Pridobivanje nafte se je začelo pred približno 7000 leti. Prva naftna polja so arheologi odkrili ob bregovih Nila in Evfrata in segajo okoli leta 5000 pr. Že takrat so ga uporabljali kot gorivo, njegove derivate pa za gradnjo cest in balzamiranje mrtvih.

V moderna zgodovina prvo omembo olja najdemo v času Borisa Godunova, nato pa se je olje imenovalo »gosto«, t.j. vroča voda. Toda do druge polovice 19. stoletja so ga kopali le v globokih vodnjakih. Ko se je izkazalo, da je kerozin za razsvetljavo mogoče izdelati iz nafte, so začeli razvijati metode s črpalkami za pridobivanje olja.

1 Vrste oljnih črpalk

Med sodobnimi metodami pridobivanja in predelave olja obstaja več glavnih vrst črpalk za črpanje naftnih derivatov:

• zračno dvigalo;
• plinsko dvigalo;
• ESP - instalacije električnih centrifugalnih črpalk;
• UEVN - črpalke;
• SHSN - inštalacije paličnih črpalk za vrtine.

1.1 Zračni dvig

1.2 Plinsko dvigalo

Za razliko od zračnega dvigala se v plinsko dvigalo ne črpa zrak, ampak plin, zato je to tako imenovani samosesalni plinska črpalka. Nadaljnje načelo delovanja je enako: plin se skozi cev črpa v čevelj, pomeša z oljem in se dvigne navzgor na nastalo razliko v tlaku.

Prednost plinskega dvigala: veliko večja učinkovitost v primerjavi z zračnim dvigalom. Pomanjkljivost: obvezne inštalacije za predogrevanje vbrizgalnega plina (PPG-1), da se izognemo težavam in prekomernemu nastajanju hidratov.

1.3 ESP

Centrifugalne črpalke za naftna industrija po svoji zasnovi se praktično ne razlikujejo od običajne centrifugalne opreme. Črpanje olja in črpanje vode potekata po enakih principih.

Potopne oljne centrifugalne črpalke so tako imenovane PTSEN, ki so večstopenjska (do 120 stopenj v 1. bloku) oprema z motorji posebne potopne modifikacije.

Potopno črpalko za naftne derivate je mogoče razširiti do 400 stopenj. Dolge oljne črpalke za naftne derivate so sestavljene iz:

• centrifugalni aparati;
• hidrozaščitna enota;
• potopni motor;
• kompenzator.

Različica UPTsEN je namestitev z manjšim številom kovinskih delov v primerjavi s PTSEN, vendar z večjo produktivnostjo. UTSEN lahko črpa do 114 ton na dan.

Oznaka simbolov enot ESP M (K) / 5A / 250/1000 pomeni, da je:

• namestitev, na kateri je centrifugalna električna črpalka;
• modularni;
• odporen proti koroziji;
• 5A je značilnost prečnih dimenzij ohišja;
• oljna črpalka lahko prenese dobavo 250 kubičnih metrov na dan;
• in višina 1000 metrov.

1.4 UEVN

Obstajata dve vrsti vijačnih črpalk za proizvodnjo olja: EVN in VNO.

EWH je del inštalacije, ki jo sestavljata kontrolna postaja in transformator, ki se nahajata na površini. Proizvodna potopna naprava, opremljena z asinhronim motorjem, napolnjenim z oljem, lahko proizvaja visoko viskozno tekočino v rezervoarju.

VNO je del inštalacije, ki jo sestavljata kontrolna postaja in električni pogon. V naftni industriji se uporablja za cevi z notranjim premerom najmanj 121,7 mm.

Glavna značilnost vijačnih oljnih črpalk je tako imenovani polž. Vijak se vrti v gumijasti kletki, votline so napolnjene s tekočino in teče navzgor vzdolž osi vijaka. Poleg tega drugo posebnost teh inštalacij je bilo prepolovljeno število vrtljajev motorja (v primerjavi s PTSEN).

1.5 SSN

Palične črpalke za naftno in plinsko industrijo – to so kompleksi zemeljskih in podzemnih inštalacij. Podzemna oprema je sama tlačna naprava palice s fiksnim sesalnim ventilom na spodnjem koncu cilindra in premičnim vbrizgalnim ventilom na vrhu bata, cevovodov, palice in zaščitnih sider ali oblog.

Zemeljska oprema tega kompleksa je tako imenovana črpalna enota. Gugalni stol je sestavljen iz pritrjenega na en okvir v betonska podlaga, piramida, reduktor in elektromotor. Na piramidi je pritrjen balansir, ki se niha na premeru, je povezan z ročico in je nameščen na obeh straneh menjalnika. Balansirno napravo in ročico drži zavorni aparat v želenem položaju, celotno montažo pa uravnotežijo protiuteži.

Tukaj je različni modeli gugalni stoli - enoročni in dvoročni. Ločitev poteka glede na vrsto balansira, ki je nameščen na njih. Globina, ki jo lahko obvladajo gugalni stoli, je od 30 metrov do 3, včasih pa 5 km.

1.6 Kako deluje SRP? (video)

2 glavne oljne črpalke

Industrijski kompleks za rafiniranje nafte vključuje ne samo pridobivanje in predelavo, temveč tudi prevoz naftnih derivatov. V tem primeru je lahko črpani izdelek različnih stopenj viskoznosti in temperature.

Glavna hidravlična tehnologija bi morala zagotavljati proizvodnjo z visoko stopnjo stabilnega delovanja in zanesljivosti, zagotavljati dober tlak in biti čim bolj ekonomična.

Glavna oprema je dveh vrst: enostopenjska spiralna in večstopenjska sekcijska. Poleg tega je vse vodoravno centrifugalno.

Oskrba, ki jo lahko zagotovijo večstopenjske naprave, doseže 710 kubičnih metrov na uro, enostopenjske naprave pa lahko zagotovijo do 10.000 kubičnih metrov na uro.

Temperatura tekočine pri delu z glavno opremo ne sme presegati 80 °C. Nekateri modeli lahko prenesejo temperature do 200°C.

Vedno pa se je treba osredotočiti na količino nečistoč v črpanem materialu in na kinematično viskoznost tekočin. Ker ne glede na to, za katero tehniko boste izbrali vijak, membrano, hidravlični bat, glavno linijo, večfazno, ploščo, curek, palico ali vijak, bodo njeni glavni parametri osredotočeni na ta dva dejavnika: viskoznost in količino nečistoč.

Črpalke, namenjene črpanju nafte in naftnih derivatov, se uporabljajo v tehnoloških procesih pridobivanja nafte: pri vrtanju, črpanju formacijske vode iz vrtin in črpanju formacijske tekočine v vrtino. Te črpalke so razdeljene v tri skupine. Ločene vrste črpalk se uporabljajo v fazi črpanja olja skozi poljske in glavne naftovode.

Blatne črpalke so praviloma batne in batne črpalke, ki se uporabljajo za črpanje tekočih medijev (glina, cement, solne raztopine). Te črpalke se uporabljajo za splakovanje in stiskanje ter cementiranje naftnih in plinskih vrtin med njihovim vrtanjem in remontom ter za vbrizgavanje tekočine v formacijo za spodbujanje proizvodnje nafte.

Med batnimi in batnimi črpalkami so najmočnejše blatne črpalke, ki določajo način krmiljenja pretoka z menjalnikom, uporabljenim pri zasnovi teh črpalk. Nadzor krme se izvaja postopno. Zasnova posameznih črpalk predvideva možnost spreminjanja dovoda z uporabo zamenljivih delov telesa ventila (tuši in bati). različnih premerov). Blatne črpalke, kot črpalke s pozitivnim pretokom, imajo lastnost samosesalne, vendar je v opisni tabeli tradicionalno označena sprejeta značilnost sesalne zmogljivosti te skupine črpalk - dovoljena sesalna višina vakuuma.

Črpalke za črpanje formacijske tekočine iz vrtine, kot je navedeno zgoraj, so razdeljene na vrtinčne centrifugalne, vijačne in palične črpalke. Centrifugalne in vijačne potopne črpalne enote so del instalacij, ki poleg agregatov vsebujejo kabelske vodove in zemeljsko električno opremo. Enota in kabelski vod se spustita v vrtino na cevi. Zemeljska oprema vključuje transformatorsko postajo in opremo za zagon in krmiljenje. Downhole palične črpalke so izdelane v skladu z zahtevami standarda American Petroleum Institute (specifikacija II AX).

Črpalke za vbrizgavanje rezervoarske tekočine v vrtino predstavlja skupina površinskih in vrtinčnih črpalk. Obravnavane površinske črpalke so horizontalne centrifugalne sekcijske večstopenjske črpalke tipa CNS. V to skupino črpalk spadajo tudi vrtalne črpalke. Potopne črpalne enote tipa ECP za črpanje tekočine v rezervoar so strukturno podobne črpalnim enotam za črpanje tekočine iz vrtin. Za vbrizgavanje tekočine se uporabljajo tudi črpalne enote polpotopnega tipa ETsNA, pri katerih je elektromotor nameščen na površini pri vrtini.

Proizvajalci črpalne opreme

OJSC "Proizvodno združenje hidravličnih strojev Livensky" ("Livgidromash")
Največji dobavitelj črpalna oprema za naftno, petrokemično, ladjedelniško industrijo, energetiko, komunalne storitve, agroindustrijski kompleks in druge vodilne sektorje nacionalnega gospodarstva Rusije. Podjetje deluje od leta 1947 in proizvaja več kot 300 velikosti črpalk.

Od leta 2005 je JSC "Livgidromash" član investicijske in industrijske skupine (IPG) "Hidravlični stroji in sistemi", ki združuje vodilne proizvajalce črpalk in črpalne opreme. Izdelki podjetij IPG se prodajajo prek enega samega trgovskega oddelka skupine - CJSC "Hydromashservis", kot tudi široke trgovske mreže podjetja. Podjetje ima obsežno servisno mrežo - več kot 20 servisnih centrov v Rusiji in državah CIS.

Trenutno je na trgu črpalne opreme Livgidromash OJSC eno največjih strojegradnih podjetij, ki proizvajajo črpalke in komponente. Na ozemlju Rusije in SND so glavni porabniki izdelkov komunalna podjetja, naftna in plinska podjetja, metalurške tovarne, jedrska in termalne postaje. Za naftno industrijo JSC "Livgidromash" proizvaja centrifugalne oljne črpalke (ND, TsN), potopne črpalke (ETsNM, EVN), kot tudi široko paleto različnih vrst črpalk za naftne derivate;

JSC "Ena"

Ustvarjen na podlagi črpalne elektrarne Shchelkovsky, je eden vodilnih ruskih proizvajalcev črpalne opreme. Izdelki so splošno znani na ruskem trgu in v tujini. JSC "ENA" je polnopravni član Ruskega združenja proizvajalcev črpalk (RAPN).

