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Anwendungsgebiet ESP- Dabei handelt es sich um ergiebige, wasserüberflutete Tief- und Schrägbrunnen mit einer Förderleistung von 10 ¸ 1300 m 3 / Tag und einer Förderhöhe von 500 ¸ 2000 m. Überholungszeitraum ESP bis zu 320 Tage oder mehr.
Installationen von Tauchkreiselpumpen in Modulbauweise UECNM und UETsNMK sind zum Abpumpen von Produkten bestimmt Ölquellen enthält Öl, Wasser, Gas und mechanische Verunreinigungen. Installationstyp UECNM haben ein Standarddesign, aber Typ UETsNMK- korrosionsbeständig.
Die Anlage (Abb. 24) besteht aus einem Tauchboot Pumpeinheit, Kabelleitung, die über Pumpen- und Kompressorrohre in den Brunnen abgesenkt wird, und elektrische Erdgeräte (Umspannwerk).
Das Tauchpumpenaggregat umfasst einen Motor (einen Elektromotor mit hydraulischem Schutz) und eine Pumpe, über der ein Rückschlagventil und ein Ablassventil installiert sind.
Abhängig von den maximalen Querabmessungen der Taucheinheit werden die Anlagen in drei bedingte Gruppen eingeteilt – 5; 5A und 6:
— Geräte der Gruppe 5 mit einer Querabmessung von 112 mm werden in Bohrlöchern mit einem Futterrohrstrang mit einem Innendurchmesser von mindestens 121,7 mm verwendet;
— Anlagen der Gruppe 5A mit einer Querabmessung von 124 mm — in Brunnen mit einem Innendurchmesser von mindestens 130 mm;
- Anlagen der Gruppe 6 mit einem Quermaß von 140,5 mm - in Brunnen mit einem Innendurchmesser von mindestens 148,3 mm.
Anwendbarkeitsbedingungen ESP für Fördermedien: Flüssigkeit mit höchstens 0,5 g/l mechanischen Verunreinigungen, freies Gas am Pumpeneinlass höchstens 25 %; Schwefelwasserstoff nicht mehr als 1,25 g/l; Wasser nicht mehr als 99 %; Der pH-Wert des Formationswassers liegt innerhalb von 6¸8,5. Die Temperatur im Bereich des Elektromotors beträgt maximal +90°C (spezielle hitzebeständige Ausführung bis +140°C).
Ein Beispiel für einen Einstellungscode - UETsNMK 5-125-1300 bedeutet: UETsNMK— Installation einer elektrischen Kreiselpumpe in modularer und korrosionsbeständiger Bauweise; 5 - Pumpengruppe; 125 – Versorgung, m 3 / Tag; 1300 – entwickelter Druck, m Wassersäule. Kunst.
In Abb. Abbildung 24 zeigt ein Diagramm der Installation von Tauchkreiselpumpen in Modulbauweise, die eine neue Gerätegeneration dieser Art darstellen und es Ihnen ermöglichen, aus einer kleinen Anzahl austauschbarer Pumpen individuell die optimale Installationsanordnung für Brunnen entsprechend ihren Parametern auszuwählen Module.
Die Installationen (in Abb. 24 gibt es ein Diagramm von NPO Borets, Moskau) ermöglichen die optimale Auswahl einer Pumpe für den Brunnen, die dadurch erreicht wird, dass sie für jede Versorgung vorhanden ist große Menge Druck Die Drucksteigung der Anlagen liegt zwischen 50¸100 und 200¸250 m, abhängig von der Versorgung in den in der Tabelle angegebenen Intervallen. 7 Grundeinstellungsdaten.
Tabelle 7
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Name der Installationen |
Minimaler (Innen-)Durchmesser der Ausbeutungssäule, mm |
Quereinbaumaße, mm |
Versorgung m3/Tag |
Motorleistung, kW |
Gasabscheidertyp |
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UETsNMK5-80 |
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UETsNMK5-125 |
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UETsNM5A-160 |
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UETsNM5A-250 |
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UETsNMK5-250 |
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UETsNM5A-400 |
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UETsNMK5A-400 |
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144,3 oder 148,3 |
137 oder 140,5 |
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UETsNM6-1000 |
Massenware ESP haben eine Länge von 15,5 bis 39,2 m und ein Gewicht von 626 bis 2541 kg, abhängig von der Anzahl der Module (Abschnitte) und deren Parametern.
