Резьбовые соединения насосно-компрессорных труб и насосных штанг

При всех способах эксплуатации скважин подъём жидкости и газа на поверхность происходит обычно по насосно-компрессорным трубам (НКТ), которые спускают в скважины перед началом их эксплуатации. Эти трубы применительно к способам эксплуатации ещё называют фонтанными, компрессорными, насосными, подъёмными, лифтовыми. Трубы всех типов исполнения А изготовляют длиной 10 м, а исполнения Б - двух длин: от 5,5 до 8,5 м и свыше 8,5 до 10 м. В основном применяют трубы с условным диаметром (округлённым наружным) 60 и 73 мм. Предельная глубина спуска НКТ в фонтанную скважину в зависимости от диаметра и группы прочности составляет 1780 - 4250 м, а допускаемый минимальный зазор между внутренней стенкой обсадной колонны и наружной стенкой муфты НКТ - 12-15 мм.

Это значит, что максимальный диаметр НКТ не должен превышать при 146-мм эксплуатационной колонне 73 мм, при 163-мм - 89 мм и при 194–мм - 114 мм (взято по условным диаметрам обсадных труб и НКТ).

а – труба с высаженными концами; б – муфта; в – труба гладкая

Рис.6. Резьбовые соединения НКТ и муфта

Насосные штанги, передающие движение плунжеру скважинного насоса, наиболее ответственный элемент насосной установки. Насосные штанги изготавливаются из сталей разных марок. Для повышения прочности материала штанг они подвергаются термической обработке (нормализации) и обработке токами высокой частоты для упрочнения их поверхности.

Рис.7. Насосная штанга

Гост предусматривает изготовление штанг диаметром 16, 19, 22 и 25 мм, длиной 8000 м, допускается выпуск штанг длиной 7500 мм в количестве не более 8% от числа штанг длиной 8000 мм. Кроме таких штанг для подбора необходимой длины подвески изготавливаются укороченные штанги длиной 1000,1200,1500,2000 и 3000 мм. [3, С.224].

7. Схема установки погружного электроцентробежного насоса

1 – электродвигатель; 2 – протектор; 3 – фильтр-сетка; 4 – центробежный электронасос; 5 – подъемные трубы; 6 – электрический кабель; 7 – устьевая арматура; 8 – блок; 9 – автотрансформатор; 10 – станция управления.

Рис.8.Схема установки погружного электроцентробежного насоса

Установки погружных центробежных электронасосов (УЭЦН) широко начали применять для эксплуатации скважин с 1955 г.

Установка погружного центробежного электронасоса состоит из насосного агрегата, бронированного кабеля (6), устьевой арматуры (7), кабельного барабана станции управления (10) и автотрансформатора (9).

Погружной насосный агрегат, в собранном виде спускаемый в скважину на подъёмных трубах (5), состоит из центробежного многоступенчатого насоса (4), погружного электродвигателя (1) и протектора (2). Все эти узлы соединены между собой фланцами. Валы двигателя, протектора и насоса имеют на концах шлицы и соединяются шлицевыми муфтами.

Так как электродвигатель расположен непосредственно под насосом, насос имеет боковой приём жидкости, которая поступает в него из кольцевого пространства между эксплуатационной колонной и электродвигателем через фильтр-сетку (3).

К наземному оборудованию скважин относятся устьевая арматура (7), барабан со стойками для кабеля, автоматическая станция управления (10) и автотрансформатор (9). Автотрансформатор предназначен для компенсации падения напряжения в кабеле (6), подводящем ток к погружному электродвигателю. Для защиты от пыли и снега автотрансформатор устанавливают в будке. Станция управления позволяет вручную или автоматически включать и отключать агрегат и контролировать его работу (отключать агрегат при прекращении подачи жидкости, при перегрузках и коротких замыканиях).

Устьевая арматура (7) предназначена для отвода продукции скважины в выкидную линию, герметизации затрубного пространства с учётом ввода в него кабеля и перепуска газа из этого пространства при чрезмерном увеличении его давления.

Электроэнергия от промысловой сети через трансформатор (9) и станцию управления (10) по кабелю (6), прикреплённому к наружной поверхности НКТ, подаётся на электродвигатель (1), с ротором которого связан вал центробежного электронасоса (5) (ЭЦН). ЭЦН подает жидкость по НКТ на поверхность. Выше насоса установлен обратный шаровой клапан, облегчающий пуск установки после её простоя, а над обратным клапаном – спускной клапан для слива жидкости из НКТ при их подъёме.

Насос погружают под уровень жидкости в зависимости от количества свободного газа на глубину до 250 – 300 м, а иногда и до 600 м[4, С.17].

Дата добавления: 2017-01-14