Podjetje proizvaja več kot 250 artiklov, več kot 780 standardnih velikosti industrijskih centrifugalnih črpalk iz litega železa, jekla, vključno z nerjavnimi, neželeznimi kovinami in plastiko. Črpalke za petrokemično industrijo: horizontalne konzolne električne črpalke - AX, X; monoblok kemične črpalke - XM, XME; polpotopne električne črpalke - HP, THI, XIO, HVS, AHP, AHPO, NV; aparati za naftno in plinsko industrijo - ANG; zaprte črpalke z magnetnim pogonom - HG, HGE; centrifugalne črpalke za amoniak - ANM, ANME;

CJSC NPO Gidromash / CJSC Kataisky Črpalna naprava

Edini naslednik Vsezveznega znanstvenoraziskovalnega inštituta za hidravlično inženirstvo, ustanovljenega leta 1931, je VIGM (pozneje VNIIgidromash), ki je razvil 80 % vseh črpalk v Rusiji in državah CIS. OJSC NPO Gidromash še naprej razvija in proizvaja črpalke za različne industrije narodno gospodarstvo: od Nuklearna energija in vesoljska tehnologija do komunalnih sistemov. Podjetje ima lastno proizvodno bazo (Kataisky Pump Plant CJSC) z edinstveno opremo, ki omogoča proizvodnjo kompleksne črpalne opreme, dva projektantska biroja - posebne in močnostne črpalke, raziskovalni laboratorij, testne mize za testiranje celotne palete proizvedene črpalne opreme.

JSC "Katai Pumping Plant" je vodilni proizvajalec centrifugalnih horizontalnih črpalk za kemično in petrokemično industrijo, metalurgijo, goriv in energetski kompleks, industrijo celuloze in papirja, stanovanjske in komunalne storitve, kmetijstvo, melioracije in druge sektorje nacionalnega gospodarstva, zasnovan za črpanje čisto vodo, kondenzat, lahki naftni derivati, pregreta voda, utekočinjeni plini, kanalizacija, morska in sladka voda, kemično aktivne in nevtralne tekočine, za oskrbo z vodo v gospodinjstvih, kot tudi rezervni deli zanje. Tovarna vzdržuje stabilne vezi s 40 državami. Ima široko mrežo trgovcev.

Izvozne dobave črpalne opreme predstavljajo 20 % (vključno z državami CIS) vseh dobav. Obrat je sprejet kot član Ruskega združenja proizvajalcev črpalk, ki zastopa interese vseh svojih članov v Evropskem združenju proizvajalcev črpalk "EUROPUMPS";

JSC "Livensky tovarna potopnih črpalk "Livnynasos"

Specializirano je za proizvodnjo električnih črpalk tipa "ETsV" s potopnim elektromotorjem, namenjenih za oskrbo z vodo iz arteških vodnjakov za mestno, industrijsko, kmetijsko oskrbo z vodo, namakanje in zniževanje nivoja podzemne vode. Od leta 1996 je JSC "Livnynasos" član Ruskega združenja proizvajalcev črpalk (RAPN) in zagotavlja približno 50% povpraševanja po črpalkah v Rusiji. Poleg Rusije se črpalke prodajajo v vse sosednje države.

Sredi leta 2005 je obrat obvladal in certificiral Gosstandart Rusije 126 standardnih velikosti črpalk. Od 1. avgusta 2005 je tovarna izdelala več kot 360 tisoč enot različne črpalne opreme. V letu 2006 JSC Livnynasos v okviru konsolidacije glavnih proizvajalcev črpalne opreme v okviru skupine Hidravlični stroji in sistemi;

ZAO NPO Uralgidroprom

Je eden vodilnih proizvajalcev črpalk v Rusiji in CIS. Področja uporabe črpalne opreme: kemična, komunalna, nafta, rudarstvo, gradbeništvo, metalurgija. Zastopniška mreža podjetja pokriva večino regij Rusije, Belorusije, Ukrajine;

JSC "Volgogradneftemash"

Je eden vodilnih proizvajalcev opreme za plinsko, naftno in petrokemično industrijo. Leta 1991 je podjetje postalo del OAO Gazprom. Trenutno JSC "Volgogradneftemash" združuje Volgogradski naftni inženiring po imenu V.I. Petrov (Volgograd) in Kotelnikovsky Valve Plant (Kotelnikovo, Volgogradska regija).

Tehnološka oprema, ki jo proizvaja podjetje, je nameščena v vseh podjetjih za proizvodnjo in prenos plina Gazproma, rafinerijah nafte večjih naftnih podjetij, plinovodih, plinskem kondenzatu in naftnih poljih od skrajnega severa do srednje Azije. Centrifugalne oljne črpalke in črpalne enote na njihovi osnovi so zasnovane za črpanje olja, utekočinjenih ogljikovodikov in naftnih derivatov. Vrste proizvedenih črpalk: ТКА (konzola), NKV in NK (konzola), NT (dvojno nosilna), ТКАм (hermetična, do + 1000 С), С5/140Т;

FSUE "Turbonasos"

Raziskovalno-proizvodno podjetje, ki vključuje načrtovalne, proizvodne in eksperimentalne komplekse, ki jih povezuje skupni proizvodni in tehnološki cikel. Trenutno je Zvezna vesoljska agencija dodelila FSUE TURBONASOS razvoj, proizvodnjo, testiranje in vzdrževanje črpalk, turbin in energetskih sistemov za osnovne industrije. Potrošniki izdelkov so podjetja za proizvodnjo nafte in plina, petrokemijo, rafiniranje nafte, kemično, metalurško, rudarsko in predelovalno dejavnost ter drugi sektorji nacionalnega gospodarstva Ruske federacije;

JSC "Obrat krilnih hidravličnih strojev"

(JSC LGM, do leta 1991 - Moskovska črpalka po imenu M.I. Kalinina, Mosnasosmash je eno najstarejših podjetij v Rusiji za proizvodnjo črpalne opreme z bogatimi izkušnjami pri proizvodnji visokokakovostnih črpalk, ki se uporabljajo v različnih panogah: ladjedelništvu, kemični industriji , petrokemična in naftna, energetska, metalurška, vključno za črpanje utekočinjenih plinov (kriogene črpalke), v javnih vodovodnih sistemih in drugih industrijah;

OJSC "Uralgidromash"

Proizvajalec hidravličnih strojev, energetske, kemične in naftne opreme, specializiran za projektiranje in proizvodnjo aksialnih, diagonalnih, centrifugalnih, potopnih črpalk in črpalk za posebne namene za kemično, rudarsko, metalurško, naftno, ladjedelniško industrijo, magistralnih kanalov in cevovodov, termo in jedrske elektrarne, sisteme tehnične in gospodinjske oskrbe z vodo, melioracijo, namakanje, kanalizacijo in drugo industrijo ter projektiranje in izdelavo hidravličnih turbin male in srednje moči;

ROSHYDROMASH

Proizvajalec in dobavitelj črpalne opreme, elektromotorjev in generatorjev za različne namene. Paleta dobavljenih izdelkov vključuje črpalke za črpanje vode in drugih tekočin, vključno z agresivnimi, olja in naftnih derivatov, pare in kondenzata ter elektromotorje za splošne industrijske in posebne namene.

Rosgidromash je tudi zastopnik VIPOM AD, Vladimirske tovarne elektromotorjev, Trgovske hiše - KEM CJSC, Yasnogorske strojne tovarne, Bavlenskega obrata Elektrodvigatel OJSC, Barančinskega elektromehanskega obrata;

CJSC Talnakh

Združenje industrijskih podjetij "TALNAKH" uspešno deluje na trgih Rusije in držav Commonwealtha od leta 1994. Leta 2006 je bila na podlagi združenja industrijskih podjetij Talnakh organizirana Fluidbusiness Group. Skupina vključuje visoko usposobljene strokovnjake s področja hidravlike in tehnološke opreme za industrijske procese. Glavna dejavnost skupine je izbira, dobava in vzdrževanje uvožene opreme korporacije ITT. Paleta črpalnih izdelkov korporacije je zelo široka in jo predstavljajo naslednje glavne blagovne znamke: ITT Flygt AB (Švedska), ITT AC (ZDA), ITT Vogel (Avstrija), ITT Goulds (ZDA), ITT Well Point (Italija ) in drugi.

Talnakh združuje 11 podjetij, specializiranih za razvoj, načrtovanje in proizvodnjo črpalne opreme, rezervnih delov za črpalke, sistemov za kemično čiščenje vode, hidrodinamične tehnologije itd.«, CJSC NPO »Centrifugalne črpalke« in druga podjetja.

Proizvajalci opreme za naftna polja

Produkcijsko podjetje "Borets"

Proizvaja celotno linijo opreme za proizvodnjo potopnega olja in nudi storitve za njeno popravilo, nadzor in vzdrževanje. Tovarna Borets je postala prvo podjetje v Rusiji, ki je začelo serijsko proizvodnjo potopnih črpalk za proizvodnjo nafte. Trenutno tovarna Borets proizvaja široko paleto naftne in kompresorske opreme: kompletne enote potopnih električnih potopnih črpalk (ESP), črpalke tipov ETsND, ETsNMIK, ETsNM, ESP, ETsNDP, IIETsN, LETSND, LETSNM sekcijske črpalke, rezervoarski tlak vzdrževalne enote (RPM), vijačne in batne kompresorske enote, kompresorske postaje, enote za vbrizgavanje plina (serija UNG in UNGA).

PC "Borets" ima v lasti 19 podjetij v Rusiji. Glavne hčerinske družbe PK Borets so Strojna tovarna Lebedyansky (proizvodnja potopnih centrifugalnih črpalk za proizvodnjo nafte, plinskih separatorjev in reaktivnih črpalk), Kurganska kabelska tovarna (proizvodnja toplotno odpornih napajalnih kablov za potopne električne črpalke), servisno podjetje Borets , Lysvensky Oil Engineering Plant.

V strukturo podjetja je tudi Lemaz LLC, ki je eden vodilnih ruskih proizvajalcev potopnih centrifugalnih črpalk za proizvodnjo nafte. Razvija in izdeluje tudi centrifugalne črpalke za črpanje naftnih derivatov, batne in batne črpalke različnih vrst in namenov, tudi za jedrsko energijo in posebno ladjedelništvo.