In modernen Anlagen können 2 bis 4 Modulabschnitte einbezogen werden. In den Sektionskörper, der aus auf einer Welle montierten Laufrädern und Leitschaufeln besteht, ist ein Stufenpaket eingefügt. Die Anzahl der Schritte reicht von 152 bis 393. Das Einlassmodul stellt die Basis der Pumpe mit Einlasslöchern und einem Netzfilter dar, durch den Flüssigkeit aus dem Brunnen in die Pumpe gelangt. An der Oberseite der Pumpe befindet sich ein Angelkopf mit Rückschlagventil, an dem der Schlauch befestigt ist.
Pumpe ( ECNM)— Tauchzentrifuge in modularer mehrstufiger vertikaler Bauweise.
Pumpen werden ebenfalls in drei bedingte Gruppen eingeteilt – 5; 5A und 6. Die Durchmesser der Gehäuse der Gruppe 5¸92 mm, Gruppe 5A - 103 mm, Gruppe 6 - 114 mm.
Das Pumpenteilmodul (Abb. 25) besteht aus einem Gehäuse 1 , Schaft 2 , Stufenpakete (Laufräder - 3 und Leitschaufeln - 4 ), oberes Lager 5 , unteres Lager 6 , obere axiale Unterstützung 7 , Köpfe 8 , Gründe 9 , zwei Rippen 10 (dienen dazu, das Kabel vor mechanischer Beschädigung zu schützen) und Gummiringe 11 , 12 , 13 .
Die Laufräder bewegen sich frei entlang der Welle in axialer Richtung und werden durch die unteren und oberen Leitschaufeln in ihrer Bewegung begrenzt. Die Axialkraft vom Laufrad wird auf den unteren Textolithring und dann auf den Leitschaufelkragen übertragen. Eine teilweise axiale Kraft wird auf die Welle übertragen, weil das Rad an der Welle reibt oder das Rad an der Welle festklebt, weil sich Salze im Spalt ablagern oder Metalle korrodieren. Das Drehmoment wird von der Welle auf die Räder durch einen Messingschlüssel (L62) übertragen, der in die Nut des Laufrads passt. Der Schlüssel befindet sich über die gesamte Länge der Radbaugruppe und besteht aus Segmenten mit einer Länge von 400–1000 mm.
Die Leitschaufeln sind entlang ihrer Umfangsteile gelenkig miteinander verbunden, im unteren Teil des Gehäuses ruhen sie alle auf dem unteren Lager 6 (Abb. 25) und Sockel 9 , und von oben durch das obere Lagergehäuse werden im Gehäuse festgeklemmt.
Die Laufräder und Leitschaufeln von Standardpumpen bestehen aus modifiziertem Grauguss und strahlenmodifiziertem Polyamid; korrosionsbeständige Pumpen bestehen aus modifiziertem Gusseisen TsN16D71KhSh vom Typ „Niresist“.
Die Wellen der Sektionsmodule und Eingangsmodule für Pumpen in Standardausführung bestehen aus kombiniertem korrosionsbeständigem hochfestem Stahl OZH14N7V und sind am Ende mit „NZh“ gekennzeichnet; für Pumpen mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit - aus kalibrierten Stangen aus N65D29YUT-ISH -K-Monel-Legierung und sind an den Enden mit „M“ gekennzeichnet.
Die Wellen der Modulsektionen aller Pumpengruppen, die die gleichen Gehäuselängen von 3, 4 und 5 m haben, sind vereinheitlicht.
Die Verbindung der Wellen der Sektionsmodule untereinander, des Sektionsmoduls mit der Eingangsmodulwelle (bzw. Gasabscheiderwelle) und der Eingangsmodulwelle mit der Motorhydraulikschutzwelle erfolgt über Keilwellenkupplungen.
Die Verbindung zwischen den Modulen und dem Eingangsmodul zum Motor erfolgt über Flansche. Die Anschlüsse (mit Ausnahme der Verbindung des Eingangsmoduls zum Motor und des Eingangsmoduls zum Gasabscheider) sind mit Gummiringen abgedichtet.
Um Formationsflüssigkeit, die mehr als 25 Vol.-% (bis zu 55 Vol.-%) freies Gas enthält, abzupumpen, wird am Gitter des Pumpeneinlassmoduls ein Pumpgasabscheidermodul an die Pumpe angeschlossen (Abb. 26).
