabella 3 Specifiche

Senza supporti per alberi intermedi
Dimensioni della pompa	Fornitura max, liquido monofase m3/giorno.	Massimo, aggiungi. potenza sull'albero, kW
MNG B5	250	76	92	17	27,5	717
	300				27	848
ZMNGB5-02		95		20	27,5	848
	500	135(180 con soft start e albero	103	22	28,5	752
					33	848
Con supporti per alberi intermedi
	250	76	92	17	28	717

Funzionamento pozzo mediante elettropompe centrifughe sommergibili

2.1 Schema generale di installazione di un'elettropompa centrifuga sommersa

Le pompe centrifughe per il pompaggio di liquidi da un pozzo non sono fondamentalmente diverse dalle pompe centrifughe convenzionali utilizzate per pompare liquidi sulla superficie della terra. Tuttavia, le ridotte dimensioni radiali dovute al diametro delle stringhe di mantello in cui sono calate le pompe centrifughe, le dimensioni assiali praticamente illimitate, la necessità di superare prevalenze elevate e il funzionamento della pompa allo stato sommerso hanno portato alla realizzazione di centrifughe gruppi pompanti di un design specifico. Esternamente, non sono diversi da un tubo, ma la cavità interna di un tale tubo contiene un gran numero di parti complesse che richiedono una perfetta tecnologia di produzione.

Le elettropompe centrifughe sommerse (GGTsEN) sono pompe centrifughe multistadio con un massimo di 120 stadi in un blocco, azionate da un motore elettrico sommerso di speciale progettazione (SEM). Il motore elettrico è alimentato dalla superficie con energia elettrica fornita tramite cavo da un autotrasformatore step-up o trasformatore attraverso una stazione di controllo, in cui sono concentrate tutta la strumentazione e l'automazione. Il PTSEN viene abbassato nel pozzo al di sotto del livello dinamico calcolato, solitamente di 150 - 300 m. Il liquido viene fornito attraverso il tubo, per fuori che è fissato con apposite cinghie al cavo elettrico. Nel gruppo pompa, tra la pompa stessa e il motore elettrico, c'è intermedio, chiamato protettore o idroprotezione. L'installazione PTSEN (Figura 3) include un motore elettrico SEM 1 a bagno d'olio; collegamento di protezione idraulica o protettore 2; griglia di aspirazione della pompa per aspirazione fluidi 3; pompa centrifuga multistadio ПЦЭН 4; tubo 5; cavo elettrico tripolare armato 6; cinghie per il fissaggio del cavo al tubo 7; raccordi testa pozzo 8; un tamburo per avvolgere un cavo durante lo scatto e immagazzinare una certa scorta di cavo 9; trasformatore o autotrasformatore 10; centrale di comando con automazione 11 e compensatore 12.

Figura 3. Schema generale dell'attrezzatura del pozzo con installazione di una pompa centrifuga sommersa

La pompa, la protezione e il motore elettrico sono unità separate collegate da prigionieri imbullonati. Le estremità degli alberi hanno connessioni scanalate, che vengono unite durante il montaggio dell'intera installazione.

Se è necessario sollevare liquido da grandi profondità, le sezioni PTSEN sono collegate tra loro in modo che il numero totale di stadi raggiunga 400. Il liquido aspirato dalla pompa attraversa sequenzialmente tutti gli stadi ed esce dalla pompa con una pressione uguale alla resistenza idraulica esterna. UTSEN si distinguono per il basso consumo di metallo, un'ampia gamma di caratteristiche prestazionali, sia in termini di pressione che di flusso, un'efficienza sufficientemente elevata, la possibilità di pompare grandi quantità di liquido e un lungo periodo di revisione. Va ricordato che la fornitura media di liquidi per la Russia di un UPTSEN è 114,7 t/giorno e USSSN - 14,1 t/giorno.

Tutte le pompe sono divise in due gruppi principali; design convenzionale e resistente all'usura. La stragrande maggioranza dello stock operativo di pompe (circa il 95%) è di tipo convenzionale (Figura 4).

Le pompe resistenti all'usura sono progettate per funzionare nei pozzi, nella cui produzione è presente una piccola quantità di sabbia e altre impurità meccaniche (fino all'1% in peso). In base alle dimensioni trasversali, tutte le pompe sono divise in 3 gruppi condizionali: 5; 5A e 6, che è il diametro nominale dell'involucro, in pollici, in cui può essere inserita la pompa.

Figura 4. Caratteristica tipica di una pompa centrifuga sommersa

Il gruppo 5 ha un diametro esterno della cassa di 92 mm, il gruppo 5A - 103 mm e il gruppo b - 114 mm.

La velocità dell'albero della pompa corrisponde alla frequenza della corrente alternata nella rete. In Russia, questa frequenza è di 50 Hz, che fornisce una velocità sincrona (per una macchina a due poli) di 3000 min. "Il codice PTSEN contiene i loro principali parametri nominali, come flusso e pressione quando si lavora su modalità ottimale. Ad esempio con ETsN5-40-950 si intende una elettropompa centrifuga gruppo 5 con una portata di 40 m 3 /giorno (da acqua) e una prevalenza di 950 m ETsN5A-360-600 indica una pompa di gruppo 5A con una portata di 360 m 3 /giorno e un salto di 600 m.

Nel codice delle pompe resistenti all'usura è presente la lettera I, che significa resistenza all'usura. In essi, le giranti non sono realizzate in metallo, ma in resina poliammidica (P-68). Nell'alloggiamento della pompa, circa ogni 20 stadi, sono installati cuscinetti intermedi di centraggio dell'albero in gomma-metallo, per cui la pompa resistente all'usura ha meno stadi e, di conseguenza, una prevalenza.

I cuscinetti terminali delle giranti non sono in ghisa, ma sotto forma di anelli stampati in acciaio temprato 40X. Al posto delle rondelle di supporto in textolite tra le giranti e le palette di guida, vengono utilizzate rondelle in gomma resistente all'olio.

Tutti i tipi di pompe hanno una caratteristica di funzionamento passante sotto forma di curve di dipendenza H(Q) (prevalenza, portata), η(Q) (efficienza, portata), N(Q) (consumo di potenza, portata). Tipicamente, queste dipendenze sono date nell'intervallo delle portate operative o in un intervallo leggermente più ampio (Figura 4).

Qualsiasi pompa centrifuga, compresa la PTSEN, può funzionare con valvola di mandata chiusa (punto A: Q = 0; H = H max) e senza contropressione in uscita (punto B: Q = Q max ; H = 0). Poiché il lavoro utile della pompa è proporzionale al prodotto dell'alimentazione per la pressione, quindi per queste due modalità estreme di funzionamento della pompa, il lavoro utile sarà pari a zero e, di conseguenza, l'efficienza sarà pari a zero. Ad un certo rapporto (Q e H), a causa delle minime perdite interne della pompa, l'efficienza raggiunge un valore massimo di circa 0,5 - 0,6. Tipicamente pompe con bassa portata e giranti di piccolo diametro, nonché con un largo numero gli stadi hanno un'efficienza ridotta.La portata e la pressione corrispondenti all'efficienza massima sono dette modalità di funzionamento ottimale della pompa. La dipendenza η(Q) vicino al suo massimo diminuisce gradualmente, quindi il funzionamento del PTSEN è abbastanza accettabile in modalità che differiscono da quella ottimale in entrambe le direzioni di una certa quantità. I limiti di queste deviazioni dipenderanno dalle caratteristiche specifiche del PTSEN e dovrebbero corrispondere a una ragionevole diminuzione dell'efficienza della pompa (del 3 - 5%). Ciò determina un'intera area di possibili modalità operative PTSEN, che viene chiamata area consigliata.

La scelta di una pompa per pozzi si riduce essenzialmente alla scelta di una dimensione così standard del PTSEN che, una volta abbassato nei pozzi, funzionerebbe nelle condizioni della modalità ottimale o consigliata quando si pompa una data portata del pozzo da una data profondità .

Le pompe attualmente prodotte sono progettate per portate nominali da 40 (ETsN5-40-950) a 500 m 3 /giorno (ETsN6-50 1 750) e prevalenze da 450 m -1500). Inoltre, ci sono pompe per scopi speciali, ad esempio per pompare acqua nei serbatoi. Queste pompe hanno portate fino a 3000 m3/giorno e prevalenze fino a 1200 m.

La prevalenza che una pompa può superare è direttamente proporzionale al numero di stadi. Sviluppato ad uno stadio nella modalità di funzionamento ottimale, dipende, in particolare, dalle dimensioni della girante, che a loro volta dipendono dalle dimensioni radiali della pompa. Con un diametro esterno del corpo pompa di 92 mm, la prevalenza media sviluppata da uno stadio (quando si opera in acqua) è di 3,86 m con fluttuazioni da 3,69 a 4,2 m Con un diametro esterno di 114 mm, la prevalenza media è di 5,76 m con oscillazioni da 5,03 a 6,84 m.

2.2 Gruppo pompa sommersa

L'unità di pompaggio (Figura 5) è composta da una pompa, un'unità di protezione idraulica, un motore sommerso SEM, un compensatore fissato al fondo del SEM.