Po podatkih holdinga bo delež PC "Borets" na trgu opreme in storitev za proizvodnjo nafte (skupaj s hčerinskimi družbami) približno 21,5-odstoten. Moskovska tovarna "Borets" zavzema do 50% ruskega trga za nekatere vrste opreme za proizvodnjo nafte.

Eno vodilnih ameriških podjetij, ki proizvaja in servisira opremo za naftna polja, Weatherford International, je pridobilo delež (manj kot tretjino) v ruski skupini Borets;

OAO Izhneftemash

Eno največjih specializiranih ruskih podjetij, ki proizvaja opremo za naftna polja. OAO Izhneftemash proizvaja več kot 40 kosov opreme. Male in srednje velike blatne črpalke, avtomatske stacionarne vrtalne klešče, cementirne in mešalne naprave za cementiranje vrtin, črpalne enote in palične črpalke za mehanizirano pridobivanje olja, klešče za hidravlične cevi za izdelavo in lomljenje cevi pri sanaciji vrtin in še veliko več.

Obrat ima močan tehnološki potencial. Paleta proizvedenih izdelkov vključuje:

• oprema za proizvodnjo olja,
• oprema za cementiranje vrtin,
• stacionarni vrtalni ključi,
• vrtalne črpalke in črpalne enote,
• oprema za popravilo vrtin,
• tehnološka oprema naftnih polj;

CJSC Elekton

Že 16 let ponuja svoje rešitve in izdelke na področju proizvodnje nafte v CIS. Specializirano je za proizvodnjo krmilnih postaj ter pripadajočih instrumentov in opreme za potopne elektromotorje (SEM) serije ELEKTON, ki so zasnovane za delovanje kot del električnih centrifugalnih črpalk za pridobivanje olja, črpalnih agregatov, vbrizgavanje formacijske vode, zajemov vode, itd. Delež porabe kontrolnih postaj SEM ELEKTON od skupnega števila kupljenih naftnih družb v letu 2008 je znašal več kot 60 %. JSC "ELEKTON" ima več kot 30 patentov za proizvedeno opremo, vključno s kontaktorji, potopno telemetrijo in nadzornimi postajami SEM. Osvojili smo proizvodnjo potopne naftne opreme, ki jo je razvil ZAO ELEKTON: vtične vijačne črpalke za črpanje visoko viskoznega olja, zagonskih sklopk za zagon potopnih centrifugalnih in vijačnih električnih črpalk in druge opreme;

OAO Neftemash

Specializirano je za proizvodnjo opreme za naftna polja v blok-zasnovi. Paleta izdelkov vključuje več kot 90 vrst opreme:

• oprema za merjenje stopnje proizvodnje naftne vrtine,
• oprema za sistem PPD,
• črpalne postaje. dozirne enote reagenta,
• oprema za čiščenje vode,
• gasilska oprema,
• oprema za obdelavo nafte, plina in vode,
• zgradbe administrativne in gospodinjske ter električne opreme,
• vprašalniki za naročanje opreme;

OJSC "Alnas"

Je del podjetja Rimera, oddelka za naftne storitve skupine ChTPZ, ki opravlja storitve raziskovanja in razvoja polj ter projektiranja in gradnje cevovodov. Rimera združuje storitvena sredstva skupine ChTPZ - vodilnih proizvajalcev komponent za gradnjo cevovodov, mreže servisnih centrov, ki se nahajajo v največjih naftnih regijah Rusije. Podjetje ima tudi predstavništva v Kazahstanu, Azerbajdžanu, Ukrajini, Uzbekistanu.

Premoženje skupine ChelPipe upravlja ARKLEY CAPITAL. Avgusta 2008 Rimera, ki zastopa divizijo naftnih storitev skupine ChTPZ, je pridobila 24,765 % glasovalnih delnic vodilnega podjetja domače naftne industrije - OAO Izhneftemash;

LLC "Ritek-itz" in podjetje "NETZSCH"

Ustanovljeno je bilo skupno rusko-nemško podjetje LLC "RN - kompleksna črpalna oprema", ki razvija, proizvaja in dobavlja bistveno novo napravo za proizvodnjo visoko viskoznega olja. Ta namestitev vključuje potopne vijačne črpalke NETZSCH in posebne pogone zanje, ki jih je razvil RITEK-ITC (na primer brezreduktorski nizkohitrostni nastavljiv električni pogon potopne vijačne črpalke za UEVN).

OAO RITEK je del strukture proizvodnih podjetij vertikalno integrirane naftne družbe OAO LUKOIL in spada v skupino srednje velikih ruskih naftnih podjetij, ki ima vodilni položaj po ključnih kazalcih v svoji skupini;

ZAO Novomet-Perm

Prvi izdelki so bile stopnje centrifugalne črpalke za proizvodnjo olja. Leta 1997 se je razvila nova vrsta stopnje - centrifugalno-vortex, od leta 1998 pa se je začela proizvodnja serijskih centrifugalno-vrtinčnih črpalk, osredotočenih na proizvodnjo olja v težkih razmerah, kar je omogočilo ustvarjanje proizvodnega obrata za proizvodnjo 1 milijon stopenj in 2000 črpalk na leto.

Danes NOVOMET izdeluje kompletne potopne enote za pridobivanje olja, enote za vzdrževanje tlaka in stojala za testiranje te opreme; zagotavlja storitve izbire in izdelave opreme za posebne vrtine; zagotavlja opremo za dnevni najem; opravlja tekoča in večja popravila potopne opreme; zagotavlja raziskovalne in strokovne storitve na področju znanosti o materialih, tribologije in dinamike tekočin.

Pomemben prispevek k splošni koordinaciji podsektorja zdaj prispeva Rusko združenje proizvajalcev črpalk (RAPN). Od leta 1992 RAPN kot član podobnega evropskega združenja EUROPUMP z njim sodeluje pri vprašanjih povezovanja v skladu s tržnimi razmerami.

Proizvajalci opreme za črpanje naftnih polj iz držav CIS

OJSC "Bobruisk Machine-Building Plant"

Največji proizvajalec centrifugalnih črpalk v CIS. Črpalna oprema, ki jo proizvaja tovarna, je glede na namen razdeljena v pet glavnih skupin - črpalke za nafto, naftne derivate in utekočinjene ogljikovodične pline (oljne črpalke tipov NK, NPS, NSD), za visoko abrazivne hidravlične mešanice (zemlja, pesek ), za čisto vodo (voda), odpadne tekočine (stochnomassny, fekalne) in papirno kašo (masa).
Je član Ruskega združenja proizvajalcev črpalk (RAPN), ki vključuje Evropsko združenje proizvajalcev črpalk (EUROPUMP). Geografija prodajnih trgov: CIS, Evropa, Srednja in Jugovzhodna Azija, Bližnji vzhod in Afrika.

JSC "Sumy NPO im. Frunze"

Ustanovljen je bil leta 1896. Trenutno je eden vodilnih evropskih strojno-gradbenih kompleksov za proizvodnjo opreme za naftno, plinsko in kemično industrijo ter svoje izdelke dobavlja v več kot 40 držav po vsem svetu.
Izvoz je osnova proizvodnega programa podjetja; Paleta proizvedene opreme, obseg in geografija dobav se nenehno širijo. Med partnerji podjetja tradicionalno vodilne položaje zasedajo države CIS - Rusija, Turkmenistan, Uzbekistan, Kazahstan, Azerbajdžan, Belorusija, Ukrajina, med državami daleč v tujini - Iran, Turčija, Bolgarija, Kitajska, Indija, ZDA , Italija, Argentina in mnogi drugi.

Za naftno industrijo podjetje v Rusijo dobavlja enote za popravilo in razvoj vrtin AK-60, separatorje gline in posodobljene črpalke tipa CNS za vzdrževanje tlaka med proizvodnjo nafte. Skupno je podjetje izdelalo več kot 10.000 kosov črpalk tipa CNS.

OJSC "Sumy Plant" Nasosenergomash "

Največje podjetje v Ukrajini in CIS, specializirano za proizvodnjo črpalne opreme. Proizvaja centrifugalne črpalke za različne industrije, vključno z naftno industrijo; prosti vrtinec in vakuumske črpalke za uporabo v kmetijstvu in industriji. Podjetje je del investicijsko-industrijske skupine "Hidravlični stroji in sistemi" - strojno-gradbenega holdinga, ki ima najmočnejši raziskovalni in proizvodni kompleks v CIS pri razvoju in proizvodnji črpalne opreme, pogonskih enot in kompleksnih hidravličnih sistemov za različne industrije, energetika, cevovodni promet, vodno gospodarstvo in stanovanjsko komunalne storitve.

CJSC "Kharkovmash"

Specializirano je za razvoj novih tehnologij za integrirano oskrbo naftnih in plinskih podjetij ter nafte predelovalna industrija, hidro in toplotna energija, komunalne storitve. Je ustanovitelj NPP "Neftegazovaya tehnika", na proizvodni bazi katere je bila obvladana serijska proizvodnja oljnih črpalk tipov NK in NKV. Nomenklaturni seznam oljnih črpalk v celoti pokriva modelno paleto črpalk, proizvedenih v državah CIS. Podjetje je obvladalo proizvodnjo drugih vrst črpalk, pa tudi proizvodnjo različne pomožne kotlovske opreme.
Leta 2002 je podjetje postalo del South Russian Industrial Corporation OJSC, kar je omogočilo znatno razširitev kroga porabnikov opreme na račun podjetij v Rusiji, Turkmenistanu, Azerbajdžanu in Uzbekistanu. Podjetje proizvaja naslednje vrste oljnih črpalk za naftno industrijo: NK, NKV, NPS, TsN, PE črpalke, N in ND oljne črpalke.

LLC Južni obrat hidravličnih strojev

Specializirano je za proizvodnjo črpalne opreme za vse sektorje nacionalnega gospodarstva. Črpalke tovarne "Yuzhgidromash" uspešno delujejo v 49 državah bližnje in daljne tujine - v Evropi, Aziji, Afriki, Latinski Ameriki. Potrošniki: podjetja toplotne in jedrske energije, metalurške, živilske, kemične in naftne industrije, v melioraciji, oskrbi z vodo in namakanju, v drenažnih sistemih premogovnikov in podzemnih železnic, v malih kotlovnicah, v javnih službah, v gospodinjske parcele.

JSC "Moldovahidromash"

Je eden izmed najbolj večjih proizvajalcevčrpalke države vzhodne Evrope. Znotraj CIS je podjetje še naprej eden glavnih proizvajalcev in oblikovalcev kemičnih, fekalnih, pomorskih, obtočnih, posebnih in drugih električnih črpalk. Izdelane črpalke se uporabljajo v kemični industriji, rafinerijah nafte, v metalurški industriji in v drugih panogah. Glavni proizvodi podjetja so centrifugalne zaprte protieksplozijsko odporne električne črpalke.