Reis. 26. Gasabscheider:
1 - Kopf; 2 – Adapter; 3 – Trennzeichen; 4 - rahmen; 5 – Welle; 6 – reiben; 7 - Leitschaufel; 8 - Arbeitsrad; 9 – Schnecke; 10 – Lager; 11 ‑ Base
Der Gasabscheider wird zwischen dem Eingangsmodul und dem Abschnittsmodul installiert. Die effektivsten Gasabscheider sind vom Zentrifugaltyp, bei dem die Phasen in einem Zentrifugalkraftfeld getrennt werden. In diesem Fall konzentriert sich die Flüssigkeit im peripheren Teil und das Gas im zentralen Teil des Gasabscheiders und wird in den Ringraum abgegeben. Gasabscheider der MNG-Serie haben einen maximalen Durchfluss von 250–500 m 3 /Tag, einen Abscheidekoeffizienten von 90 % und ein Gewicht von 26 bis 42 kg.
Der Motor einer Tauchpumpeneinheit besteht aus einem Elektromotor und einem hydraulischen Schutz. Elektromotoren (Abb. 27) sind tauchfähige dreiphasige, kurzgeschlossene, zweipolige, ölgefüllte, konventionelle und korrosionsbeständige Ausführungen der einheitlichen PEDU-Serie und in konventioneller Ausführung der PED-Modernisierungsserie L. Hydrostatischer Druck im Betriebsbereich beträgt nicht mehr als 20 MPa. Nennleistung von 16 bis 360 kW, Nennspannung 530¸2300 V, Nennstrom 26¸122,5 A.
Reis. 27. Elektromotor der PEDU-Serie:
1 - Kupplung; 2 - Deckel; 3 - Kopf; 4 - Hacke; 5 – Axiallager; 6 - Kabeleinführungsabdeckung; 7 - Kork; 8 – Kabeleinführungsblock; 9 – Rotor; 10 – Stator; 11 – filtern; 12 – Basis
Der hydraulische Schutz (Abb. 28) von SEM-Motoren soll verhindern, dass Formationsflüssigkeit in den inneren Hohlraum des Elektromotors eindringt, und so Änderungen des Ölvolumens während des Betriebs ausgleichen innerer Hohlraum von der Temperatur des Elektromotors und der Drehmomentübertragung von der Elektromotorwelle auf die Pumpenwelle.
Reis. 28. Gewässerschutz:
A – offener Typ; B – geschlossener Typ
A– obere Kammer; B- Cam runter;
1 - Kopf; 2 – Gleitringdichtung; 3 – obere Brustwarze; 4 - rahmen; 5 – mittlere Brustwarze; 6 – Welle; 7 – untere Brustwarze; 8 – Basis; 9 - Verbindungsrohr; 10 – Blende
Der hydraulische Schutz besteht entweder aus einem Protektor oder einem Protektor und einem Kompensator. Für den hydraulischen Schutz gibt es drei Möglichkeiten.
Der erste besteht aus den Protektoren P92, PK92 und P114 (offener Typ) aus zwei Kammern. Die obere Kammer ist mit einer schweren Sperrflüssigkeit (Dichte bis zu 2 g/cm 3 , nicht mischbar mit Formationsflüssigkeit und Öl) gefüllt, die untere Kammer ist mit MA-PED-Öl gefüllt, genau wie der Hohlraum des Elektromotors. Die Kameras sind durch einen Schlauch verbunden. Änderungen im Volumen des flüssigen Dielektrikums im Motor werden durch die Übertragung der Sperrflüssigkeit im hydraulischen Schutz von einer Kammer in eine andere ausgeglichen.
Die zweite besteht aus den Protektoren P92D, PK92D und P114D (geschlossener Typ), die Gummimembranen verwenden; ihre Elastizität gleicht Änderungen im Volumen des flüssigen Dielektrikums im Motor aus.
Der dritte hydraulische Schutz 1G51M und 1G62 besteht aus einem Schutz über dem Elektromotor und einem am unteren Teil des Elektromotors angebrachten Kompensator. Das mechanische Dichtungssystem schützt vor dem Eindringen von Formationsflüssigkeit entlang der Welle in den Elektromotor. Die übertragene Leistung des hydraulischen Schutzes beträgt 125¸250 kW, das Gewicht beträgt 53¸59 kg.
Das thermomanometrische System TMS-3 ist für die automatische Steuerung des Betriebs einer Tauchkreiselpumpe und ihren Schutz vor anormalen Betriebsbedingungen (bei niedrigem Druck am Pumpeneinlass und erhöhter Temperatur des Tauchelektromotors) während des Bohrlochbetriebs konzipiert. Es gibt unterirdische und oberirdische Teile. Kontrollierter Druckbereich von 0 bis 20 MPa. Betriebstemperaturbereich von 25 bis 105 °C.