La pompa è composta dalle seguenti parti: testata 1 con valvola di ritegno a sfera per impedire il drenaggio del fluido e delle tubazioni durante le fermate; il piede di scorrimento superiore 2, che percepisce parzialmente il carico assiale dovuto alla differenza di pressione in ingresso e in uscita della pompa; cuscinetto a strisciamento superiore 3, centraggio estremità superiore lancia; corpo pompa 4 palette di guida 5, che sono supportate l'una sull'altra e trattenute dalla rotazione da un giunto comune nel corpo 4; giranti 6; albero della pompa 7, che ha una chiavetta longitudinale su cui sono montate le giranti con accoppiamento scorrevole. L'albero passa anche attraverso le alette di guida di ciascuno stadio ed è in esso centrato dalla boccola della girante, come nel cuscinetto del cuscinetto di scorrimento inferiore 8; base 9, chiusa con una griglia di ricezione e presentante nella parte superiore fori rotondi inclinati per l'alimentazione del liquido alla girante inferiore; cuscinetto a strisciamento terminale 10. Nelle pompe dei primi modelli ancora in funzione, il dispositivo della parte inferiore è diverso. Su tutta la lunghezza della base 9 è presente un paraolio e: anelli in piombo-grafite che separano la parte ricevente della pompa e le cavità interne del motore e protezione idraulica. Un cuscinetto a sfere a contatto obliquo a tre corone è montato sotto il premistoppa, lubrificato con olio denso, che è sottoposto a una pressione in eccesso (0,01 - 0,2 MPa) rispetto a quella esterna.

Figura 5. Il dispositivo dell'unità centrifuga sommergibile

a - pompa centrifuga; b - unità di protezione idraulica; c - motore sommerso; g - compensatore.

Nei moderni progetti ESP, non c'è sovrapressione nell'unità di idroprotezione, quindi c'è meno perdita di olio liquido del trasformatore, con cui è riempito il SEM, ed è scomparsa la necessità di un premistoppa di piombo-grafite.

Le cavità del motore e della parte ricevente sono separate da una semplice tenuta meccanica, le cui pressioni su entrambi i lati sono le stesse. La lunghezza del corpo pompa normalmente non supera i 5,5 M. Quando il numero richiesto di stadi (nelle pompe che sviluppano pressioni elevate) non può essere collocato in un corpo, questi vengono posti in due o tre corpi separati che costituiscono sezioni indipendenti di uno pompa, che sono agganciate insieme quando si abbassa la pompa nel pozzo.

L'unità di protezione idraulica è un'unità indipendente fissata al PTSEN mediante un collegamento bullonato (nella figura, l'unità, come il PTSEN stesso, è mostrata con tappi di trasporto che sigillano le estremità delle unità).

L'estremità superiore dell'albero 1 è collegata mediante un accoppiamento scanalato all'estremità inferiore dell'albero della pompa. La tenuta meccanica leggera 2 separa la cavità superiore, che può contenere fluido di pozzo, dalla cavità sottostante la tenuta, che è riempita con olio del trasformatore, che, come il fluido di pozzo, è sotto pressione pari alla pressione alla profondità di immersione della pompa. Al di sotto della tenuta meccanica 2 è presente un cuscinetto di attrito radente, e ancora più in basso - nodo 3 - un piede di appoggio che percepisce la forza assiale dell'albero della pompa. Il piedino di scorrimento 3 funziona in olio liquido per trasformatori.

Di seguito è riportata la seconda tenuta meccanica 4 per una tenuta più affidabile del motore. Non è strutturalmente diverso dal primo. Sotto si trova una sacca di gomma 5 nel corpo 6. La sacca separa ermeticamente due cavità: la cavità interna della sacca riempita con olio del trasformatore e la cavità tra il corpo 6 e la sacca stessa, in cui ha accesso il fluido esterno del pozzo attraverso valvola di ritegno 7.

Il fluido di fondo pozzo attraverso la valvola 7 penetra nella cavità dell'alloggiamento 6 e comprime il sacco di gomma con olio ad una pressione pari a quella esterna. L'olio liquido penetra attraverso le fessure lungo l'albero fino alle tenute meccaniche e fino al PED.

Sono stati sviluppati due modelli di dispositivi di protezione idraulica. L'idroprotezione del motore principale si differenzia dall'idroprotezione T descritta per la presenza di una piccola turbina sull'albero, che crea alta pressione sanguigna olio liquido nella cavità interna del sacchetto di gomma 5.

La cavità esterna tra l'alloggiamento 6 e il sacco 5 è riempita con olio denso, che alimenta il cuscinetto a sfere a contatto obliquo PTSEN del modello precedente. Pertanto, l'unità di protezione idraulica del motore principale di un design migliorato è adatta per l'uso in combinazione con il PTSEN dei tipi precedenti che sono ampiamente utilizzati nei campi. In precedenza veniva utilizzata la protezione idraulica, la cosiddetta protezione a pistone, in cui sovrapressione l'olio è stato creato da un pistone a molla. I nuovi design del motore principale e del motore principale si sono rivelati più affidabili e durevoli. Le variazioni di temperatura nel volume dell'olio durante il riscaldamento o il raffreddamento vengono compensate attaccando un sacchetto di gomma - compensatore sul fondo del PED (Figura 5).

Per azionare il PTSEN vengono utilizzati speciali motori elettrici bipolari (SEM) verticali asincroni a bagno d'olio. I motori delle pompe sono divisi in 3 gruppi: 5; 5A e 6.

Poiché, a differenza della pompa, il cavo elettrico non passa lungo l'alloggiamento del motore, le dimensioni diametrali dei SEM di questi gruppi sono leggermente maggiori di quelle delle pompe, ovvero: il gruppo 5 ha un diametro massimo di 103 mm, il gruppo 5A - 117 mm e gruppo 6 - 123 mm.

La marcatura del SEM include la potenza nominale (kW) e il diametro; ad esempio, PED65-117 significa: un motore elettrico sommerso della potenza di 65 kW con un diametro della carcassa di 117 mm, cioè compreso nel gruppo 5A.

I piccoli diametri consentiti e l'elevata potenza (fino a 125 kW) rendono necessario realizzare motori di grande lunghezza - fino a 8 m e talvolta di più. Parte in alto Il PED è collegato alla parte inferiore del gruppo di protezione idraulica tramite prigionieri imbullonati. Gli alberi sono uniti da giunti scanalati.

L'estremità superiore dell'albero PED (figura) è sospesa sul tallone scorrevole 1, funzionante in olio. Di seguito è riportato l'assieme di ingresso cavi 2. Questo assieme è solitamente un connettore per cavo maschio. Questo è uno dei luoghi più vulnerabili della pompa, a causa della violazione dell'isolamento di cui le installazioni falliscono e richiedono il sollevamento; 3 - conduttori dell'avvolgimento dello statore; 4 - cuscinetto di attrito radente radiale superiore; 5 - sezione delle estremità dell'avvolgimento dello statore; 6 - sezione statorica, assemblata da piastre di ferro del trasformatore stampate con scanalature per tirare i fili dello statore. Le sezioni dello statore sono separate l'una dall'altra da pacchetti non magnetici, in cui sono rinforzati i cuscinetti radiali 7 dell'albero motore 8. L'estremità inferiore dell'albero 8 è centrata dal cuscinetto radiale inferiore ad attrito radente 9. Anche il rotore SEM è costituito da sezioni assemblate sull'albero motore da piastre stampate di ferro trasformatore. Le barre di alluminio sono inserite nelle fessure del rotore del tipo a ruota di scoiattolo, cortocircuitate da anelli conduttivi, su entrambi i lati della sezione. Tra le sezioni, l'albero motore è centrato nei cuscinetti 7. Un foro con un diametro di 6–8 mm attraversa l'intera lunghezza dell'albero motore affinché l'olio passi dalla cavità inferiore a quella superiore. Lungo tutto lo statore è presente anche una scanalatura attraverso la quale può circolare l'olio. Il rotore ruota in olio liquido per trasformatori con elevate proprietà isolanti. Nella parte inferiore del PED è presente un filtro olio a rete 10. La testa 1 del compensatore (vedi figura, d) è fissata all'estremità inferiore del PED; la valvola di bypass 2 serve a riempire l'impianto di olio. Cover protettiva 4 nella parte inferiore presenta fori per il trasferimento della pressione del fluido esterno all'elemento elastico 3. Quando l'olio si raffredda, il suo volume diminuisce e il fluido di pozzo attraverso i fori entra nello spazio tra il sacco 3 e l'involucro 4. Quando riscaldato, il sacco si espande e il fluido esce dagli stessi fori.

I PED utilizzati per il funzionamento dei pozzi petroliferi hanno solitamente capacità da 10 a 125 kW.

Per mantenere la pressione del giacimento, speciale sommergibile unità di pompaggio dotato di PED con una potenza di 500 kW. La tensione di alimentazione nel SEM va da 350 a 2000 V. Ad alte tensioni è possibile ridurre proporzionalmente la corrente trasmettendo la stessa potenza, e questo permette di ridurre la sezione dei conduttori dei cavi, e quindi le dimensioni trasversali dell'impianto. Ciò è particolarmente importante per i motori ad alta potenza. Scorrimento rotore SEM nominale - da 4 a 8,5%, efficienza - da 73 a 84%, temperature ammissibili ambiente- fino a 100 °С.

Durante il funzionamento del PED viene rilasciato molto calore, quindi, per operazione normale il motore ha bisogno di raffreddamento. Tale raffreddamento viene creato a causa del flusso continuo di fluido di formazione attraverso l'intercapedine anulare tra l'alloggiamento del motore e la serie di carcasse. Per questo motivo, i depositi di cera nel tubo durante il funzionamento della pompa sono sempre notevolmente inferiori rispetto ad altri metodi di funzionamento.

In condizioni di produzione si verifica un blackout temporaneo linee di forza a causa di un temporale, una rottura del filo, a causa della loro formazione di ghiaccio, ecc. Ciò provoca l'arresto dell'UTSEN. In questo caso, sotto l'influenza della colonna di liquido che scorre dal tubo attraverso la pompa, l'albero della pompa e lo statore iniziano a ruotare nella direzione opposta. Se in questo momento viene ripristinata l'alimentazione, il SEM inizierà a ruotare in avanti, vincendo la forza di inerzia della colonna di liquido e delle masse rotanti.