JSC Hidropompa

Proizvodnja električnih črpalk, kot so ETsV, ETsV HTRG, ETsV KhTr, TsMPV in OMPV, TsMF, Torrent, Farmek, Gradinarul, Asvatik.

OJSC "električna črpalka Bugulma"

Izdelava in popravilo električnih centrifugalnih črpalk (ESP).

Obseg ruskega trga črpalne opreme za naftno in plinsko industrijo

Proizvodnja črpalne opreme je podsektor strojništva, vendar opravlja predvsem spremljajočo funkcijo za druge panoge. Črpalka je eden glavnih strukturnih elementov infrastrukture takšnih industrij, kot so proizvodnja nafte, rafiniranje nafte, transport nafte, energetika, upravljanje voda, stanovanjske in komunalne storitve ter kemično inženirstvo. Izvajanje vloge pomožne proizvodnje določa odvisnost dinamike proizvodnje črpalk od stanja zgoraj navedenih panog.

Trenutno več kot 200 podjetij proizvaja črpalke v postsovjetskem prostoru, vključno s 147 podjetji neposredno v Rusiji. Za primerjavo: leta 1990 je 78 podjetij proizvajalo črpalke v ZSSR, od tega 52 na ozemlju Ruske federacije.

Po poročilih podjetij Livgidromash in Livnynasos v zadnjih petih letih ni prišlo do bistvenih sprememb na glavnih komponentah trga za proizvodnjo in prodajo črpalne opreme (vse vrste črpalk). V obdobju 2001-2004. obseg proizvodnje črpalk v Rusiji je ostal nespremenjen pri 5,5 milijona črpalk na leto (vse vrste črpalk). Razmerje med uvoženimi in domačimi izdelki, prodanimi v državi, je v obravnavanem obdobju ostalo nespremenjeno – približno 60 % proti 40 % v korist domači proizvajalec. V letu 2005 se je pojavil trend oživitve trga črpalne opreme. Tako je skupna rast proizvodnje v letih 2005-2007. je glede na panogo znašala 10–17 % ravni iz leta 2004. V letu 2007 je rast proizvodnje črpalk znašala 15,4 % ravni iz leta 2006.

Napovedani obsegi prodaje črpalne opreme za leto 2008 kažejo precej visoke stopnje rasti – do 15 % na leto. Pričakuje se, da bo rast nemotena, poganjana pa jo zadrževanje povpraševanja in potreba po opremi za podporo kompleksnejšim proizvodnim in infrastrukturnim projektom. Odloženo povpraševanje je odvisno od znatne amortizacije flote črpalk, ki v nekaterih podjetjih doseže tudi do 90 %.

V segmentu potopnih črpalk (vključno s črpalkami v enotah ESP) je po podatkih tržnih udeležencev povpraševanje naftne industrije v letu 2007 znašalo 22.650 tisoč enot. Obseg proizvodnje domačih podjetij v tem segmentu je znašal:

• Rokoborec - 8 tisoč enot, delež 36%,
• Novomet - 3 tisoč enot, delež 11 %
• Alnas - 2 tisoč enot, delež 8 %
• Diamant - 1,4 tisoč enot, delež 6%.

V naftni industriji Rusije, držav CIS in po vsem svetu se pretok vrtin za proizvodnjo nafte nagiba k zmanjšanju. Pri pretoku vrtine 2 -:- 20 m3/dan. uporaba centrifugalnih črpalk je nepraktična, zato se uporabljajo globoke palične črpalke s črpalnimi enotami. Palične črpalke v Rusiji proizvajajo predvsem naslednji obrati: OAO Izhneftemash, ZAO Perm Oil Engineering Company (ZAO PKNM) in OAO ELKAM-Neftemash, Perm.

Nekateri strokovnjaki opažajo trend zmanjševanja povpraševanja po črpalkah s sesalnimi drogovi. Ker imajo palične črpalke številne pomanjkljivosti, v Rusiji in ZDA potekajo dela za razvoj električno-hidravličnih membranskih črpalk z visoko višino do 3000 m in pretokom do 25 m3 / dan. V Rusiji je podjetje RAM LLC razvilo in preizkuša določeno črpalko (EGPDN), v ZDA pa je Smit Lift leta 2005 izdelal in preizkusil eksperimentalno serijo črpalk z dvojno membrano z višino 720 m in pretokom do 25 m3 / dan.

JSC "Livgidromash" preizkuša črpalke z dvojno membrano, ki jih poganja palica s črpalno enoto, kar vodi do omejitve tlačne karakteristike.

Zaradi povečanja števila (do 20 %) nedelujočih nizkodebitnih vrtin in tistih, ki se nahajajo na težko dostopnih območjih, kjer postaja proizvodnja nafte z zobnimi črpalkami nerentabilna, je uporaba elektrohidravličnih membranskih črpalk zelo pomembna. obetavna visokotehnološka smer.

Poleg tega se zaradi inertnosti membran na agresivno formacijsko tekočino uporabljajo membranske črpalke za črpanje v pospeševalni črpalki s kapaciteto 450 m2/dan, ki jo je ustvaril OAO ELKAM-Neftemash. in višino 4 -:- 6 MPa, kot tudi v visokotlačni napravi 25 MPa in zmogljivosti 600 -:- 800 m2 / dan, ki jo je razvil RAM LLC. za sistem vzdrževanja rezervoarskega tlaka neposredno na ploščah vrtin. Membranske črpalke imajo visok izkoristek (vsaj 60 %) in, kadar so modularne, omogočajo daljinsko upravljanje zmogljivosti in tlaka.

Obseg trga za proizvodnjo membranskih črpalk tako v Rusiji kot v tujini je lahko vsaj 50 % obratovalnega zaloge vrtin in najmanj 50 % črpalk, ki se uporabljajo v sistemu vzdrževanja rezervoarskega tlaka prenosnih črpalk. Poleg teh prednosti se lahko membranske črpalke uporabljajo pri proizvodnji viskoznega olja, olja z visoko vsebnostjo tehničnih nečistoč in iz velikih globin (nad 3000 m), če razvijalce financira država ali naftna podjetja.

Ker je glavna enota membranskih črpalk avtonomni zaprti hidravlični pogon z uporabo volumetričnih oljnih črpalk, je potrebno sodelovanje s tovarnami, ki proizvajajo komponente hidravličnega pogona, s strojegradnjami, ki proizvajajo membranske črpalke. FSUE Turbonasos, ZAO POTEK in OAO ELKAM-Neftemash začenjajo obvladovati proizvodnjo membranskih črpalk nove generacije v Rusiji.

V segmentu vijačnih črpalk je povpraševanje naftne industrije znašalo 1500 enot. v letu 2007 so glavni proizvodni akterji v tem segmentu Borets, Livgidromash, Elekton, Ritek.

Po podatkih OJSC Livgidromash v segmentu črpalk za nafto in naftne derivate (NDV, DDV) predstavljata delnice OJSC Bobruisk Machine-Building Plant in OJSC Volgogradneftemash vsak po 5% trga.

Po uradnih podatkih Rosstata se proizvodnja črpalk različnih vrst (ne samo za naftno industrijo) stalno povečuje. Hkrati pa največji delež predstavljajo centrifugalne črpalke (37–38 % celotne količine proizvedenih črpalk). Pomemben delež v celotni proizvodnji črpalk v Ruski federaciji predstavljajo centrifugalne arteške črpalke in potopne črpalke (10–12%). Skupno število izdelanih črpalk vseh vrst (vključno s črpalkami za vodo in gospodinjske črpalke) se je povečalo s 610,3 tisoč v letu 2004 na 738,8 tisoč enot v letu 2006.

Naftna industrija, kot najpomembnejša sestavina gorivnega in energetskega kompleksa Rusije, je temeljni temelj nacionalnega gospodarstva države. Stopnja rasti proizvodnje nafte, dosežena v Rusiji v zadnjih letih, je ena najvišjih na svetu. Naraščajoče svetovno povpraševanje po nafti je pomembna spodbuda za domača podjetja za aktiven razvoj, izgradnjo proizvodnih zmogljivosti nafte in zagon novih polj.

Najpomembnejši kazalniki povpraševanja po črpalni opremi v naftni industriji so: proizvodno in raziskovalno vrtanje, zagon novih vrtin, pozitivna dinamika proizvodnje nafte.

Po ocenah udeležencev se bo trg naftne in plinske opreme v letih 2008–2009 povečal za 20–30 % na leto, hkrati pa se bo povečalo zanimanje potrošnikov za visokotehnološko opremo.

Trgovski inženiring podjetja

Med podjetji, ki se ne ukvarjajo s proizvodnjo črpalne opreme, ampak opravljajo storitve za njeno prodajo (posredniki, trgovci), lahko ločimo podjetja "Rosenergoplan", "PromSnabKomplekt", "Agrovodkom", "Energomashsystem", "Hydromashser- vis", "NPO Conditioner" , CJSC "Prezračevanje, oskrba z vodo, oskrba s toploto" ("VVT"), "Electrogidromash", PIK "Energotrast", "Central Pump Company", "Energoprom" in drugi.

Drug segment so podjetja, ki izvajajo celoten cikel dela: projektiranje, inženiring, proizvodnja / dobava, montaža, zagon, servis opreme za naftna polja. Ta segment vključuje podjetja, kot so Baker Hughes, Alnas, Elekton, OJSC RITEK, Gidromashservis, Novomet, Gazenergokomplekt, Industrial Power Machines, Schlumberger.

Obstajajo tudi servisna podjetja, ki ne proizvajajo in ne prodajajo opreme, ampak zagotavljajo celotno paleto projektantskih in servisnih del.

Po ocenah strokovnjakov se je v letu 2007 obseg trga storitev v primerjavi z letom 2006 povečal za 1,5-krat in je znašal približno 400 milijonov dolarjev.Pozitivna dinamika rasti v segmentu storitev se bo nadaljevala. Po mnenju nekaterih strokovnjakov bo obseg tega segmenta do leta 2015 znašal približno 900 milijonov dolarjev. Zanimivo je, da trg storitev raste hitreje kot sam trg prodaje opreme, kar je povezano z razvojem tehnologij in povečanimi zahtevami po visoko- kakovostno vzdrževanje sodobne opreme.

Razvoj storitev podpira tudi težnja po umiku vrtin iz obratovanja lastnih divizij naftnih družb in prenosu storitev na neodvisne storitvene družbe (trenutno je skupna zaloga vrtin 76.300 enot, od tega jih doslej le 28.600 oskrbujejo zunanji storitvena podjetja, s katerimi že sodelujejo podjetja, kot so BP, Lukoil, Yukos in druga).