Gesamtgewicht 10,2 kg (siehe Abb. 24).
Die Kabelleitung ist ein auf einer Kabeltrommel aufgewickeltes Kabelpaket.
Die Kabelbaugruppe besteht aus einem Hauptkabel - einem runden PKBK (Kabel, Polyethylenisolierung, gepanzert, rund) oder einem Flachkabel - KBPP (Abb. 29), das über ein Flachkabel mit Kabeleinführungskupplung (Verlängerungskabel mit) daran angeschlossen ist eine Kupplung).
Reis. 29. Kabel:
A– rund; B- Wohnung; 1 - lebte; 2 – Isolierung; 3 - Hülse; 4 - Kissen; 5 - Rüstung
Das Kabel besteht aus drei Adern, die jeweils über eine Isolationsschicht und einen Mantel verfügen; Kissen aus gummiertem Stoff und Panzerung. Drei isolierte Adern eines Rundkabels werden spiralförmig verdrillt, bei einem Flachkabel werden die Adern parallel in einer Reihe verlegt.
Das KFSB-Kabel mit Fluorkunststoff-Isolierung ist für den Betrieb bei Temperaturen ausgelegt Umfeld bis +160 o C.
Die Kabelbaugruppe verfügt über eine einheitliche Kabeleinführungskupplung K38 (K46) in runder Ausführung. Die isolierten Leiter des Flachkabels werden im Metallgehäuse der Kupplung mittels einer Gummidichtung hermetisch abgedichtet.
An den leitenden Leitern sind Steckfahnen angebracht.
Das Rundkabel hat einen Durchmesser von 25 bis 44 mm. Flachkabelgrößen von 10,1 x 25,7 bis 19,7 x 52,3 mm. Nennbaulänge 850, 1000¸1800m.
Komplettgeräte vom Typ ShGS5805 ermöglichen das Ein- und Ausschalten von Tauchmotoren, die Fernbedienung von der Zentrale aus und Softwaresteuerung, Betrieb im manuellen und automatischen Modus, Abschaltung bei Überlastung und Abweichung der Netzspannung über 10 % bzw. unter 15 % vom Nennwert, Strom- und Spannungsregelung sowie externer Lichtalarm zur Notabschaltung (auch mit eingebautem im thermometrischen System).
Umfassend Umspannwerk Tauchpumpen - KTPPN sind für die Stromversorgung und den Schutz von Elektromotoren von Tauchpumpen aus Einzelbrunnen mit einer Leistung von 16 bis einschließlich 125 kW konzipiert. Bemessungshochspannung 6 oder 10 kV, Mivon 1208 bis 444 V (Transformator TMPN100) und von 2406 bis 1652 V (TMPN160). Gewicht mit Transformator 2705 kg.
Das komplette Umspannwerk KTPPNKS ist für die Stromversorgung, Steuerung und den Schutz von vier elektrischen Kreiselpumpen mit 16¸125-kW-Elektromotoren für die Ölförderung in Bohrlöchern konzipiert und versorgt dabei bis zu vier Elektromotoren von Pumpmaschinen und mobilen Stromabnehmern Reparatur. KTPPNKS ist für den Einsatz unter bestimmten Bedingungen konzipiert Weit im Norden und Westsibirien.
Das Installationspaket umfasst: Pumpe, Kabelsatz, Motor, Transformator, komplette Umspannstation, komplettes Gerät, Gasabscheider und Werkzeugsatz.
Zweck des Vortrags: Untersuchung der Ausrüstung für elektrische Tauchkreiselpumpen
Stichworte: Elektromotor mit hydraulischem Schutz, Tauchpumpe.
Der Einsatzbereich von ESPs sind ertragsstarke, wasserüberflutete Tief- und Schrägbrunnen mit einer Förderleistung von 10 ¸ 1300 m 3 /Tag und einer Förderhöhe von 500 ¸ 2000 m. Die ESP-Lebensdauer beträgt bis zu 320 Tage oder mehr.
Installationen von modularen Tauchkreiselpumpen der Typen UETsNM und UETsNMK sind für das Abpumpen von Erdölprodukten, die Öl, Wasser, Gas und mechanische Verunreinigungen enthalten, konzipiert. Anlagen vom Typ UETsNM haben ein Standarddesign und die Anlagen vom Typ UETsNMK haben ein korrosionsbeständiges Design.