Le correnti di avviamento possono quindi superare limiti consentiti e l'installazione fallirà. Per evitare che ciò accada, nella parte di scarico del PTSEN è installata una valvola di ritegno a sfera, che impedisce al liquido di defluire dal tubo.

La valvola di ritegno si trova solitamente nella testa della pompa. La presenza di una valvola di ritegno complica il sollevamento del tubo quando Lavoro di riparazione, poiché in questo caso i tubi vengono sollevati e svitati con il liquido. Inoltre, è pericoloso in termini di incendio. Per prevenire tali fenomeni, una valvola di scarico è realizzata in un innesto speciale sopra la valvola di ritegno. In linea di principio, la valvola di scarico è un raccordo, nella cui parete laterale è inserito orizzontalmente un corto tubo di bronzo, sigillato dall'estremità interna. Prima di sollevare, un dardo di metallo corto viene lanciato nel tubo. Il colpo del dardo rompe il tubo di bronzo, a seguito del quale si apre il foro laterale nel manicotto e il liquido dal tubo defluisce.

Sono stati sviluppati anche altri dispositivi per lo scarico del liquido, che vengono installati sopra la valvola di ritegno PTSEN. Questi includono i cosiddetti suggeritori, che consentono di misurare la pressione dell'anello alla profondità di discesa della pompa con un manometro a fondo pozzo abbassato nella tubazione e stabilire la comunicazione tra lo spazio anulare e la cavità di misurazione del manometro.

Va notato che i motori sono sensibili al sistema di raffreddamento, che è creato dal flusso di fluido tra la serie di carcasse e il corpo del SEM. La velocità di questo flusso e la qualità del liquido influiscono sul regime di temperatura del SEM. È noto che l'acqua ha una capacità termica di 4,1868 kJ/kg-°C, mentre l'olio puro è di 1,675 kJ/kg-°C. Pertanto, quando si pompa fuori la produzione di pozzi irrigati, le condizioni per il raffreddamento del SEM sono migliori rispetto a quando si pompa olio pulito e il suo surriscaldamento porta a un guasto dell'isolamento e al guasto del motore. Pertanto, le qualità isolanti dei materiali utilizzati influiscono sulla durata dell'installazione. È noto che la resistenza al calore di alcuni isolanti utilizzati per gli avvolgimenti dei motori è già stata portata fino a 180 °C e le temperature di esercizio fino a 150 °C. Per controllare la temperatura sono stati sviluppati dei semplici sensori elettrici di temperatura che trasmettono informazioni sulla temperatura del SEM alla stazione di controllo tramite un cavo elettrico di alimentazione senza l'utilizzo di un nucleo aggiuntivo. Dispositivi simili sono disponibili per trasmettere in superficie informazioni costanti sulla pressione all'aspirazione della pompa. In caso di condizioni di emergenza, la stazione di controllo spegne automaticamente il SEM.

2.3 Elementi dell'equipaggiamento elettrico dell'impianto

Il SEM è alimentato da elettricità attraverso un cavo a tre fili, che viene calato nel pozzo parallelamente al tubo. Il cavo è fissato alla superficie esterna del tubo con cinghie metalliche, due per ogni tubo. Il cavo funziona in condizioni difficili. La sua parte superiore è in ambiente gassoso, a volte sotto pressione notevole, la parte inferiore è in olio ed è sottoposta a pressioni ancora maggiori. Durante l'abbassamento e il sollevamento della pompa, soprattutto in pozzi deviati, il cavo è soggetto a forti sollecitazioni meccaniche (morsetti, attrito, inceppamento tra la stringa e la tubazione, ecc.). Il cavo trasmette elettricità ad alta tensione. L'utilizzo di motori ad alta tensione permette di ridurre la corrente e quindi il diametro del cavo. Tuttavia, il cavo per l'alimentazione di un motore ad alta tensione deve avere anche un isolamento più affidabile e talvolta più spesso. Tutti i cavi utilizzati per UPTsEN sono ricoperti da un nastro elastico in acciaio zincato sulla parte superiore per proteggerli da danni meccanici. La necessità di posizionare il cavo lungo la superficie esterna del PTSEN riduce le dimensioni di quest'ultimo. Lungo la pompa viene quindi posato un cavo piatto, avente uno spessore di circa 2 volte inferiore al diametro di un cavo tondo, con le stesse sezioni di anime conduttive.

Tutti i cavi utilizzati per UTSEN sono divisi in tondi e piatti. I cavi tondi hanno un isolamento in gomma (gomma resistente all'olio) o polietilene, che viene visualizzato nel codice: KRBK significa cavo tondo in gomma armata o KRBP - cavo piatto armato in gomma. Quando si utilizza l'isolamento in polietilene nel codice, invece di una lettera, viene scritto P: KPBK - per un cavo tondo e KPBP - per uno piatto.

Il cavo tondo è collegato al tubo e il cavo piatto è collegato solo ai tubi inferiori della stringa di tubi e alla pompa. Il passaggio da un cavo tondo a un cavo piatto viene giuntato mediante vulcanizzazione a caldo in stampi speciali e, se tale giunzione è di scarsa qualità, può fungere da fonte di guasti e guasti dell'isolamento. Recentemente, sono stati commutati solo i cavi piatti che vanno dal SEM lungo la stringa di tubi alla stazione di controllo. Tuttavia, la fabbricazione di tali cavi è più difficile di quelli tondi (Tabella 3).

Esistono altri tipi di cavi isolati in polietilene non menzionati nella tabella. I cavi con isolamento in polietilene sono più leggeri del 26 - 35% rispetto ai cavi con isolamento in gomma. I cavi isolati in gomma sono destinati all'uso alla tensione nominale corrente elettrica non superiore a 1100 V, a temperatura ambiente fino a 90 °C e pressione fino a 1 MPa. I cavi con isolamento in polietilene possono funzionare a tensioni fino a 2300 V, temperature fino a 120 °C e pressioni fino a 2 MPa. Questi cavi sono più resistenti al gas e all'alta pressione.

Tutti i cavi sono armati con nastro ondulato in acciaio zincato per una maggiore resistenza. Le caratteristiche dei cavi sono riportate nella tabella 4.

I cavi hanno resistenza attiva e reattiva. La resistenza attiva dipende dalla sezione del cavo e in parte dalla temperatura.

Sezione, mm ............................................. 16 25 35

Resistenza attiva, Ohm/km.......... 1,32 0,84 0,6

La reattanza dipende da cos 9 e con il suo valore di 0,86 - 0,9 (come nel caso dei SEM) è di circa 0,1 Ohm / km.

Tabella 4. Caratteristiche dei cavi utilizzati per UTSEN

Cavo	Numero di anime e area della sezione, mm 2	Diametro esterno, mm	Dimensioni esterne della parte piana, mm	Peso, kg/km
NRB K	3x10	27,5	-	1280
	3x16	29,3	-	1650
	3x25	32,1	-	2140
	3x35	34,7	-	2680
CRBP	3x10	-	12,6 x 30,7	1050
	3x16	-	13,6 x 33,8	1250
	3x25	-	14,9 x 37,7	1600
CPBC	3x10	27,0	1016
	3x16	29,6	-	1269
	32,4	-	1622
	3x35	34,8	-	1961
CPBP	3x4	-	8,8 x 17,3	380
	3x6	-	9,5 x 18,4	466
	3x10	-	12,4 x 26,0	738
	3x16	-	13,6 x 29,6	958
	3x25	-	14,9 x 33,6	1282

C'è una perdita nel cavo energia elettrica, in genere dal 3 al 15% delle perdite totali dell'impianto. La perdita di potenza è correlata alla perdita di tensione nel cavo. Queste perdite di tensione, a seconda della corrente, della temperatura del cavo, della sua sezione trasversale, ecc., vengono calcolate utilizzando le consuete formule dell'ingegneria elettrica. Vanno da circa 25 a 125 V/km. Pertanto, in testa pozzo, la tensione fornita al cavo deve essere sempre maggiore dell'ammontare delle perdite rispetto alla tensione nominale del SEM. Le possibilità per un tale aumento di tensione sono fornite in autotrasformatori o trasformatori che hanno diverse prese aggiuntive negli avvolgimenti per questo scopo.

Gli avvolgimenti primari dei trasformatori e autotrasformatori trifase sono sempre progettati per la tensione della rete di alimentazione commerciale, ovvero 380 V, a cui sono collegati tramite stazioni di controllo. Gli avvolgimenti secondari sono predisposti per la tensione di esercizio del rispettivo motore al quale sono collegati via cavo. Queste tensioni operative in vari PED variano da 350 V (PED10-103) a 2000 V (PED65-117; PED125-138). Per compensare la caduta di tensione nel cavo dall'avvolgimento secondario, vengono realizzate 6 prese (in un tipo di trasformatore ci sono 8 prese), che consentono di regolare la tensione alle estremità dell'avvolgimento secondario cambiando i ponticelli. La modifica del ponticello di un passo aumenta la tensione di 30 - 60 V, a seconda del tipo di trasformatore.

Tutti i trasformatori e autotrasformatori raffreddati ad aria non riempiti di olio sono coperti da un involucro metallico e sono progettati per l'installazione in un luogo riparato. Sono dotati di un'installazione interrata, quindi i loro parametri corrispondono a questo SEM.

Recentemente i trasformatori sono diventati più diffusi, in quanto ciò consente di controllare continuamente la resistenza dell'avvolgimento secondario del trasformatore, del cavo e dell'avvolgimento dello statore del SEM. Quando la resistenza di isolamento scende al valore impostato (30 kOhm), l'unità si spegne automaticamente.

Con autotrasformatori aventi un collegamento elettrico diretto tra l'avvolgimento primario e secondario, tale controllo dell'isolamento non può essere effettuato.

Trasformatori e autotrasformatori hanno un'efficienza di circa il 98 - 98,5%. La loro massa, a seconda della potenza, varia da 280 a 1240 kg, dimensioni da 1060 x 420 x 800 a 1550 x 690 x 1200 mm.