Tuji proizvajalci črpalne opreme

Tuja podjetja že dolgo intenzivno delujejo na domačem trgu. V pričakovanju pregleda nomenklature glavnih tujih podjetij, ki aktivno delujejo na ruskem trgu, lahko opazimo najpogostejše značilnosti, ki so značilne za opremo tujih podjetij.
1. Široke meje parametričnih območij delovanja črpalk, ki se v nekaterih primerih prekrivajo z mejami parametrov delovanja domačih črpalk.

2. Širok nabor možnosti oblikovanja črpalk za različne pogoje delovanja. Posebej je treba omeniti skupino večstopenjskih vertikalnih črpalk, ki jih v ponudbi domačih proizvajalcev praktično ni.

3. Visokokakovostni materiali, uporabljeni pri izdelavi črpalk. Nabor materialov, ki jih uporabljajo tuja podjetja, praktično sovpada z naborom materialov, ki se uporabljajo v domači industriji črpalk, vendar so uvoženi materiali in ulitki kakovostnejši od domačih.

4. Širok nabor konfiguracij črpalk z različnimi elementi avtomatizacije, merilnimi instrumenti in napravami za zaščito pred zagonom, cevni priključki in druge vrste dodatkov.

5. Seznam podjetij, ki ponujajo potrošniške enote z vgrajenimi frekvenčnimi krmilniki za število vrtljajev elektromotorja, ki jih upravlja upravljavec ali sistem avtomatizacije, se širi.

Trenutno so na ruskem trgu črpalk, ki se uporabljajo v naftni industriji, najbolj aktivna naslednja podjetja:

• Reda (Schlumberger) Električne potopne črpalke
• Baker Hughes (oddelek Centrilifta) LIFTEQ potopne črpalke; vijačne črpalke s paličnim pogonom; horizontalni črpalni sistemi
• Wood group (Anglija) Podjetja za večstopenjske centrifugalne črpalke
• Weatherford (ZDA) Vijačne črpalke Električne centrifugalne potopne črpalke
• "Vipom" (Bolgarija, JSC "viPOM") Črpalke serije "DV" Z dvostranskim rotorjem Črpalke serije "E" Konzola, konzolne monoblok črpalke serije E-ISO Konzola, konzolne monoblok črpalke KEM serija MTR" Večstopenjske črpalke serije "12ESG" Samosesalne
• NETZSCH (Nemčija, Netch Pamps Rus LLC) Enojni vijak črpalke NETZSCH– Horizontalne črpalke NETZSCH za doziranje kemikalij – Sistemi RPM Horizontalne črpalke NETZSCH – Večfazne črpalke za praznjenje tovornjaka cisterne – Potopne vijačne črpalke za prenos na terenu
• Вornemann (Nemčija) Visokotlačne rotacijske črpalke LEISTRITZ (Nemčija). Vijačne črpalke Večfazne črpalke

Črpalke Centrilift predstavljajo približno 4 % celotne prodaje črpalk naftne industrije (s storitvami ima Baker Hughes 9 % delež), medtem ko ima skupina Wood približno 2 % (s storitvami 4 %) tržni delež.

Po ocenah strokovnjakov, ki sodelujejo na trgu opreme za naftna polja, je leta 2007 obseg trga črpalk za naftno industrijo (brez storitev) znašal približno 800 milijonov dolarjev, leta 2006 pa je ta številka znašala 750 milijonov dolarjev. obseg trga v letu 2015 - 1,1 milijarde dolarjev

Cene na domačem trgu črpalk

Cene črpalk za naftno industrijo ne določajo le splošni dejavniki (stroški, dobavni roki in cene konkurentov), ​​temveč tudi številni dodatni tržni dejavniki, vklj. svetovne cene nafte. Povprečna cena oljne črpalke leta 2007 je bila 36.700 $ na enoto ( domača proizvodnja). Uvoženi izdelki so 1,5-2 krat dražji.

Odstopanje tehničnih značilnosti črpalk od nazivnih vrednosti in nizki kazalniki kakovosti ne samo, da znatno znižajo ceno črpalke, ampak včasih prisilijo proizvodna in komercialna podjetja, da zavrnejo nakup predlagane opreme. Slednje je povezano z željo podjetij, da ohranijo svoj ugled na trgu, pa tudi po znižanju stroškov predprodajne priprave.

Ceno izdelka na domačem črpalnem trgu določajo naslednji glavni dejavniki:

• monopol proizvajalca;
• kakovost izdelka;
• mesto zbiranja in predprodajne priprave.

Poleg tega na cene črpalne opreme vplivajo tudi številni drugi dejavniki, ki so lahko zelo pomembni: zagotavljanje garancijskih obveznosti, nakup opreme po daljšem skladiščenje(posebna značilnost domačega trga črpalne opreme je prisotnost veliko številočrpalke, ki so dolgo časa shranjene; za izvedbo takšne opreme z garancijo zanesljivosti je potrebna temeljita predprodajna priprava, ki običajno vključuje razstavljanje enot, zamenjavo ležajnih sklopov in tesnilnih sklopov, zamenjavo delov, vključenih v rezervne dele in pribor, zamenjavo elektromotorjev , kot tudi barvanje in konzerviranje, kot posledica tržne cene teh črpalk pod tovarniško za 35-50 %), vpliv stroškov prevoza.

Trendi na ruskem trgu črpalne opreme za naftno industrijo

Trenutno je za ruski trg črpalk za naftno industrijo lahko značilni naslednji trendi.

• Stalen razvoj naftne industrije pojasnjuje naraščajoče povpraševanje po kompleksnih kompleksnih črpalnih sistemih, ki zahtevajo individualne inženirske rešitve, in določa trend prehoda od vozlišne porabe do popolne, pri kateri sodelovanje vključuje ne le dobavo opreme, temveč tudi njeno namestitev, vzdrževanje in »zagon«.
• Intelektualizacija procesa upravljanja in vzdrževanja črpalnih sistemov, ustvarjanje "pametnih vrtin", ki uspešno delujejo na Bližnjem vzhodu, obstajajo v Ruski federaciji na ravni pilotnih projektov; v prihodnosti - ustvarjanje "intelektualnih depozitov".
• Zaostajanje materialno-tehnične baze v primerjavi s tujimi podjetji - vodilnimi v črpalni proizvodnji, ki se kaže v tem, da uvoz raste hitreje od lastne proizvodnje, postajajo tuji konkurenti vse bolj aktivni.
• Nižji stroški domačih izdelkov v primerjavi s tujimi kolegi.
• Visoko moralno in fizično poslabšanje črpalne opreme;
• Zaostritev zahtev s strani potrošnikov glede tehničnih lastnosti črpalk, povečanje življenjske dobe opreme in časa med okvarami.
• Glede na upad pretoka naftnih vrtin v Rusiji, katerih delež v skupnem obsegu znaša do 50 %, narašča zanimanje za nove visokotehnološke črpalke za obrobne vrtine.
• Konsolidacija proizvajalcev črpalne opreme za uspešen razvoj domačega trga opreme - veliki igralci, ki zasedajo pomemben tržni delež, lahko vlagajo v obnovo osnovnih sredstev in širitev proizvodnje.

Iz analize sprememb v strukturi proizvodnje črpalne opreme lahko sklepamo o opaznem povečanju deleža kompleksnih in dragih črpalk. Uvožena potopna oprema, ki so jo kupila domača naftna podjetja, je služila in služi kot katalizator hitrega razvoja ruskih strojegradnih podjetij v naftnem in plinskem sektorju, njihove tehnične rasti - generalni direktor CJSC Novomet-Perm Perelman Oleg Mihajlovič. Obstajajo pozitivni trendi v sodelovanju med naftarji in proizvajalci.

Naftna podjetja, ki cenijo prizadevanja za izboljšanje kakovosti in zanesljivosti potopne opreme, vabijo domače proizvajalce strojev, da enakopravno s tujimi podjetji sodelujejo na razpisih za dobavo kompleksne in visoko zmogljive črpalne opreme.

Črpalke, namenjene črpanju nafte in naftnih derivatov, se uporabljajo v tehnoloških procesih pridobivanja nafte: pri vrtanju, črpanju formacijske vode iz vrtin in črpanju formacijske tekočine v vrtino. Te črpalke so razdeljene v tri skupine. Ločene vrste črpalk se uporabljajo na stopnji črpanja olja skozi poljske in glavne naftovode." />

Črpalne enote so eden glavnih sestavnih delov naftne in predelovalne industrije. Naftna skladišča, tehnološke instalacije, cisterne, tankerji ne morejo brez črpalne opreme. Težava pri izbiri črpalke je v posebnostih kemičnih lastnosti naftnih derivatov. Gorljivi, vnetljivi, z visoko viskoznostjo, veliko količino suspendiranih delcev in različnih nečistoč zahtevajo poseben pristop.

1. Črpalke so izdelane iz materialov, odpornih na taljenje, ohišje pa je prekrito z dodatno zaščitno plastjo iz kovine za boljše hlajenje enote med delovanjem.
2. Raven vibracij med delovanjem mora biti minimalna, mehanske nečistoče pa ne smejo zamašiti opreme.
3. Zaradi povečane nevarnosti vžiga je treba doseči ničelno prevodnost toka.
4. Oprema mora biti zasnovana za uporabo v širokem razponu zunanjih temperatur in v različnih podnebnih razmerah: od puščave do regij skrajnega severa.

Ponujamo črpalke za naftno industrijo, ki izpolnjujejo vse zgoraj navedene zahteve. Najboljše možnosti zastopata blagovni znamki Mouvex in Blackmer. Kadar je treba delati s temnimi naftnimi derivati: kurilno olje, bitumen, olje, plinsko turbinsko gorivo ali katran, bodo najboljše krilne ali vijačne črpalke Blackmer serije S in črpalke serije A Mouvex.

Novost za leto 2016, Črpalke Blackmer S-Series hitro pridobivajo na priljubljenosti zaradi široke palete uporabe, odobritve ATEX za nevarnost nevarnosti in edinstvenih oblikovnih značilnosti.

Črpalka z lopaticami Blackmer - prednik vseh krilnih črpalk - je bila uvedena v množično proizvodnjo davnega leta 1903. Proizvodnost, visoka kakovost in prednosti njegove uporabe potrjujejo dolgoletna testiranja v realnih pogojih delovanja.