Die Installation (Abbildung 24) besteht aus einer Tauchpumpeneinheit, einer Kabelleitung, die über Schläuche in den Brunnen abgesenkt wird, und einer elektrischen Oberflächenausrüstung (Umspannwerk).
Das Tauchpumpenaggregat umfasst einen Motor (einen Elektromotor mit hydraulischem Schutz) und eine Pumpe, über der ein Rückschlagventil und ein Ablassventil installiert sind.
Abhängig von der maximalen Querabmessung der Taucheinheit werden die Anlagen in drei bedingte Gruppen eingeteilt – 5; 5A und 6:
· Geräte der Gruppe 5 mit einer Querabmessung von 112 mm werden in Bohrlöchern mit einem Futterrohrstrang mit einem Innendurchmesser von mindestens 121,7 mm eingesetzt;
· Installationen der Gruppe 5A mit einer Querabmessung von 124 mm – in Brunnen mit einem Innendurchmesser von mindestens 130 mm;
· Installationen der Gruppe 6 mit einem Quermaß von 140,5 mm – in Brunnen mit einem Innendurchmesser von mindestens 148,3 mm.
Anwendbarkeitsbedingungen von ESP für Fördermedien: Flüssigkeit mit einem Gehalt an mechanischen Verunreinigungen von nicht mehr als 0,5 g/l, freies Gas am Pumpeneinlass nicht mehr als 25 %; Schwefelwasserstoff nicht mehr als 1,25 g/l; Wasser nicht mehr als 99 %; Der pH-Wert des Formationswassers liegt zwischen 6 und 8,5. Die Temperatur im Bereich, in dem sich der Elektromotor befindet, beträgt nicht mehr als + 90 °C (spezielle hitzebeständige Ausführung bis + 140 °C).
Ein Beispiel-Installationscode – UETsNMK5-125-1300 bedeutet: UETsNMK – Installation einer elektrischen Kreiselpumpe in modularer und korrosionsbeständiger Bauweise; 5 - Pumpengruppe; 125 - Versorgung, m 3 / Tag; 1300 - entwickelter Druck, m Wassersäule. Kunst.
Abbildung 24 – Installation einer Tauchkreiselpumpe
1 - Bohrlochkopfausrüstung; 2 - Remote-Verbindungspunkt; 3 - Transformatorkomplex-Umspannwerk; 4 - Abflussventil; 5 - Rückschlagventil; 6 - Modulkopf; 7 - Kabel; 8 - Modulbereich; 9 - Gasabscheider-Pumpenmodul; 10 - Quellmodul; 11 - Beschützer; 12 - Elektromotor; 13 - thermomanometrisches System.
Abbildung 24 zeigt ein Diagramm der Installation von Tauchkreiselpumpen in Modulbauweise, die eine neue Gerätegeneration dieser Art darstellen und es Ihnen ermöglichen, aus einer kleinen Anzahl austauschbarer Pumpen individuell die optimale Installationsanordnung für Brunnen entsprechend ihren Parametern auszuwählen Module. Installationen (in Abbildung 24 - Diagramm von NPO Borets ", Moskau
Kommerziell hergestellte ESPs haben eine Länge von 15,5 bis 39,2 m und ein Gewicht von 626 bis 2541 kg, abhängig von der Anzahl der Module (Abschnitte) und deren Parametern.
In modernen Anlagen können 2 bis 4 Modulabschnitte einbezogen werden. In den Sektionskörper, der aus auf einer Welle montierten Laufrädern und Leitschaufeln besteht, ist ein Stufenpaket eingefügt. Die Anzahl der Stufen reicht von 152 bis 393. Das Eingangsmodul stellt die Basis der Pumpe mit Ansauglöchern und einem Filternetz dar, durch das Flüssigkeit aus dem Brunnen in die Pumpe gelangt. An der Oberseite der Pumpe befindet sich ein Angelkopf mit Rückschlagventil, an dem der Schlauch befestigt ist.
Der Satz einer Tauchanlage (Abbildung 2.1) zur Ölförderung umfasst einen Elektromotor mit hydraulischem Schutz, eine Pumpe, eine Kabelleitung und elektrische Oberflächenausrüstung. Die Pumpe wird von einem Elektromotor angetrieben und fördert Formationsflüssigkeit aus dem Bohrloch durch das Rohr an die Oberfläche in die Pipeline.
Die Kabelleitung dient der Stromversorgung des Elektromotors und wird über eine Kabeleinführungskupplung mit dem Elektromotor verbunden. Die Geräte gibt es in den Ausführungen normal, korrosionsbeständig, verschleißfest, hitzebeständig.