Il funzionamento dell'UPTsEN è controllato dalla stazione di controllo PGH5071 o PGH5072. Inoltre, la stazione di controllo PGH5071 viene utilizzata per l'alimentazione dell'autotrasformatore del SEM e PGH5072 - per il trasformatore. Le stazioni PGH5071 forniscono lo spegnimento istantaneo dell'installazione quando gli elementi che trasportano corrente sono cortocircuitati a terra. Entrambe le stazioni di controllo offrono le seguenti possibilità per il monitoraggio e il controllo del funzionamento dell'UTSEN.

1. Accensione e spegnimento manuale e automatico (remoto) dell'unità.

2. Accensione automatica dell'impianto in modalità di autoaccensione dopo il ripristino dell'alimentazione di tensione nella rete di campo.

3. Funzionamento automatico installazioni in modalità periodica (pompaggio, accumulo) secondo il programma stabilito con un tempo totale di 24 ore.

4. Accensione e spegnimento automatici dell'unità a seconda della pressione nel collettore di scarico quando sistemi automatizzati raccolta collettiva di petrolio e gas.

5. Spegnimento istantaneo dell'impianto in caso di cortocircuiti e sovraccarichi di intensità di corrente superiore del 40% alla normale corrente di esercizio.

6. Spegnimento a breve termine fino a 20 s quando il SEM è sovraccaricato del 20% del valore nominale.

7. Spegnimento a breve termine (20 s) in caso di guasto dell'alimentazione del fluido alla pompa.

Le porte dell'armadio della stazione di controllo sono bloccate meccanicamente con un blocco interruttori. C'è una tendenza al passaggio a stazioni di controllo sigillate ermeticamente senza contatto con elementi semiconduttori che, come l'esperienza ha dimostrato, sono più affidabili, non influenzate da polvere, umidità e precipitazioni.

Le stazioni di controllo sono progettate per l'installazione in locali del tipo a capannone o sotto una tettoia (nelle regioni meridionali) a una temperatura ambiente compresa tra -35 e +40 °C.

La massa della stazione è di circa 160 kg. Dimensioni 1300 x 850 x 400 mm. Il set di consegna UPTsEN include un tamburo con cavo, la cui lunghezza è determinata dal cliente.

Durante il funzionamento del pozzo, per motivi tecnologici, è necessario modificare la profondità della sospensione della pompa. Per non tagliare o accumulare il cavo con tali cambi di sospensione, la lunghezza del cavo viene presa in base alla profondità massima di sospensione. questa pompa e a profondità minori, il suo eccesso viene lasciato sul tamburo. Lo stesso tamburo viene utilizzato per avvolgere il cavo durante il sollevamento del PTSEN dai pozzetti.

Con una profondità di sospensione costante e condizioni di pompaggio stabili, l'estremità del cavo è nascosta nella scatola di giunzione e non è necessario un tamburo. In questi casi, durante le riparazioni, viene utilizzato un apposito tamburo su un carrello di trasporto o su slitta di metallo con azionamento meccanico per la trazione costante ed uniforme del cavo estratto dal pozzo e l'avvolgimento su tamburo. Quando la pompa viene abbassata da un tale tamburo, il cavo viene alimentato in modo uniforme. Il tamburo è azionato elettricamente con retromarcia e attrito per evitare pericolose tensioni. Nelle aziende produttrici di petrolio con un gran numero di ESP, un'unità di trasporto speciale ATE-6 basata sul veicolo fuoristrada da carico KaAZ-255B viene utilizzata per trasportare un tamburo per cavi e altre apparecchiature elettriche, tra cui un trasformatore, una pompa, un motore e un impianto idraulico unità di protezione.

Per il carico e lo scarico del tamburo, l'unità è dotata di direzioni di piegatura per l'avvolgimento del tamburo sulla piattaforma e di un argano con una forza di trazione sulla fune di 70 kN. La piattaforma dispone anche di una gru idraulica con una capacità di sollevamento di 7,5 kN con uno sbraccio di 2,5 m. I tipici raccordi per testa di pozzo equipaggiati per il funzionamento PTSEN (Figura 6) sono costituiti da una traversa 1, che è avvitata sulla stringa di rivestimento.

Figura 6: raccordi per testa di pozzo dotati di PTSEN

La croce ha un inserto staccabile 2, che prende il carico dal tubo. Una guarnizione in gomma resistente all'olio 3 viene applicata al rivestimento, che viene premuto da una flangia divisa 5. La flangia 5 viene premuta da bulloni sulla flangia della croce e sigilla l'uscita del cavo 4.

I raccordi prevedono la rimozione del gas anulare attraverso il tubo 6 e la valvola di ritegno 7. I raccordi sono assemblati da unità unificate e rubinetti di arresto. È relativamente facile ricostruire le apparecchiature della testa pozzo quando si opera con pompe a ventosa.

2.4 Installazione di un PTSEN per scopi speciali

Le pompe centrifughe sommergibili sono utilizzate non solo per il funzionamento dei pozzi di produzione. Trovano un uso.

1. Nelle prese d'acqua e pozzi artesiani per la fornitura di acqua di processo agli impianti RPM e per usi domestici. Solitamente si tratta di pompe con portate elevate, ma con pressioni basse.

2. Nei sistemi di mantenimento della pressione del giacimento, quando si utilizzano acque ad alta pressione del giacimento (acque del giacimento Albian-Cenomaniano nella regione di Tyumen) quando si dotano pozzi d'acqua con iniezione diretta di acqua nei pozzi di iniezione vicini (cluster sotterraneo stazioni di pompaggio). A tale scopo vengono utilizzate pompe con un diametro esterno di 375 mm, una portata fino a 3000 m 3 / giorno e una prevalenza fino a 2000 m.

3. Per i sistemi di mantenimento della pressione del giacimento in situ quando si pompa acqua dalla falda acquifera inferiore, dal giacimento di petrolio superiore o dalla falda acquifera superiore al giacimento di petrolio inferiore attraverso un pozzo. A tal fine, il cosiddetto invertito unità di pompaggio, che hanno un motore nella parte superiore, quindi una protezione idraulica e una pompa centrifuga nella parte inferiore dell'abbassamento. Questa disposizione porta a significative modifiche progettuali, ma risulta essere necessaria per m motivi tecnologici.

4. Disposizioni speciali della pompa in alloggiamenti e con canali di troppopieno per il funzionamento simultaneo ma separato di due o più strati da un pozzo. Tali progetti sono essenzialmente adattamenti di elementi noti di un'installazione standard. pompa sommersa per il lavoro in pozzo in combinazione con altre apparecchiature (ascensore a gas, SHSN, fontana PTSEN, ecc.).

5. Installazioni speciali di pompe centrifughe sommerse su fune. La volontà di aumentare le dimensioni radiali dell'ESP e migliorarne le caratteristiche tecniche, nonché la volontà di semplificare gli interventi in caso di sostituzione dell'ESP, ha portato alla realizzazione di impianti calati in pozzo su apposita fune. La fune resiste a un carico di 100 kN. Ha una solida treccia esterna a due strati (trasversale) di robusti fili di acciaio avvolti attorno a un cavo elettrico a tre fili, che viene utilizzato per alimentare il SEM.

Il campo di applicazione del PTSEN su fune, sia in termini di pressione che di portata, è più ampio delle pompe ribassate sui tubi, poiché un aumento delle dimensioni radiali del motore e della pompa dovuto all'eliminazione del cavo laterale con la stessa colonna le dimensioni possono migliorare notevolmente le caratteristiche tecniche delle unità. Allo stesso tempo, l'uso di PTSEN su una fune secondo lo schema del funzionamento senza tubi causa anche alcune difficoltà associate ai depositi di paraffina sulle pareti della stringa di rivestimento.

I vantaggi di queste pompe, che hanno il codice ETsNB, che significa tubeless (B) (ad esempio, ETsNB5-160-1100; ETsNB5A-250-1050; ETsNB6-250-800, ecc.) dovrebbero includere quanto segue.

1. Migliore utilizzo della sezione trasversale dell'involucro.

2. Eliminazione pressoché totale delle perdite di carico idrauliche dovute all'attrito nelle tubazioni di sollevamento dovute alla loro assenza.

3. Il diametro maggiorato della pompa e del motore elettrico consente di aumentare la pressione, la portata e l'efficienza dell'unità.

4. Possibilità di completa meccanizzazione e riduzione dei costi di intervento riparazione sotterranea pozzi quando si cambia la pompa.

5. Ridurre il consumo di metallo dell'installazione e il costo delle apparecchiature a causa dell'esclusione dei tubi, grazie ai quali la massa delle apparecchiature abbassate nel pozzo viene ridotta da 14 - 18 a 6 - 6,5 tonnellate.

6. Ridurre la probabilità di danneggiamento del cavo durante le operazioni di scatto.

Insieme a questo, è necessario notare gli svantaggi delle installazioni PTSEN pipeless.

1. Altro condizioni difficili funzionamento di apparecchiature sotto pressione di mandata della pompa.

2. La fune per tutta la sua lunghezza è nel liquido pompato fuori dal pozzo.

3. Il gruppo di protezione idraulica, il motore e la fune non sono soggetti alla pressione di aspirazione, come nelle installazioni convenzionali, ma alla pressione di mandata della pompa, che supera notevolmente la pressione di aspirazione.

4. Poiché il liquido risale in superficie lungo la corda di rivestimento, quando la paraffina si deposita sulle pareti della corda e sul cavo, è difficile eliminare questi depositi.

Figura 7. Installazione di una pompa centrifuga sommersa su fune: 1 - packer; 2 - griglia di ricezione; 3 - valvola; 4 - anelli di atterraggio; 5 - valvola di ritegno, 6 - pompa; 7 - SED; 8 - spina; 9 - dado; 10 - cavo; 11 - treccia di cavo; 12 - buca

Nonostante ciò, vengono utilizzate installazioni con funi metalliche e ci sono diverse dimensioni di tali pompe (figura 7).