Druga novost zadnjih let so ekscentrične disk črpalke Mouvex serije A, ki so bile izboljšane tako, da ustrezajo značilnostim naftne in plinske ter naftne industrije. Francoski koncern PSG Dover s svojim oddelkom Mouvex je eden vodilnih evropskih dobaviteljev črpalne opreme za naftno, živilsko, farmacevtsko in kozmetično industrijo.

Oblikovne značilnosti in tehnične značilnosti črpalk Mouvex in Blackmer omogočajo njihovo uporabo na katerem koli področju, povezanem z naftnimi derivati:

• pri proizvodnji surove nafte in sekundarni proizvodnji;
• za prevoz in razkladanje surovin;
• za zajemanje hlapov in plinov;
• za črpanje asfalta, bitumna, kerozina, propana, bencina, dizelskega goriva in drugih goriv in maziv;
• za črpanje oljnega blata, kurilnega olja in surove nafte;
• za vbrizgavanje vrtalne tekočine v procesu vrtanja vrtin ali dovajanje medija v formacijo za izboljšanje intenzivnosti pridobivanja nafte;
• za prevoz kemičnih reagentov, slanih raztopin, utekočinjenih plinov, plinskega kondenzata;
• v sistemih za ustvarjanje tlaka in sistemih za dvig tlaka;
• za črpanje neagresivnih medijev, kot je prelito olje.

Poleg tega se črpalne enote te vrste uporabljajo v kateri koli proizvodnji, kjer je treba delati s snovmi, ki imajo podobne lastnosti kot naftni derivati: viskoznost, agresivnost, vnetljivost itd. Črpalke za naftno industrijo se lahko uporabljajo tako v zaprtih prostorih kot na prostem, kadar obstaja možnost nastanka eksplozivnih plinov ali hlapov, pa tudi mešanice prahu z zrakom.

Ena od prednosti uporabe črpalk Mouvex in Blackmer je njihova vsestranskost. Oprema ustrezne serije za naftno industrijo se uporablja tudi na drugih področjih:

• v kemični industriji - pri delu z jedkimi tekočinami, kislinami, polimeri, lepili;
• v prehrambeni in farmacevtski industriji - za črpanje medu, melase, kreme, tekočega mila, glicerina;
• v papirni industriji in ladjedelništvu - za delo z jedkimi tekočinami, topili, laki, barvami, mastiko.

Vojaška in gasilska industrija potrebujeta tudi univerzalne ekscentrične črpalke Mouvex in vijačne enote Blackmer.

Načelo delovanja črpalk Mouvex in Blackmer jim omogoča, da se brez težav spopadejo z najtežjimi pogoji črpanja in pridejo v stik z agresivnimi in viskoznimi mediji.

Ekscentrične disk črpalke Mouvex so sestavljene iz cilindra in črpalnega elementa, nameščenega na ekscentrični gredi. Ko se ekscentrična gred vrti, črpalni element tvori komoro v cilindru, ki se na vstopu poveča in prenaša tekočino v črpalno komoro. Tekočina se transportira do izhoda, kjer se zmanjša velikost črpalne komore. Pod pritiskom tekočina vstopi v izstopni cevovod.

Črpalke z rotacijskimi lopaticami Blackmer, ki se uporabljajo za dovajanje in prenos tekočin različnih viskoznosti, so vsestranske. Naprave vrat se zlahka spopadajo s plinsko turbinskim gorivom, kurilnim oljem, rafiniranimi izdelki in oljnimi sestavami, zaradi česar se uporabljajo v naftni, prehrambeni, farmacevtski, celulozni industriji.

Pri črpanju je vključenih več sil:

• mehansko stabilizira in pritiska rezila na valj, s čimer se viskozna tekočina premika do izstopnega ventila črpalke;
• hidravlični zagotavlja, da je tlak črpane sestave na dnu vseh rezil konstanten in stabilen;
• centrifugalna zagotavlja vrtenje vrat rotorja, ki potiskajo tekočino navzgor.

Blackmer Twin Prop Units so črpalke s premikom, ki prenašajo katero koli tekočino brez trdnih snovi. Naprava je sestavljena iz para vijakov, ki se nahajajo drug proti drugemu, ki ob vrtenju tvorijo zaprto votlino z ohišjem črpalke. Hidravlični pogon ustvarja stabilno hidravlično osno napetost na gredi enote. Črpani medij se s premikanjem vijakov transportira do izstopnega ventila, ki se nahaja v središču črpalke.

Lastnosti in prednosti

Vse črpalne enote, ki se uporabljajo v naftni industriji, so skupne oblikovne značilnosti. Oprema ima nujno hidravlični del in mehansko tesnilo, izdelana je iz posebnih materialov za vgradnjo na prostem in v kakršnih koli podnebnih razmerah, elektromotor pa je opremljen s protieksplozijsko zaščito. Pretočni del enote je izdelan iz ogljikovega, nikljanega ali kromiranega jekla.

Oljne instalacije so običajno predstavljene z dvema vrstama: vijačne ali centrifugalne črpalke. Prvi so bolj vsestranski, ker so zasnovani za uporabo v težkih okoljih. In zaradi črpanja tekočin brez stika z vijačnim delom, so primerni za delo z onesnaženimi snovmi z visoko gostoto. Prav te črpalke za naftno industrijo ponujata Blackmer in Mouvex.

Črpalke Mouvex za naftno industrijo

Črpalke Mouvex serije A so znane po svoji zanesljivosti in visoki zmogljivosti, ki ju zagotavlja inovativen razvoj inženirjev podjetja.

1. Edinstvena zasnova črpalke A-Serije omogoča, da enota deluje neprekinjeno v vzvratni smeri in zagotavlja povratno črpanje izdelkov.
2. Edinstven princip delovanja ekscentričnih diskov zagotavlja nemoteno črpanje (pri nizkih vrtljajih) in zagotavlja odlično učinkovitost.
3. Črpalke serije A so zasnovane tako, da so samosesalne tudi pri suhem delovanju in med čiščenjem cevovoda.
4. Mouvex A-serija ohranja prvotno raven zmogljivosti dalj časa brez prilagajanja zaradi samodejnega čiščenja sistema za polnjenje.
5. Tudi ob bistveni spremembi viskoznosti črpanega produkta črpalke vzdržujejo redno in konstantno moč, ne glede na dovodni tlak.

Poleg tega so črpalke Mouvex serije A opremljene z dvojnim obvodom za zaščito v obe smeri, pa tudi z grelnim ali hladilnim plaščem za transport izdelkov, ki se lahko strdijo pri nizkih temperaturah okolice.

Črpalke Blackmer za naftno industrijo

Zagotavljajo tako krilne kot vijačne črpalke tega proizvajalca visokozmogljivo, zanesljivost in vzdržljivost opreme.

1. Blackmer krilne in vijačne črpalke prenašajo zelo jedke tekočine in se dobro obnesejo v abrazivnih okoljih.
2. Obe vrsti črpalk lahko delujeta na suho, kar prihrani energijo in izboljša produktivnost.
3. Vijačne črpalke serije S odlikujejo nizka stopnja hrupa, brez mešanja izdelka in brez emulgiranih strižnih delov.
4. Stopnja viskoznosti ni pomembna, ko se vijačne ali krilne črpalke Blackmer začnejo uporabljati.
5. Možnost delovanja pri nizkih hitrostih gredi (za enote drsnih vrat) ali vijaki zagotavlja daljšo življenjsko dobo opreme.

Nizka poraba energije in enostavno vzdrževanje sta dodatni prednosti dela s črpalkami Blackmer.

Ključne značilnosti črpalk Mouvex in Blackmer za naftno industrijo

Za obvladovanje vseh zahtev in težkih pogojev dela z naftnimi derivati ​​mora oprema izpolnjevati določene značilnosti. Mouvex in Blackmer zagotavljata črpalne enote, ki ne izpolnjujejo le najstrožjih zahtev, ampak pomagajo tudi pri optimizaciji energetskih in finančnih stroškov.

Črpalke Mouvex serije A črpajo tekočine do diferenčnega tlaka 10 barov, imajo največjo hitrost 600 vrt/min in največji pretok do 55 m3/h. Stalen pretok se ohranja ne glede na spremembe viskoznosti ali gostote izdelka. In najvišja možna temperatura tekočine za neprekinjeno delovanje črpalne opreme je +80 0 С. V potencialno eksplozivnih razmerah lahko enote serije A delujejo na suho do šest minut.

Črpalke z lopaticami Blackmer izkazujejo odlično zmogljivost (do 500 kubičnih metrov na uro) pri hitrosti 640 vrt/min in temperaturah od -50 0 C do +260 0 C. Črpalke te serije so sposobne vzdržati tlake do 17 barov. Vijačne črpalke serije S kažejo še bolj impresivne rezultate. Najvišja temperatura medija (odvisno od modela črpalke) se lahko giblje od -80 do +350 0 C. Največji padec tlaka doseže 60 barov, viskoznost pa 200.000 cSt.

Črpalke Mouvex in Blackmer za naftno industrijo bodo s prihranki virov, visoko učinkovitostjo, enostavnostjo vzdrževanja in delovanja prinesle največjo korist v vaše podjetje!

Naftna industrija je glavna industrija in gospodarstvo Ruske federacije. V državi se letno izkopljejo milijone ton črnega zlata.

Za pridobivanje gorljivih mineralov iz črevesja Zemlje se uporabljajo posebne naprave za črpanje nafte, kurilnega olja, naftnih derivatov, tvorbene tekočine s spojinami, pa tudi za zmanjšanje vsebnosti ogljikovodikov in vode. Takšni mehanizmi se imenujejo oljne črpalke.

Črpalke zagotavljajo zanesljivost in varnost delovanja ter uravnavajo učinkovitost črpanja.

Obstajajo naslednje vrste črpalk za olje:

• vijak;
• diafragma;
• hidravlični bat;
• prtljažnik;
• večfazni;
• lamelni;
• curek;
• palica;
• palični vijak.

Vrsta vijačnih črpalk za proizvodnjo olja

Vijačne črpalke za ekstrakcijo olja so primerne za mehansko proizvodnjo težkega olja. Takšne enote se pogosto uporabljajo v industriji, zlasti za črpanje viskoznih tekočin. S to napravo lahko izvlečete viskozno olje skupaj s peskom.

Ta vrsta oljne črpalke ima več prednosti:

• sposobnost črpanja težkega viskoznega goriva;


• črpanje velike količine peska;


• odpornost na znatne količine prostih plinov;


• močna zaščita pred abrazivno obrabo;


• majhen koeficient tvorbe emulzij;


• relativna poceni;


• kompaktnost talnega mehanizma.

Vijačne črpalke so praviloma sestavljene iz kompresorskih cevi, palic, pogona, prenosnega sistema in vira energije, separatorjev plina in tako naprej.