Beispiel Symbol: 2UETSNM(K, I, D, T) 5-125-1200,
wobei: 2 - Pumpenmodifikation; U - Installation;
3- elektrischer Antrieb durch einen Tauchmotor;
C - Zentrifugal; N - Pumpe;
M - modular;
K, I, D, T – jeweils in korrosionsbeständiger, verschleißfester, doppelt gestützter und hitzebeständiger Ausführung; 5 - Pumpengruppe.
Einheiten der Gruppen 5, 5A, 6 werden für den Betrieb in Bohrlöchern mit einem Innendurchmesser von mindestens 121,7; 130 und 144 mm;
125 - Versorgung, m 3 / Tag; 1200 - Kopf, m.
Die Installation einer elektrischen Bohrloch-Kreiselpumpe besteht aus einer Pumpeinheit, einer Kabelleitung, einem Rohrstrang, Bohrlochkopfausrüstung und Oberflächenausrüstung.
Abbildung 2.1 – ESP-Installationsdiagramm:
1 - Elektromotor mit hydraulischem Schutz, 2 - Pumpe, 3 - Kabelleitung, 4 - NKT, 5 - Metallgürtel, 6 - Bohrlochkopfausrüstung, 7 - Leitstelle, 8 - Transformator.
Tabelle 2.3 – Technische Spezifikationen ESP
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Installation |
Nenndurchfluss, m3/Tag |
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Versorgung, m3/Tag |
Anzahl der Schritte/Abschnitte |
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U2ETSN5-40-1400 ESP5-40-1750 U2ETSN5-80-1200 U3ETSN5-130-1200 U2ETSN5-200-800 UETsNK5-80-1200 UETsNK5-80-1550 UETsNK5-130-1400 |
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Gruppe 5A |
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U1ETSN5A-100-1350 U1ETSN5A-160-1100 U2ETSN5A-160-1400 UETSN5A-160-1750 U1ETSN5A-250-800 U1ETSN5A-250-1000 U1ETSN5A-250-1400 U1ETSN5A-360-600 U2ETSN5A-360-700 U2ETSN5A-360-850 U2ETSN5A-360-1100 U1ETSN5A-500-800 |
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U1ETSN6-100-1500 U2ETSN6-160-1450 U4ETSN6-250-1050 U2ETSN6-250-1400 ESP6-250-1600 U2ETSN6-350-850 ESP6-350-1100 U2ETSN6-500-750 |
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Gruppe 6A |
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U1ETSN6-500-1100 U1ETSN6-700-800 U2ETsNI6-350-1100 U2ETsNI6-500-750 |
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Eine Pumpeinheit, bestehend aus einer mehrstufigen Kreiselpumpe (Abbildung 2.2), einem Elektromotor mit hydraulischem Schutz, wird auf dem Schlauch unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in das Bohrloch abgesenkt. Die Stromversorgung des Tauchelektromotors (SEM) erfolgt über eine Kabelleitung, die mit Metallbändern am Rohr befestigt ist. Entlang der Länge der Pumpe und des Schutzes ist das Kabel flach ausgeführt (um seine Größe zu reduzieren). Ein Rückschlagventil ist über zwei Rohrleitungen über der Pumpe installiert, und ein Abwärtsventil ist ein Rohr darüber installiert.
Das Rückschlagventil soll eine Rückwärtsdrehung des Pumpenrotors unter dem Einfluss der Flüssigkeitssäule im Rohrstrang bei Stopps verhindern und die Dichtheit des Rohrstrangs feststellen.
Das Abschlagventil wird verwendet, um Flüssigkeit aus dem Rohrstrang abzulassen, wenn das Gerät aus dem Bohrloch gehoben wird, und um das Abblasen des Bohrlochs zu erleichtern. Um Formationsflüssigkeit, die freies Gas enthält, am Pumpeneinlass von 15 bis 55 % abzupumpen, wird ein Gasabscheider verwendet. Das ESP pumpt Formationsflüssigkeit aus dem Bohrloch und fördert sie durch den Rohrstrang an die Oberfläche. Die Pumpen werden in ein-, zwei-, drei- und vierteiliger Ausführung hergestellt.
Die Laufräder und Leitschaufeln herkömmlicher Pumpen bestehen aus Grauguss, korrosionsbeständige Pumpen aus modifiziertem Gusseisen der Sorte „Non-Resist“**.