Viene preliminarmente abbassato alla profondità stimata e fissato pareti interne lo slip packer 1, che percepisce il peso della colonna di liquidi sovrastante e il peso dell'unità sommergibile. L'unità di pompaggio assemblata su una fune viene calata nel pozzo, posizionata sul packer e compattata al suo interno. Contemporaneamente, l'ugello con lo schermo di ricezione 2 passa attraverso il packer e apre la valvola di ritegno 3 del tipo a fungo, che si trova nella parte inferiore del packer.

Quando si pianta l'unità sul packer, la tenuta si ottiene toccando gli anelli di atterraggio 4. Sopra gli anelli di atterraggio, nella parte superiore del tubo di aspirazione, è presente una valvola di ritegno 5. Sopra la valvola è posizionata una pompa 6, quindi un'unità di protezione idraulica e un SEM 7. Nella parte superiore del motore 8 è presente un apposito connettore coassiale a tre poli, sul quale è saldamente fissato il capocorda di collegamento del cavo 10 e fissato con un dado a risvolto 9. Il carico- Nel capocorda sono caricati la treccia di filo portante del cavo 11 e i conduttori elettrici collegati agli anelli collettori del dispositivo a spina di aggancio.

Il liquido fornito dal PTSEN viene espulso attraverso i fori 12 nello spazio anulare, raffreddando parzialmente il SEM.

In testa pozzo, la fune è sigillata nel pressacavo di testa pozzo della valvola e la sua estremità è collegata tramite una stazione di controllo convenzionale al trasformatore.

L'installazione viene abbassata e sollevata mediante un avvolgicavo posizionato sul telaio di un veicolo fuoristrada pesante appositamente attrezzato (unità APBE-1.2 / 8A).

Tempo di discesa dell'installazione su una profondità di 1000 m - 30 min., salita - 45 min.

Quando si solleva l'unità di pompaggio fuori dal pozzo, il tubo di aspirazione esce dal packer e consente alla valvola a fungo di chiudersi sbattendo. Ciò consente di abbassare e sollevare l'unità di pompaggio in pozzi fluenti e semi fluenti senza prima uccidere il pozzo.

Il numero di stadi nelle pompe è 123 (UETsNB5A-250-1050), 95 (UETsNB6-250-800) e 165 (UETsNB5-160-1100).

Pertanto, aumentando il diametro delle giranti, la pressione sviluppata da uno stadio è 8,54; 8,42 e 6,7 m, quasi il doppio rispetto alle pompe convenzionali. Potenza motore 46 kW. L'efficienza massima delle pompe è 0,65.

A titolo di esempio, la Figura 8 mostra le caratteristiche di funzionamento della pompa UETsNB5A-250-1050. Per questa pompa si consiglia l'area di lavoro: flusso Q \u003d 180 - 300 m 3 / giorno, prevalenza H \u003d 1150 - 780 M. La massa del gruppo pompa (senza cavo) è di 860 kg.

Figura 8. Caratteristiche di funzionamento della pompa centrifuga sommersa ETsNB5A 250-1050, calata su fune: H - caratteristica prevalenza; N - consumo energetico; η - coefficiente azione utile

2.5 Determinazione della profondità della sospensione PTSEN

La profondità di sospensione della pompa è determinata da:

1) la profondità del livello dinamico del liquido nel pozzo H d durante la selezione di una determinata quantità di liquido;

2) la profondità di immersione del PTSEN al di sotto del livello dinamico H p, il minimo necessario per garantire il normale funzionamento della pompa;

3) contropressione in testa pozzo Р y, che deve essere superata;

4) perdita di carico per vincere le forze di attrito nel tubo quando il flusso h tr;

5) il lavoro del gas liberato dal liquido H g, che riduce la pressione totale richiesta. Quindi si può scrivere:

(1)

In sostanza, tutti i termini in (1) dipendono dalla selezione del fluido dal pozzo.

La profondità del livello dinamico è determinata dall'equazione di afflusso o dalla curva dell'indicatore.

Se l'equazione dell'afflusso è nota

(2)

quindi, risolvendolo rispetto alla pressione al fondo P c e portando questa pressione in una colonna di liquido, otteniamo:

(3)

(4)

O. (5)

Dove. (6)

dove p cf - la densità media della colonna di liquido nel pozzo dal fondo al livello; h è l'altezza della colonna di liquido dal basso al livello dinamico verticalmente.

Sottraendo h dalla profondità del pozzo (al centro dell'intervallo di perforazione) H s, otteniamo la profondità del livello dinamico H d dalla bocca

Se i pozzi sono inclinati e φ 1 è l'angolo medio di inclinazione rispetto alla verticale nella sezione dal basso al livello, e φ 2 è l'angolo medio di inclinazione rispetto alla verticale nella sezione dal livello alla bocca , si devono poi apportare correzioni per la curvatura del pozzo.

Tenendo conto della curvatura, la H d desiderata sarà uguale a

(8)

Qui H c è la profondità del pozzo, misurata lungo il suo asse.

Il valore di H p - immersione al di sotto del livello dinamico, in presenza di gas è difficile da determinare. Questo sarà discusso un po' più avanti. Di norma, H p è assunto in modo tale che all'ingresso del PTSEN, a causa della pressione della colonna di liquido, il contenuto di gas β del flusso non superi 0,15 - 0,25. Nella maggior parte dei casi, ciò corrisponde a 150 - 300 m.

Il valore di P y /ρg è la pressione di testa pozzo espressa in metri di colonna di liquido con densità ρ. Se la produzione del pozzo è allagata e n è la proporzione di acqua per unità di volume di produzione del pozzo, la densità del fluido è determinata come media ponderata

Qui ρ n, ρ n sono le densità di olio e acqua.

Il valore di Py dipende dal sistema di raccolta di petrolio e gas, dalla lontananza di un dato pozzo dai punti di separazione e in alcuni casi può essere un valore significativo.

Il valore di h tr viene calcolato utilizzando la consueta formula per l'idraulica dei tubi

(10)

dove C è la velocità del flusso lineare, m/s,

(11)

Qui Q H e Q B - la portata di olio e acqua commerciabili, m 3 /giorno; b H e b B - coefficienti volumetrici di olio e acqua per le condizioni termodinamiche medie esistenti nella tubazione; f - area della sezione trasversale del tubo.

Di norma, h tr è un valore piccolo ed è di circa 20 - 40 m.

Il valore di Hg può essere determinato in modo abbastanza accurato. Tuttavia, tale calcolo è complesso e, di regola, viene eseguito su un computer.

Diamo un calcolo semplificato del processo di movimento di GZhS nel tubo. All'uscita della pompa, il liquido contiene gas disciolto. Quando la pressione diminuisce, il gas viene rilasciato e contribuisce all'aumento del liquido, riducendo così la pressione richiesta del valore H g Per questo motivo, H g entra nell'equazione con segno negativo.

Il valore di Hg può essere determinato approssimativamente dalla formula che segue dalla termodinamica dei gas ideali, analogamente a come si può fare tenendo conto del lavoro del gas nel tubo di un pozzo dotato di SSN.

Tuttavia, durante il funzionamento del PTSEN, per tenere conto della maggiore produttività rispetto al SSN e delle minori perdite di scorrimento, si possono raccomandare valori più elevati del fattore di efficienza per valutare l'efficienza del gas.

Quando si estrae olio puro, η = 0,8;

Con olio annaffiato 0,2< n < 0,5 η = 0,65;

Con olio molto annaffiato 0,5< n < 0,9 η = 0,5;

In presenza di misure di pressione effettive all'uscita dell'ESP, il valore di η può essere affinato.

Per far corrispondere le caratteristiche H(Q) dell'ESP con le condizioni del pozzo, viene costruita la cosiddetta caratteristica di pressione del pozzo (Figura 9) in funzione della sua portata.

(12)

La figura 9 mostra le curve dei termini nell'equazione dalla portata del pozzo e la determinazione della pressione caratteristica risultante del pozzo H del pozzo (2).

Figura 9—Caratteristiche della testa del pozzo:

1 - profondità (dalla bocca) del livello dinamico, 2 - la prevalenza richiesta, tenendo conto della pressione sulla testa pozzo, 3 - la prevalenza necessaria, tenendo conto delle forze di attrito, 4 - la prevalenza risultante, tenendo conto della "effetto gas-lift"

La riga 1 è la dipendenza di H d (2), determinata dalle formule sopra riportate ed è tracciata da punti per vari Q scelti arbitrariamente. Ovviamente, a Q = 0, H D = H ST, cioè il livello dinamico coincide con quello statico livello. Sommando a N d il valore della pressione del tampone, espressa in m della colonna di liquido (P y /ρg), otteniamo la riga 2 - la dipendenza di questi due termini dalla portata del pozzo. Calcolando il valore di h TP con la formula per Q diversi e sommando h TP calcolata alle ordinate della riga 2, otteniamo la riga 3 - la dipendenza dei primi tre termini dalla portata del pozzo. Calcolando il valore di H g con la formula e sottraendo il suo valore dalle ordinate della retta 3, otteniamo la retta risultante 4, detta pressione caratteristica del pozzo. H(Q) si sovrappone alla pressione caratteristica del pozzo - la caratteristica della pompa di trovare il punto della loro intersezione, che determina una tale portata del pozzo, che sarà uguale alla portata. PTSEN durante il funzionamento combinato della pompa e del pozzo (Figura 10).

Punto A - l'intersezione delle caratteristiche del pozzo (Figura 11, curva 1) e PTSEN (Figura 11, curva 2). L'ascissa del punto A indica la portata del pozzo quando il pozzo e la pompa lavorano insieme e l'ordinata è la prevalenza H sviluppata dalla pompa.