Te naprave so zasnovane za črpanje tekočin, plinov in hlapov, vključno s spojinami. Takšno delo se izvaja pri transportu viskozne tekočine vzdolž vijačnih palic. Tako nastane zaprt prostor, ki ne omogoča premika goriva v nasprotni smeri.

Hidro batne črpalke za proizvodnjo olja

Hidravlične batne črpalke za pridobivanje olja so zasnovane za črpanje tekočine iz rezervoarja iz vrtin. Takšne enote se uporabljajo za črpanje naftnih derivatov iz globokih odprtin, ki ne vsebujejo mehanskih povezav.

Te naprave so sestavljene iz: vrtine črpalke, potopnega motorja, kanala za dvigovanje goriva in vode, mehanizma površinske moči in sistema za pripravo delovne tekočine.

Med proizvodnjo pride na površje vrtine nafta skupaj s to tekočino.

Te črpalke imajo številne prednosti:

• sposobnost bistveno spreminjanja glavnih značilnosti;


• Enostavnost uporabe;


• možnost enostavnega izvajanja podzemnih popravil;


• uporaba v usmerjenih vrtinah.

Druge vrste črpalk za proizvodnjo olja

Membranske črpalke za proizvodnjo olja so vrsta naprav volumetričnega tipa. Osnova takšnega mehanizma je membrana, ki ščiti ekstrahirane snovi pred vstopom v druge dele črpalke.

Ta enota je sestavljena iz stebra, po katerem se premika olje, izpustnega ventila, aksialnega kanala, vijačne vzmeti, cilindra, bata, nosilca, električnega kabla itd.

Takšne črpalke se uporabljajo na poljih, kjer proizvedeno olje vsebuje mehanske spojine. Prednosti te naprave so enostavnost namestitve in uporabe.

Krilna črpalka za proizvodnjo olja sestoji iz ohišja s pokrovom, pogonske gredi z ležaji in delovnega sklopa, katerega elementi so razdelilni koluti, stator, rotor in plošče.

Navajamo glavne značilnosti te naprave:

• dobra zanesljivost in vzdržljivost;


• visoka učinkovitost proizvodnje olja;


• odlične operativne lastnosti;


• odpornost proti obrabi.

Oljna brizgalna črpalka je ultra moderna in obetavna naprava za naftno industrijo. Tehnologijo uporabe depozitov je sposoben dvigniti na novo višjo raven.

Takšen mehanizem je sestavljen iz kanala za dovod delovne tekočine, aktivne šobe, kanala za dovajanje vbrizgane tekočine, prestavne komore in difuzorja.

Danes se reaktivne črpalke pogosto uporabljajo zaradi preproste zasnove, odsotnosti gibljivih delov, visoke trdnosti in zanesljivega delovanja tudi v ekstremnih situacijah, na primer z visoko vsebnostjo mehanskih spojin in prostih plinov v proizvedeni tekočini, povišani temperaturi zraka. in agresivnih izdelkov.

Jet črpalni sistemi zagotavljajo:

• stabilno delovanje mehanizma;


• brezplačna regulacija tlaka v dnu luknje;


• vzdrževanje optimalnega delovanja naprave z nenadzorovanimi spremembami dejavnikov, kot so izpad vode, tlak v rezervoarju itd.;


• olajšanje in hiter pretok nafte ter vrnitev vrtine v optimalen potek delovanja po zaustavitvi;


• učinkovita uporaba sproščenih prostih plinov;


• preprečevanje pretočnih odprtin v obroču;


• hitro hlajenje potopnih motorjev;


• stabilnost trenutne obremenitve te naprave;


• povečanje učinkovitosti rudarske naprave.

Vse te lastnosti ločijo brizgalno črpalko od drugih mehanizmov in jo naredijo najbolj priljubljeno v različnih panogah. Ta namestitev vam omogoča pridobivanje olja najvišje kakovosti in v najkrajšem možnem času.

Palične črpalke za proizvodnjo olja spadajo med volumetrične naprave. Uporabljajo se za dvigovanje tekočine iz vdolbin pod pritiskom, ki ga ustvarja ta mehanizem.

Takšna črpalka je sestavljena iz jeklenk, ventilov, batov, nosilcev, adapterjev, palic itd. Ta vrsta mehanizma se uporablja na več kot polovici aktivnih naftnih polj.

Palične črpalke se pogosto uporabljajo zaradi svojih odličnih lastnosti in lastnosti:

• visok koeficient operativne učinkovitosti;


• enostavnost in enostavnost popravila;


• možnost uporabe različnih pogonov;


• možnost njihove namestitve tudi v ekstremnih situacijah: z visoko vsebnostjo mehanskih povezav, povečano tvorbo plinov, črpanjem jedkih tekočin.

Paličasta vijačna črpalka za proizvodnjo olja se pogosto uporablja za mehanizirano črpanje težkega goriva, viskoznih in mlečnih tekočin. Takšne črpalke imajo tudi svoje prednosti. Med njimi: dostopna cena, brez izoliranega plina itd.

Glavne črpalke za črpanje olja se uporabljajo za premikanje gorivnih proizvodov po glavnem, tehničnem in pomožnem cevovodu. Takšne naprave zagotavljajo visok tlak za prenos transportiranih tekočin. Njihove posebnosti so: zanesljivost, stroškovna učinkovitost delovanja.

Večfazna črpalka za prenos olja je sestavljen iz dveh glavnih elementov: telesa in rotorjev. Uporaba teh nastavitev bo pomagala:

• zmanjšajte obremenitev ustja odprtine;


• zmanjšati količino tehnične opreme;


• učinkovita uporaba sproščenih plinov;


• donosno izkoriščanje oddaljenih nahajališč.

Ta vrsta črpalk se uporablja za črpanje naftnih derivatov skozi glavni cevovod.

Več o vrstah oljnih črpalk na razstavi

Razstava "Neftegaz" je pomemben dogodek ne samo za Rusijo, ampak tudi za druge države. Izpostavljenost pomaga pri vstopu na trg naftna in plinska industrija nova domača in tuja podjetja ter povečati konkurenco med že uveljavljenimi podjetji.

Letos bo dogodek tradicionalno potekal na sejmišču Expocentra. Poslovni program razstave je precej raznolik.

Razstava vključuje konference, predstavitve, mojstrske tečaje, seminarje, razprave in druge dogodke.

Obiskovalci bodo imeli priložnost sklepati uspešne posle, si ogledati inovativne dosežke na področju znanosti in tehnologije ter spoznati nova podjetja v naftni in plinski industriji.

Uvod

1. Delovanje vrtin s centrifugalnimi potopnimi črpalkami

1.1. Instalacije potopnih centrifugalnih črpalk (ESP) za pridobivanje nafte iz vrtin

1.3 Ločevalniki plina tipa MNGB

2. Delovanje vrtin s potopnimi centrifugalnimi električnimi črpalkami

2.1 Splošna postavitev namestitve potopne centrifugalne električne črpalke

4. Varstvo dela

Zaključek

Bibliografija

Uvod

Sestava katere koli vrtine vključuje dve vrsti strojev: stroje - orodja (črpalke) in stroje - motorje (turbine).

Črpalke v širšem pomenu so stroji za prenos energije. delovno okolje. Glede na vrsto delovne tekočine so črpalke za kapljanje tekočin (črpalke v ožjem pomenu) in črpalke za pline (puhala in kompresorji). Pri puhalnikih pride do nepomembne spremembe statičnega tlaka, spremembo gostote medija pa lahko zanemarimo. V kompresorjih se s pomembnimi spremembami statičnega tlaka kaže stisljivost medija.

Podrobneje se osredotočimo na črpalke v ožjem pomenu besede - črpalke za tekočino. S pretvorbo mehanske energije pogonskega motorja v mehansko energijo gibljive tekočine črpalke dvignejo tekočino na določeno višino, jo dovajajo na zahtevano razdaljo v vodoravni ravnini ali pa jo prisilijo v kroženje v zaprtem sistemu. Po principu delovanja so črpalke razdeljene na dinamične in volumetrične.

V dinamičnih črpalkah se tekočina pod silo premika v komori s konstantno prostornino, ki komunicira z dovodnimi in izstopnimi napravami.

V volumetričnih črpalkah se gibanje tekočine pojavi s sesanjem in premikanjem tekočine zaradi ciklične spremembe prostornine v delovnih votlinah med gibanjem batov, membran in plošč.

Glavna elementa centrifugalne črpalke sta rotor (RK) in izhod. Naloga RC je povečati kinetično in potencialno energijo toka tekočine s pospeševanjem v lopatičnem aparatu kolesa centrifugalne črpalke in povečanjem tlaka. Glavna funkcija izstopa je odvzem tekočine iz rotorja, zmanjšanje pretoka tekočine s hkratno pretvorbo kinetične energije v potencialno energijo (povečanje tlaka), prenos pretoka tekočine na naslednji rotor ali na izpustno cev.

Zaradi majhnih dimenzij pri centrifugalnih črpalkah za pridobivanje olja so izpusti vedno izdelani v obliki krilnih vodilnih lopatic (HA). Zasnova RK in NA ter značilnosti črpalke so odvisne od načrtovanega pretoka in stopnje stopnje. Po drugi strani sta pretok in višina stopnje odvisna od brezdimenzijskih koeficientov: koeficient glave, koeficient podajanja, koeficient hitrosti (najpogosteje se uporablja).

Glede na hitrostni koeficient se spreminjajo zasnova in geometrijski parametri rotorja in vodilne lopatice ter značilnosti same črpalke.

Za centrifugalne črpalke z nizko hitrostjo (majhne vrednosti koeficienta hitrosti - do 60-90) je značilnost monotono padajoča linija tlačne karakteristike in nenehno naraščajoča moč črpalke s povečanjem pretoka. S povečanjem faktorja hitrosti (diagonalni rotorji, faktor hitrosti je več kot 250-300) značilnost črpalke izgubi monotonost in dobi padce in izbokline (tlačni in električni vodi). Zaradi tega se pri hitrih centrifugalnih črpalkah običajno ne uporablja regulacija pretoka s pomočjo dušenja (namestitev šob).

Delovanje vrtine s centrifugalnimi potopnimi črpalkami

1.1. Instalacije potopnih centrifugalnih črpalk (ESP) za pridobivanje nafte iz vrtin

Podjetje "Borets" proizvaja kompletne inštalacije potopnih električnih potopnih črpalk (ESP) za proizvodnjo nafte:

V velikosti 5" - črpalka z zunanjim premerom ohišja 92 mm, za ohišne strune z notranjim premerom 121,7 mm

V velikosti 5A - črpalka z zunanjim premerom ohišja 103 mm, za ohišne strune z notranjim premerom 130 mm

V velikosti 6" - črpalka z zunanjim premerom ohišja 114 mm, za ohišne strune z notranjim premerom 144,3 mm

"Borets" ponuja različne možnosti za dokončanje ESP, odvisno od pogojev delovanja in zahtev kupca.