Herkömmliche Pumpenlaufräder können aus Polyacrylamid oder Kohlefaser bestehen. Verschleißfeste Pumpen zeichnen sich durch die Verwendung härterer und verschleißfester Materialien in Reibpaarungen und den Einbau von Zwischenstufen aus Radiallager entlang der Länge der Pumpe, unter Verwendung der Arbeitsteile der Pumpen von zwei Stützkonstruktionen usw.
Abbildung 2.2 – Elektrische Kreiselpumpe:
1 - Verpackungsstopfen; 2 - Gewinde zum Greifen mit einem Angelgerät; 3 - oberes U-Boot (Angelkopf); 4 - Distanzring; 5 - obere Ferse; 6- oberes Lager; 7 - Nuss (Nippel); 8 - Welle; 9 - Schlüssel; 10 - Laufrad; 11 - Leitschaufel; 12 - Textolith-Unterlegscheibe; 13 - Pumpengehäuse; 14 - Öldichtung; 15 - Netz; 16 - Schrägkugellager; 17 - Verpackungsdeckel; 18 - Rippen zum Schutz des Flachkabels.
Den Antrieb eines Unterwasser-ESB bilden Tauchelektromotoren (Abbildung 2.3) – ölgefüllte Drehstrom-Asynchron-Käfigläufermotoren – in konventioneller und korrosionsbeständiger Bauweise.
Abbildung 2.3 – Elektromotor:
1 - Welle; 2 - Flachkabel; 3 - Steckkupplung; 4 - Ausgangsenden der Statorwicklung; 5 - Statorwicklung; 6 - Statorgehäuse; 7 - Zwischenlager; 8 – nichtmagnetisches Statorpaket; 9 – aktives Statorpaket; 10 - Motorrotor; 11 - Ölfilter; 12 - Loch im Inneren der Welle für die Ölzirkulation; 13- Rückschlagventil zum Befüllen des Motors mit Öl; 14 - Absetzbecken; 15 - Turbine für die Ölzirkulation; 16 - Stützstange.
Beispiel für Motorbezeichnung: PEDUSK-125-117,
wobei PEDU ein einheitlicher Tauchelektromotor ist;
C – sektional (Fehlen eines Buchstabens – nicht sektional);
K – korrosionsbeständig (kein Buchstabe – Standardversion);
125 - Motorleistung, kW; 117 - Gehäusedurchmesser, mm.
Der hydraulische Schutz (Abbildungen 2.4 und 2.5) soll verhindern, dass Formationsflüssigkeit in den Innenhohlraum des Elektromotors eindringt, Änderungen des Ölvolumens im Innenhohlraum aufgrund der Temperatur des Elektromotors ausgleichen und Drehmoment vom Motor übertragen Welle an der Pumpenwelle befestigen.
Abbildung 2.4 – Wasserschutz Typ K:
a - dicke Ölkammer;
b - Flüssigölkammer;
c – dickes Öl;
g - flüssiges Öl;
d und f - Luftansammlung;
- 1 – Bypass-Ventilstopfen;
- 2 und 8 - Buchsen;
- 3 - Kolben;
- 4 - Frühling;
- 5 - Löten;
- 6- Gummidichtring;
- 7 - Stecker;
- 9, 14, 24 - Lager;
- 10, 15 - Rückschlagventile;
- 11, 13 - Löcher;
- 12 - Rohr;
- 16 - Formationsflüssigkeit;
- 17 - Gehäuse;
- 18 - Kamera Axiallager Pumpe;
- 19 - Brustwarze;
- 20 - Kopf;
- 21-Basis;
- 22 - Öldichtungsgehäuse;
- 23 - Profilschaft
Abbildung 2.5 – Hydraulikschutz Typ GD:
a - Beschützer; b - Kompensator; 1, 5, 11 - Lager; 2 - Gleitringdichtung; 3, 9, 13 - Staus; 4 - Absätze; 7 - Profilmembran; 10 - Schaufelrad; 12 - Ventil; 14 - Kompensatorgehäuse; 15 - Kompensatormembran.
Die Kabelleitung besteht aus einem Hauptkabel und einem mit einer Kabeleinführungskupplung daran befestigten Verlängerungskabel. Das Hauptkabel ist KBPBP (Polyethylen-gepanzertes Flachkabel) oder KPBK (rund), als Verlängerungskabel wird ein Flachkabel verwendet. Der Querschnitt der Adern des Hauptkabels beträgt 10, 16 und 25 mm 2, die Kabelverlängerung 6 und 10 mm 2.