Figura 10—Coordinamento della caratteristica di pressione del pozzo (1) con H(Q), caratteristica della PTSEN (2), 3 - linea di efficienza.

Figura 11—Coordinamento della pressione caratteristica del pozzo e PTSEN rimuovendo i passaggi

In alcuni casi, per adattarsi alle caratteristiche del pozzo e del PTSEN, la contropressione alla testa del pozzo viene aumentata utilizzando un'induttanza o le fasi di lavoro aggiuntive nella pompa vengono rimosse e sostituite con inserti guida (Figura 12).

Come si può notare, il punto A dell'intersezione delle caratteristiche risultava in questo caso al di fuori dell'area ombreggiata. Volendo garantire il funzionamento della pompa nella modalità η max (punto D), troviamo la portata della pompa (portata pozzo) Q CKB corrispondente a questa modalità. La prevalenza sviluppata dalla pompa alimentando Q CKB nella modalità η max è determinata dal punto B. Infatti, in queste condizioni di funzionamento, la prevalenza richiesta è determinata dal punto C.

La differenza BC = ΔH è la prevalenza in eccesso. In questo caso è possibile aumentare la pressione in testa pozzo di ΔР = ΔH p g installando un'induttanza o rimuovere parte degli stadi di funzionamento della pompa e sostituirli con camicie. Il numero di stadi pompa da rimuovere è determinato da una semplice relazione:

Qui Z o - il numero totale di stadi nella pompa; H o è la pressione sviluppata dalla pompa a tutti gli stadi.

Dal punto di vista energetico, la perforazione in testa pozzo per adeguarsi alle caratteristiche è sfavorevole, in quanto comporta una diminuzione proporzionale dell'efficienza dell'impianto. La rimozione dei gradini consente di mantenere l'efficienza allo stesso livello o addirittura di aumentarla leggermente. Tuttavia è possibile smontare la pompa e sostituire le fasi di lavoro con camicie solo in officine specializzate.

Con l'abbinamento sopra descritto delle caratteristiche del pozzo di pompaggio, è necessario che la caratteristica H(Q) del PTSEN corrisponda alla caratteristica effettiva quando opera su un fluido di pozzo di una certa viscosità e ad un certo contenuto di gas a l'assunzione. La caratteristica del passaporto H(Q) è determinata quando la pompa funziona ad acqua e, di norma, è sopravvalutata. Pertanto, è importante disporre di una valida caratterizzazione PTSEN prima di abbinarla alla caratterizzazione del pozzo. Più metodo affidabile per ottenere le caratteristiche reali della pompa - questo è il suo banco di prova sul fluido del pozzo ad una determinata percentuale di taglio dell'acqua.

Determinazione della profondità della sospensione PTSEN mediante curve di distribuzione della pressione.

La profondità della sospensione della pompa e le condizioni operative dell'ESP sia in aspirazione che in mandata sono determinate semplicemente utilizzando le curve di distribuzione della pressione lungo il pozzo e la tubazione. Si assume che i metodi per costruire le curve di distribuzione della pressione P(x) siano già noti da teoria generale movimento di miscele gas-liquido nel tubo.

Se è impostata la portata, dalla formula (o dalla linea dell'indicatore) viene determinata la pressione del foro inferiore P c corrispondente a questa portata. Dal punto P = P c, viene tracciato un grafico di distribuzione della pressione (a passi) P (x) secondo lo schema "bottom-up". La curva P(x) è costruita per una data portata Q, fattore del gas G o e altri dati, come la densità del liquido, del gas, la solubilità del gas, la temperatura, la viscosità del liquido, ecc., tenendo conto che il gas- la miscela liquida si muove dal basso sull'intera corda di budello della sezione.

Figura 12. Determinazione della profondità della sospensione PTSEN e delle sue condizioni operative tracciando le curve di distribuzione della pressione: 1 - P(x) - costruito dal punto Pc; 2 - p(x) - curva di distribuzione del contenuto di gas; 3 - P(x), costruito dal punto Ru; ΔР - differenza di pressione sviluppata da PTSEN

La figura 12 mostra la linea di distribuzione della pressione P(x) (linea 7), costruita dal basso verso l'alto dal punto con le coordinate P c, H.

Nel processo di calcolo dei valori di P e x a passi, si ottengono i valori della saturazione del gas di consumo p come valore intermedio per ogni passo. Sulla base di questi dati, partendo dal bottomhole, è possibile costruire una nuova curva p(x) (Figura 12, curva 2). Quando la pressione del fondo pozzo supera la pressione di saturazione P c > P us, la linea β (x) avrà come origine un punto giacente sull'asse y sopra il fondo, cioè alla profondità in cui la pressione nel pozzo sarà uguale a o meno di P us .

A Rs< Р нас свободный газ будет присутствовать на забое и поэтому функция β(х) при х = Н уже будет иметь некоторое положительное значение. Абсцисса точки А будет соответствовать начальной газонасыщенности β на забое (х = Н).

Con una diminuzione di x, β aumenterà come risultato di una diminuzione della pressione.

La costruzione della curva P(x) dovrebbe essere continuata fino a quando questa linea 1 si interseca con l'asse y (punto b).

Dopo aver completato le costruzioni descritte, cioè dopo aver costruito le linee 1 e 2 dal fondo del pozzo, iniziano a tracciare la curva di distribuzione della pressione P(x) nel tubo dalla testa pozzo, partendo dal punto x = 0 P = P y, secondo lo schema “top-down” passo dopo passo secondo qualsiasi metodo ed in particolare secondo il metodo descritto nella teoria generale del movimento delle miscele gas-liquido nelle tubazioni (Capitolo 7) Il calcolo viene effettuato per un data la portata Q, lo stesso fattore di gas G o e altri dati necessari per il calcolo.

Tuttavia, in questo caso, la curva P(x) è calcolata per il movimento del fluido idraulico lungo la tubazione, e non lungo l'involucro, come nel caso precedente.

In Figura 12, la funzione P(x) per il tubo, costruita dall'alto verso il basso, è mostrata dalla riga 3. La riga 3 dovrebbe essere proseguita fino al fondo, o fino a tali valori di x a cui la saturazione del gas β diventa sufficientemente piccolo (4 - 5%) o addirittura uguale a zero.

Un campo compreso tra le righe 1 e 3 e delimitato linee orizzontali I - I e II - II, definisce l'area condizioni possibili funzionamento del PTSEN e la profondità della sua sospensione. La distanza orizzontale tra le linee 1 e 3 su una certa scala determina la caduta di pressione ΔР, che la pompa deve informare il flusso affinché il pozzo funzioni con una data portata Q, pressione del foro di fondo Р c e pressione del pozzo Р у.

Le curve in Figura 12 possono essere integrate da curve di distribuzione della temperatura t(x) dal fondo alla profondità della sospensione della pompa e dalla testa pozzo anche alla pompa, tenendo conto del salto di temperatura (distanza in - e) alla profondità della sospensione PTSEN, che deriva dall'energia termica rilasciata dal motore e dalla pompa. Questo salto di temperatura può essere determinato equiparando la perdita di energia meccanica nella pompa e nel motore elettrico all'incremento dell'energia termica del flusso. Ipotizzando che la transizione dell'energia meccanica in energia termica avvenga senza dispersioni nell'ambiente, è possibile determinare l'incremento della temperatura del liquido nel gruppo di pompaggio.

(14)

Qui c è la capacità termica di massa specifica del liquido, J/kg-°C; η n e η d - kpd rispettivamente pompa e motore. Quindi la temperatura del liquido in uscita dalla pompa sarà uguale a

t \u003d t pr + ΔР (15)

dove t pr è la temperatura del liquido all'ingresso della pompa.

Se la modalità di funzionamento PTSEN si discosta dall'efficienza ottimale, l'efficienza diminuirà e aumenterà il riscaldamento del liquido.

Per scegliere la dimensione standard del PTSEN, è necessario conoscere la portata e la pressione.

Quando si tracciano le curve P(x) (figura), è necessario specificare la portata. La caduta di pressione all'uscita e all'aspirazione della pompa a qualsiasi profondità della sua discesa è definita come la distanza orizzontale dalla linea 1 alla linea 3. Questa caduta di pressione deve essere convertita in prevalenza, conoscendo la densità media del fluido ρ nella pompa. Poi la pressione lo farà

La densità del fluido ρ alla produzione di pozzi irrigati è determinata come media ponderata tenendo conto delle densità di olio e acqua nelle condizioni termodinamiche della pompa.

Secondo i dati di prova del PTSEN, quando si opera con un liquido gassato, è stato riscontrato che quando il contenuto di gas all'aspirazione della pompa è 0< β пр < 5 - 7% напорная характеристика практически не изменяется. При β пр >5 - 7% le caratteristiche della testa si deteriorano e la prevalenza calcolata deve essere corretta. Quando β pr, raggiungendo fino al 25 - 30%, si verifica un'interruzione dell'alimentazione della pompa. La curva ausiliaria P(x) (Figura 12, riga 2) consente di determinare immediatamente il contenuto di gas all'ingresso della pompa quando profondità diversa la sua discesa.

La portata e la pressione richiesta determinate dai grafici devono corrispondere alla dimensione selezionata del PTSEN quando funziona nella modalità ottimale o consigliata.

3. Scelta di una pompa centrifuga sommergibile

Selezionare una pompa centrifuga sommergibile per il prelievo forzato del liquido.

Profondità pozzo H pozzo = 450 m.

Il livello statico è considerato dalla foce h s = 195 m.

Periodo di pressione consentito ΔР = 15 atm.

Coefficiente di produttività K = 80 m 2 / giorno atm.

Il liquido è costituito da acqua con il 27% di olio γ w = 1.

L'esponente nell'equazione dell'afflusso di fluido è n = 1.

Il diametro della colonna di bypass è di 300 mm.

Non c'è gas libero nel pozzo pompato, poiché viene prelevato dallo spazio anulare dal vuoto.

Determiniamo la distanza dalla testa pozzo al livello dinamico. Perdita di carico espressa in metri di colonna di liquido

ΔР \u003d 15 atm \u003d 15 x 10 \u003d 150 m.

Distanza di livello dinamico:

h α \u003d h s + ΔР \u003d 195 + 150 \u003d 345 m (17)

Trovare la capacità della pompa richiesta dalla pressione di ingresso:

Q \u003d KΔP \u003d 80 x 15 - 1200 m 3 / giorno (18)

Per lavoro migliore pompa, la faremo funzionare con un certo periodo di selezione della pompa di 20 m al di sotto del livello del liquido dinamico.

Data la notevole portata, accettiamo il diametro dei tubi di sollevamento e della linea di flusso pari a 100 mm (4"").

La testa della pompa nell'area di lavoro della caratteristica deve fornire le seguenti condizioni:

H N ≥ H O + h T + h "T (19)

dove: N N - la prevalenza della pompa richiesta in m;

H O è la distanza dalla testa pozzo al livello dinamico, cioè altezza della salita del liquido in m;

h T - perdita di pressione per attrito nei tubi della pompa, in m;

h "T - la prevalenza necessaria per vincere la resistenza nella linea di flusso in superficie, in m.

La conclusione del diametro della tubazione è considerata corretta se la pressione lungo la sua intera lunghezza dalla pompa al serbatoio di ricezione non supera il 6-8% della pressione totale. Lunghezza totale della condotta

L \u003d H 0 +1 \u003d 345 + 55 \u003d 400 m (20)

La perdita di carico per la condotta è calcolata dalla formula:

h T + h "T \u003d λ / dv 2 / 2g (21)

dove: λ ≈ 0,035 – coefficiente di resistenza aerodinamica

g \u003d 9,81 m / s - accelerazione di gravità

V \u003d Q / F \u003d 1200 x 4 / 86400 x 3,14 x 0,105 2 \u003d 1,61 m / s velocità del fluido

F \u003d π / 4 x d 2 \u003d 3,14 / 4 x 0,105 2 - area della sezione trasversale del tubo da 100 mm.

h T + h "T \u003d 0,035 x 400 / 0,105 x 1,61 / 2 x 9,8 \u003d 17,6 m. (22)

Testata della pompa richiesta

H H \u003d H O + h T + h "T \u003d 345 + 17,6 \u003d 363 m (23)

Verifichiamo la corretta scelta dei tubi da 100 mm (4 "").

h T + h "T / N H x 100 = 17,6 x 100/363 = 48%< 6 % (24)

La condizione relativa al diametro della tubazione è rispettata, pertanto i tubi da 100 mm sono scelti correttamente.

In base alla pressione e alle prestazioni, selezioniamo la pompa appropriata. La più soddisfacente è l'unità con il marchio 18-K-10, il che significa: la pompa è composta da 18 stadi, il suo motore ha una potenza di 10x20 = 200 CV. = 135,4 kW.

Alimentato a corrente (60 periodi al secondo), il rotore del motore sul cavalletto fornisce n 1 = 3600 giri/min e la pompa sviluppa una portata fino a Q = 1420 m 3 / giorno.

Ricalcoliamo i parametri dell'unità selezionata 18-K-10 per una frequenza CA non standard - 50 periodi al minuto: n \u003d 3600 x 50/60 \u003d 300 giri/min.

Per le pompe centrifughe, le prestazioni sono indicate come numero di giri Q \u003d n / n 1, Q \u003d 3000/3600 x 1420 \u003d 1183 m 3 / giorno.

Poiché le pressioni sono correlate come i quadrati delle rivoluzioni, a n = 3000 giri/min la pompa fornirà una pressione.

H "H \u003d n 2 / n 1 x 427 \u003d 3000/3600 x 427 \u003d 297 m (25)

Per ottenere il numero richiesto H H = 363 m, è necessario aumentare il numero degli stadi della pompa.

La prevalenza sviluppata da uno stadio pompa è n = 297/18 = 16,5 m. Con un piccolo margine, facciamo 23 passaggi, quindi il marchio della nostra pompa sarà 23-K-10.

La pressione di adattamento delle pompe alle condizioni individuali in ciascun pozzetto è raccomandata dalle istruzioni.

Il lobo di lavoro con una portata di 1200 m 3/giorno si trova all'intersezione tra la curva esterna e la curva caratteristica della condotta. Proseguendo la perpendicolare verso l'alto, troviamo il valore del rendimento dell'unità η = 0,44: cosφ = 0,83 del motore elettrico. Utilizzando questi valori, verificheremo la potenza assorbita dal motore elettrico dell'unità dalla rete AC N = Q LV x 1000/86400 x 102 η x cosφ = 1200 x 363 x 1000/86400 x 102 x 0,44 x 0,83 = 135,4 kW. In altre parole, il motore elettrico dell'unità verrà caricato di potenza.

4. Tutela del lavoro

Presso le imprese, l'ingegnere capo redige e approva un programma per il controllo della tenuta dei giunti della flangia, dei raccordi e di altre fonti di possibili emissioni di idrogeno solforato.

Per il pompaggio di fluidi contenenti acido solfidrico devono essere utilizzate pompe con doppia tenuta meccanica o con giunti elettromagnetici.

Le acque reflue degli impianti di trattamento di petrolio, gas e condense di gas devono essere trattate e se il contenuto di acido solfidrico e altre sostanze nocive è superiore all'MPC, neutralizzazione.

Prima dell'apertura e della depressurizzazione delle apparecchiature di processo, è necessario adottare misure per decontaminare i depositi piroforici.

Prima dell'ispezione e della riparazione, i contenitori e le apparecchiature devono essere vaporizzati e lavati con acqua per prevenire la combustione spontanea dei depositi naturali. Per la disattivazione dei composti piroforici, è necessario adottare misure utilizzando sistemi a schiuma a base di tensioattivi o altri metodi che lavano i sistemi di apparecchiature da questi composti.

Per evitare la combustione spontanea dei depositi naturali, durante i lavori di riparazione, tutti i componenti e le parti delle apparecchiature di processo devono essere inumiditi con composizioni detergenti tecniche (TMS).

Se negli impianti di produzione è presente un gas e un prodotto con un grande volume geometrico, è necessario sezionarli mediante valvole automatiche, garantendo la presenza in ciascuna sezione in condizioni normali di funzionamento non superiore a 2000 - 4000 m 3 di idrogeno solforato.

Negli impianti nei locali e nei siti industriali in cui l'idrogeno solforato può essere rilasciato nell'aria dell'area di lavoro, è necessario effettuare un monitoraggio costante dell'ambiente aereo e segnalare concentrazioni pericolose di acido solfidrico.

La posizione di installazione dei sensori dei rilevatori di gas automatici fissi è determinata dal progetto di sviluppo sul campo, tenendo conto della densità dei gas, dei parametri dell'apparecchiatura variabile, della sua posizione e delle raccomandazioni dei fornitori.

Il controllo dello stato dell'ambiente aereo sul territorio delle strutture sul campo dovrebbe essere automatico con l'uscita di sensori nella sala di controllo.

Le misurazioni della concentrazione di idrogeno solforato mediante analizzatori di gas presso la struttura devono essere eseguite secondo il programma dell'impresa e, in situazioni di emergenza, dal servizio di salvataggio del gas con i risultati registrati in un registro.

Conclusione

Le installazioni di pompe centrifughe sommerse (ESP) per la produzione di petrolio dai pozzi sono ampiamente utilizzate nei pozzi con una grande portata, quindi non è difficile scegliere una pompa e un motore elettrico per grandi capacità.

L'industria russa produce pompe con un'ampia gamma di prestazioni, soprattutto perché le prestazioni e l'altezza del liquido dal fondo alla superficie possono essere regolate modificando il numero di sezioni della pompa.

L'utilizzo di pompe centrifughe è possibile a portate e pressioni diverse per via della “flessibilità” della caratteristica, tuttavia, in pratica, la portata della pompa dovrebbe essere all'interno della “parte di lavoro” o “zona di lavoro” della caratteristica della pompa. Queste parti di lavoro della caratteristica dovrebbero fornire le modalità di funzionamento più economiche degli impianti e l'usura minima delle parti della pompa.

L'azienda "Borets" produce installazioni complete di elettropompe centrifughe sommerse varie opzioni configurazioni che soddisfano gli standard internazionali, progettate per funzionare in qualsiasi condizione, comprese quelle complicate con un maggiore contenuto di impurità meccaniche, contenuto di gas e temperatura del liquido pompato, consigliate per pozzi con GOR elevato e livello dinamico instabile, resistono con successo ai depositi di sale.

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descrizione generale

Queste unità sono progettate per funzionare con petrolio e prodotti petroliferi: olio combustibile, gas di carbonio liquefatti, acqua con impurità, liquidi ad alta viscosità, ecc. Tali pompe garantiscono l'affidabilità e la sicurezza del lavoro, nonché l'efficienza del processo di pompaggio.

Le unità di pompaggio dell'olio si distinguono dalle altre unità per la capacità di funzionare in condizioni operative speciali. Pertanto, nel processo di raffinazione del petrolio, i componenti e gli altri elementi della pompa sono influenzati da sostanze come gli idrocarburi, nonché da un'ampia gamma di pressioni e temperature di esercizio. Uno dei fattori specifici nel funzionamento di queste unità è l'alto livello di viscosità della sostanza pompata (olio fino a 2000 cSt).

Tali unità di pompaggio sono prodotte in varie versioni climatiche, poiché operano in una varietà di condizioni meteorologiche (dal Mare del Nord agli Emirati Arabi Uniti, oltre ai deserti degli Stati Uniti).