Betriebsbedingungen für KPBK- und KBPP-Kabel: zulässiger Formationsflüssigkeitsdruck 19,6 MPa; Gasfaktor 180 m 3 /t; Lufttemperatur von -60 bis +45°C; Formationsflüssigkeitstemperatur 90°C in statischer Position.
Tabelle 2.4. Kabel, das auf den Feldern von JSC Gazprom Neft verwendet wird.
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Kabelmarke |
Kerndurchmesser mit Isolierung |
Maximale externe Kabelgröße |
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Kabel mit Polyethylen-Aderisolierung |
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Kabel mit Polypropylen-Aderisolierung |
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KPBPT 3x13 |
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KPBPT 3x16 |
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Kabel mit Polypropylen-Isolierung und emailliertem Kern |
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KEPBPT 3x13 |
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KEPBT 3x16 |
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KEPBT 3x16 |
Die Ausrüstung am Bohrlochkopf (Abbildung 2.6) des Bohrlochs gewährleistet die Aufhängung des Rohrstrangs mit einer Taucheinheit und einem Kabel am Gehäuseflansch, die Abdichtung von Rohren und Kabeln sowie den Abfluss der gepumpten Flüssigkeit in die Fließleitung.
Abbildung 2.6 – Weihnachtsbaumbeschläge AFK1 – 65x21 SU-10:
1 - Gehäuse, 2 - Ventil, 3 - Stopfen, 4 - Ventil, 5 - Manometer, 6 - Schweißflansch, 7 - Rückschlagventil, 8 - Stopfen, 9 - Rohrhalterflansch, 10 - T-Stück, 11 - Adapter, 12 - Kork.
Kombiniertes Kabel(Abbildung 2.7) Eingang beabsichtigt Zur zuverlässigen Abdichtung der Kabelader vom Elektromotor zum Klemmenkasten beim Verlassen des Weihnachtsbaums.
Abbildung 2.7 – Kabeleinführung:
1 - Zylinder, 2 - Körper, 3 - Deckel, 4 - Bolzen, 5, 9, 10 - Dichtung, 6 - Dichtung, 7 - Manschette, 8 - Schraube, 11 - Mutter, 12, 14 - Ring, 13 - Armatur.
Bodenausrüstung beinhaltet eine Steuerstation (bzw. komplettes Gerät) und einen Transformator. Der Leitstand bzw. das Komplettgerät bietet die Möglichkeit sowohl der manuellen als auch der automatischen Steuerung. Die Kontrollstation ist mit Instrumenten ausgestattet, die den Betrieb der Elektropumpe aufzeichnen und die Anlage vor Unfällen bei Störungen des Normalbetriebs sowie bei Ausfall der Kabelleitung schützen.
Der Transformator ist dafür ausgelegt, die Statorwicklungen eines Tauchelektromotors mit der erforderlichen Spannung zu versorgen, wobei der Spannungsabfall in der Kabelleitung in Abhängigkeit von der Sinktiefe der Elektropumpe berücksichtigt wird.
Gemäß der aktuellen Bedienungsanleitung werden herkömmliche ESPs für den Einsatz unter folgenden Bedingungen empfohlen:
- *gepumptes Medium – Ölquellenprodukte;
- *Der Gehalt an freiem Gas am Pumpeneinlass beträgt nicht mehr als 15 Vol.-%
- *bei Anlagen ohne Gasabscheider und nicht mehr als 55 %
- *für Anlagen mit Gasabscheider;
- *Massenkonzentration fester Partikel nicht mehr als 100 mg/Liter mit einer Mikrohärte von nicht mehr als 5 Punkten auf der Mohs-Skala;
- *Temperatur der gepumpten Flüssigkeit im Betriebsbereich der Pumpe nicht mehr als
- 90 0 C;
- *Die Rate der Zunahme der Bohrlochkrümmung von der Mündung der Pumpenabsenkungstiefe ist nicht gleich
mehr als 2° pro 10 Meter;
- *die Geschwindigkeit, mit der die Bohrlochkrümmung im Bereich der Pumpenaufhängung zunimmt, beträgt nicht mehr als 3 Minuten pro 10 Meter;
- *Der maximale Neigungswinkel der Brunnen gegenüber der Vertikalen im Bereich der Pumpenaufhängung beträgt nicht mehr als 40°.
Die Härte von Quarzsand auf der Mohs-Skala beträgt 7, d.h. Das Eindringen von Sand in den Pumpeneinlass ist bei herkömmlichen Anlagen nicht akzeptabel.