La pompa dell'olio deve essere sufficientemente potente, poiché nel processo di pompaggio e lavorazione dell'olio, l'unità lo solleva da profondità significative dei pozzi petroliferi. La performance dei pozzi è largamente influenzata dal tipo di energia utilizzata dalle apparecchiature petrolifere. Pertanto, viene installato un determinato tipo di unità di pompaggio tenendo conto delle condizioni operative.

Pertanto, la pompa dell'olio può essere dotata di quanto segue tipi di unità:

• meccanico;
• elettrico;
• idraulico;
• pneumatico;
• termico.

L'azionamento elettrico, soggetto alla disponibilità di potenza, è il più conveniente e offre la più ampia gamma di caratteristiche nel processo di pompaggio dell'olio. In condizioni in cui la potenza non è disponibile, le pompe dell'olio possono essere dotate di motori a turbina a gas o motori a combustione interna. Gli azionamenti pneumatici sono installati sulle pompe centrifughe dell'olio nei casi in cui è possibile utilizzare l'energia del gas naturale (alta pressione) o l'energia del gas associato, il che aumenta notevolmente il livello di redditività dell'unità di pompaggio.

Liquidi pompati. Esempi

Le pompe dell'olio pompano olio, prodotti petroliferi, emulsioni di petrolio e gas, gas liquefatti e altre sostanze con caratteristiche simili, fluidi liquidi non aggressivi, precipitazioni.

Esempi di pompe olio per:

Nei siti di produzione di petrolio, le unità di pompaggio pompano il fluido di lavaggio durante la perforazione del pozzo, il fluido durante le operazioni di lavaggio durante la revisione, il fluido nel giacimento, garantendo l'intensità della produzione di petrolio. Inoltre, le pompe dell'olio pompano su una varietà di fluidi non aggressivi (compreso l'olio allagato).

Caratteristiche e tipi di progettazione:

Le caratteristiche generali di progettazione di tutte le unità di pompaggio olio, in primo luogo, includono:

• parte idraulica del gruppo pompa;
• materiali specifici che prevedono la possibilità di installare una pompa dell'olio in aree esterne;
• tenuta meccanica;
• protezione dei motori elettrici dalle esplosioni.

L'unità di pompaggio dell'olio con un azionamento è montata su un'unica fondazione. Tra l'albero e il corpo pompa è installata una tenuta meccanica con sistemi di flussaggio e alimentazione del fluido. La parte di flusso dell'unità è in acciaio (carbonio/cromo/nichel).

Le unità di pompaggio dell'olio si dividono in due tipi principali: a vite e centrifughe.

Le unità di pompaggio a vite dell'olio sono in grado di operare in condizioni operative più gravose rispetto a quelle centrifughe. Grazie al fatto che le unità a vite pompano liquidi senza contatto con la vite, sono in grado di lavorare con sostanze contaminate (greggio, liquame, fanghi, salamoia, ecc.), nonché con sostanze ad alto livello di densità.

Le pompe olio a vite sono monovite e bivite, entrambe le tipologie dimostrano una buona capacità di autoadescamento, pur creando un elevato livello di prevalenza (oltre 100 metri) e pressione (oltre 10 atm.).

Le pompe a doppia vite di questo tipo si adattano perfettamente ai liquidi viscosi (bitume, olio combustibile, catrame, fanghi di petrolio, ecc.) anche in condizioni di temperatura ambiente variabile. Quindi, queste unità possono funzionare con sostanze la cui temperatura è di +450 ° C, mentre limite inferiore la temperatura ambiente può raggiungere i -60 °С. Le pompe multifase bivite sono in grado di lavorare con liquidi gassosi (livelli fino al 90%).

Le pompe olio a vite vengono utilizzate anche per lo scarico di serbatoi (stradali e ferroviari), serbatoi con acidi, ad es. eseguire compiti che le pompe centrifughe dell'olio non possono eseguire.

Esistono i seguenti tipi di unità di pompaggio centrifughe dell'olio:

• Le pompe a consolle possono essere dotate di un raccordo flessibile/rigido. Ci sono modifiche senza frizione. Tali pompe sono montate orizzontalmente / verticalmente su piedi o lungo un asse centrale. La temperatura della sostanza pompata non è superiore a 400°C.

La pompa dell'olio monostadio a sbalzo è dotata di giranti a lato singolo. Queste unità sono utilizzate nel processo di pompaggio di olio, nonché liquidi con temperature elevate (fino a 200

• Le unità di pompaggio a due cuscinetti sono monostadio / bistadio / multistadio. Sono previste modifiche di cassa singola/doppia cassa, nonché di aspirazione monofacciale e bifacciale. La temperatura della sostanza pompata non è superiore a 200 C.
• Le pompe verticali semisommergibili (o sospese) sono realizzate in versione mono o doppio corpo, con scarico o scarico separato, che avviene tramite una colonna. Inoltre, tali unità possono essere dotate di una pala di guida o di un'uscita a spirale.

Separazione dei tipi di pompe olio centrifughe, norma API 610

A seconda del livello di temperatura del liquido pompato, le pompe dell'olio possono essere suddivise nei seguenti tipi:

• per il pompaggio di liquidi ad una temperatura di 80°C (pompe olio semisommergibili, pompe oleodinamiche orizzontali multistadio sezionali in ghisa dotate di giranti ad ingresso unidirezionale, nonché pompe olio orizzontali monostadio in acciaio);
• per il pompaggio di liquidi ad una temperatura di 200°C (pompe olio in ghisa a sbalzo, nonché pompe olio multistadio orizzontali in ghisa);
• per il pompaggio di liquidi ad una temperatura di 400°С (pompe a sbalzo olio in acciaio dotate di giranti a semplice/doppio effetto).

A seconda del livello di temperatura della sostanza pompata, le pompe olio sono dotate di tenute singole (per un livello di temperatura non superiore a 200°C) e doppie tenute meccaniche (per un livello di temperatura non superiore a 400°C).

In conformità con l'ambito delle unità di pompaggio, le unità sono suddivise in pompe utilizzate nel processo di produzione e trasporto del petrolio, nonché pompe utilizzate nel processo di preparazione e raffinazione del petrolio.

Il primo gruppo comprende unità che forniscono olio a unità di dosaggio automatizzate di gruppo, a un punto di raccolta centrale, a serbatoi di petrolio commerciali, alla stazione di testa di un oleodotto principale, nonché pompe che pompano petrolio alle raffinerie di petrolio e unità per un booster stazione. Il secondo gruppo comprende unità per la fornitura di olio a separatori, centrifughe, scambiatori di calore, forni e colonne.

Specifiche delle pompe dell'olio centrifughe

Parti principali della pompa centrifuga a tenuta d'olio

1. Corpo pompa
2. Girante (tipo chiuso)
3. Cuscinetto
4. Tazza sigillante
5.Magnete interno
6.Magnete esterno
7. Copertura protettiva
8. Involucro secondario
9. Telaio di trasporto
10.Paraolio
11.Sensore di temperatura

Parti principali della pompa di trasferimento dell'olio (tipo BB3) per API 610 10a edizione

Design della pompa:

1. corpo pompa
2. manicotto riduttore di pressione
3. giacca della girante
4. Girante con diffusore del primo stadio
5. diaframma di bilanciamento
6. Perni di montaggio
7. Guarnizione del diffusore scanalato
8. bullone di supporto
9.albero
10.Serratura del bullone
11.tubo

Parti principali della pompa di trasferimento dell'olio

Design della pompa

1. corpo pompa
2. anello di ricambio
3. supporto della pompa
4. girante
5. complesso di tenuta
6. Guarnizione della camera dell'olio
7.albero
8.cuscinetti
9. Finning
10.alloggiamento del cuscinetto

Area di applicazione

Le unità di pompaggio del petrolio sono utilizzate principalmente nelle industrie petrolchimiche e di raffinazione del petrolio. Inoltre, le pompe di questo tipo funzionano anche in altri settori in cui il processo di pompaggio di petrolio e prodotti petroliferi, gas di idrocarburi liquefatti, nonché altre sostanze che hanno proprietà fisiche simili alle sostanze elencate (indice di viscosità, peso, livello di effetto corrosivo sui materiali degli elementi della pompa) viene eseguita, ecc.).

Le pompe costruite in varie modificazioni climatiche e varie categorie sono destinate al funzionamento all'aperto e in locali dove, a seconda delle condizioni di esercizio, è possibile la formazione di gas, vapori o miscele polvere-aria esplosive, e appartenenti a diverse categorie di pericolo di esplosione.

Pertanto, le unità di pompaggio dell'olio funzionano:

• Presso le imprese delle industrie di produzione di petrolio e gas e di raffinazione del petrolio;
• Come parte dei sistemi di alimentazione del carburante CHP;
• Grandi caldaie e stazioni di rifornimento di gas;
• Presso altre imprese impegnate nella distribuzione o nell'uso di prodotti petroliferi in ambienti esplosivi.
• Pompaggio di prodotti petroliferi diverso tipo
• Pompaggio tronco di petrolio greggio
• Pompaggio olio commerciale
• Pompaggio della condensa del gas
• Pompaggio gas liquefatti
• Pompaggio di acqua calda negli impianti energetici
• Iniezione di acqua nel giacimento nei sistemi di mantenimento della pressione del giacimento
• Pompaggio di prodotti chimici
• Pompaggio di acidi e soluzioni saline
• Pompaggio di ambienti esplosivi
• Iniezione di sostanze chimiche nel serbatoio per un migliore recupero dell'olio
• Pompaggio di vari mezzi chimici negli impianti petroliferi e del gas
• Pompaggio nutrire l'acqua negli impianti di riscaldamento a vapore
• Nei sistemi booster
• Nei sistemi di generazione di pressione