Visoko usposobljeni strokovnjaki tovarne Borets bodo za vas izbrali ESP opremo za vsako posamezno vrtino, ki zagotavlja optimalno delovanje sistema "well-pump".

Standardna oprema ESP:

Potopna centrifugalna črpalka;

Vhodni modul ali modul za stabilizacijo plina (plinski separator, disperzer, plinski separator-disperzor);

Potopni motor s hidravlično zaščito (2,3,4) kablom in podaljškom;

Krmilna postaja potopnega motorja.

Ti izdelki so izdelani v širokem razponu parametrov in imajo različice za normalne in zapletene pogoje delovanja.

Podjetje "Borets" proizvaja potopne centrifugalne črpalke za dobavo od 15 do 1000 m 3 / dan, višina od 500 do 3500 m, naslednjih vrst:

Potopne centrifugalne črpalke z dvojnim ležajem z delovnimi stopnjami iz visokotrdnega niresista (tip ECND) so zasnovane za delovanje v vseh pogojih, vključno z zapletenimi: z visoko vsebnostjo mehanskih nečistoč, vsebnostjo plina in temperaturo črpane tekočine.

Potopne centrifugalne črpalke v modularni izvedbi (tip ETsNM) - zasnovane predvsem za normalne obratovalne pogoje.

Potopne centrifugalne črpalke z dvojnim ležajem z delovnimi stopnjami iz visoko trdnih korozijsko odpornih praškastih materialov (tip ECNDP) so priporočljive za vrtine z visokim GOR in nestabilno dinamično stopnjo, uspešno odporne na usedline soli.

1.2 Potopne centrifugalne črpalke tipa ETsND

Črpalke tipa ETsNM so zasnovane predvsem za normalne obratovalne pogoje. Stopnice enonosne izvedbe, material stopnic je visoko trdna legirana modificirana siva perlitna litina, ki ima povečano odpornost proti obrabi in koroziji v formacijskih medijih z vsebnostjo mehanskih nečistoč do 0,2 g/l in sorazmerno nizkim intenzivnost agresivnosti delovnega medija.

Glavna razlika med črpalkami ETsND je dvopodporna stopnja iz litega železa Niresist. Odpornost niresista proti koroziji, obrabi v parih trenja, hidroabrazivni obrabi omogoča uporabo črpalk ELP v vrtinah s zapletenimi pogoji delovanja.

Uporaba dvoležajnih stopenj bistveno izboljša zmogljivost črpalke, poveča vzdolžno in prečno stabilnost gredi ter zmanjša vibracijske obremenitve. Poveča zanesljivost črpalke in njen vir.

Prednosti korakov dvopodporne zasnove:

Povečan vir spodnjih aksialnih ležajev rotorja

Zanesljivejša izolacija gredi pred abrazivnimi in korozivnimi tekočinami

Podaljšana življenjska doba in radialna stabilnost gredi črpalke zaradi povečane dolžine medstopenjskih tesnil

Za težke pogoje delovanja v teh črpalkah so praviloma nameščeni vmesni radialni in aksialni keramični ležaji.

Črpalke ETsNM imajo tlačno značilnost nenehno padajoče oblike, kar izključuje pojav nestabilnih načinov delovanja, kar vodi do povečanih vibracij črpalke in zmanjša verjetnost okvar opreme.

Uporaba dvoležajnih stopenj, izdelava nosilcev gredi iz silicijevega karbida, povezava odsekov črpalke tipa "telo-prirobnica" s finimi navojnimi sorniki razreda trdnosti 10.9 povečajo zanesljivost ESP in zmanjšajo verjetnost nastanka okvare opreme.

Pogoji delovanja so prikazani v tabeli 1.

Tabela 1. Pogoji delovanja

Na mestu vzmetenja črpalke z separatorjem plina, ščitnikom, elektromotorjem in kompenzatorjem ukrivljenost vrtine ne sme presegati številčnih vrednosti a, določenih s formulo:

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

kjer je S reža med notranjim premerom ohišja in največjim premernim razmikom potopna enota, m,

L - dolžina potopne enote, m.

Dovoljena stopnja ukrivljenosti vrtine ne sme presegati 2° na 10 m.

Kot odstopanja osi vrtine od navpičnice v območju delovanja potopne enote ne sme presegati 60 °. Specifikacije so prikazane v tabeli 2.

Tabela 2. Specifikacije

Črpalna skupina	Nazivna dobava, m3/dan	Glava črpalke, m		učinkovitost %
		min	maks
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 - črpalke z gredjo D20 mm.

2 - stopnje iz "niresist" enoslojne konstrukcije z razširjenim pestom rotorja

3 - stopnje iz "ni-resist" enoslojne konstrukcije s podolgovatim pestom rotorja, neobremenjeno

Struktura simbola za črpalke tipa ETsND po TU 3665-004-00217780-98 je prikazana na sliki 1.

Slika 1. Struktura simbola za črpalke tipa ETsND po TU 3665-004-00217780-98:

X - Zasnova črpalk

ESP - električna centrifugalna črpalka

D - dvopodpora

(K) - črpalke v korozijsko odporni izvedbi

(I) - črpalke, odporne proti obrabi

(IR) - črpalke v izvedbi, odporni proti obrabi in koroziji

(P) - delovna telesa so izdelana s prašno metalurgijo

5(5А,6) - skupna skupina črpalke

XXX - nominalna dobava, m 3 / dan

ХХХХ - nazivna glava, m

kjer X: - slika ni pritrjena za modularno zasnovo brez vmesnih ležajev

1 - modularna zasnova z vmesnimi ležaji

2 - vgrajen vhodni modul in brez vmesnih ležajev

3 - vgrajen vhodni modul in z vmesnimi ležaji

4 - vgrajen plinski separator in brez vmesnih ležajev

5 - vgrajen plinski separator in z vmesnimi ležaji

6 - enodelne črpalke z dolžino ohišja nad 5 m

8 - črpalke s kompresijsko-disperznimi stopnjami in brez vmesnih ležajev

9 - črpalke s kompresijsko-disperznimi stopnjami in z vmesnimi ležaji

10 - črpalke brez nosilca aksialne gredi, s podprto hidravlično zaščitno gredjo

10.1 - črpalke brez nosilca aksialne gredi, s hidrozaščitnim nosilcem gredi in z vmesnimi ležaji

Primeri simbolov za črpalke različnih izvedb:

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

Električna centrifugalna črpalka z dvojnim nosilcem velikosti 5A brez vmesnih ležajev, zmogljivost 35 m 3 / dan, višina 1450 m

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

Elektrocentrifugalna dvoležajna črpalka 5. velikosti v modularni izvedbi z vmesnimi ležaji, zmogljivost 80 m 3 / dan, višina 1450 m

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

Električna centrifugalna dvojna podporna črpalka 5A - dimenzije v enodelni izvedbi s kapaciteto 35 m 3 / dan, višina 1100 m

1.3 Ločevalniki plina tipa MNGB

Separatorji plinov so nameščeni na vstopu črpalke namesto dovodnega modula in so zasnovani tako, da zmanjšajo količino prostega plina v formacijski tekočini, ki vstopa v dovod potopne centrifugalne črpalke. Separatorji plina so opremljeni z zaščitnim tulcem, ki ščiti telo separatorja plina pred hidroabrazivno obrabo.

Vsi separatorji plina, razen različice ZMNGB, so izdelani s keramičnimi aksialnimi ležaji gredi.

Slika 2. Separator plina tipa MNGB

V plinskih separatorjih različice ZMNGB ni nameščen nosilec aksialne gredi, gred ločevalnika plina pa se naslanja na hidravlično zaščitno gred.

Plinski separatorji s črko "K" v oznaki so izdelani v korozijsko odporni izvedbi. Tehnične značilnosti plinskih separatorjev so podane v tabeli 3.

Tabela 3 Specifikacije

Brez vmesnih nosilcev gredi
Velikost črpalke	Dobava max, enofazna tekočina m3/dan.	Max, dodaj. moč na gredi, kW
MNG B5	250	76	92	17	27,5	717
	300				27	848
ZMNGB5-02		95		20	27,5	848
	500	135 (180 z mehkim zagonom in gredjo	103	22	28,5	752
					33	848
Z vmesnimi nosilci gredi
	250	76	92	17	28	717

Delovanje vrtine s potopnimi centrifugalnimi električnimi črpalkami

2.1 Splošna shema namestitve potopne centrifugalne električne črpalke

Centrifugalne črpalke za črpanje tekočine iz vrtine se bistveno ne razlikujejo od običajnih centrifugalnih črpalk, ki se uporabljajo za črpanje tekočin na površini zemlje. Vendar pa so majhne radialne dimenzije zaradi premera ohišnih strun, v katere se spuščajo centrifugalne črpalke, praktično neomejene aksialne dimenzije, potreba po premagovanju visokih višin in delovanje črpalke v potopljenem stanju, privedle do nastanka centrifugalnih črpalnih enot. specifičen dizajn. Navzven se ne razlikujejo od cevi, vendar notranja votlina takšne cevi vsebuje veliko število zapletenih delov, ki zahtevajo popolno tehnologijo izdelave.

Potopne centrifugalne električne črpalke (GGTsEN) so večstopenjske centrifugalne črpalke z do 120 stopnjami v enem bloku, ki jih poganja potopni elektromotor posebne izvedbe (SEM). Elektromotor se napaja s površine z električno energijo, ki se preko kabla napaja iz povišanega avtotransformatorja ali transformatorja preko kontrolne postaje, v kateri je skoncentrirana vsa krmilno-merilna oprema in avtomatika. PTSEN se v vrtino spusti pod izračunano dinamično raven, običajno za 150 - 300 m. Tekočina se dovaja po cevi, na zunanjo stran katere je s posebnimi pasovi pritrjen električni kabel. V črpalki med samo črpalko in elektromotorjem je vmesni člen, ki se imenuje zaščitnik ali hidravlična zaščita. Inštalacija PTSEN (slika 3) vključuje z oljem napolnjen elektromotor SEM 1; hidravlični zaščitni člen ali ščitnik 2; dovodna mreža črpalke za dovod tekočine 3; večstopenjska centrifugalna črpalka ПЦЭН 4; cev 5; oklepni trižilni električni kabel 6; pasovi za pritrditev kabla na cev 7; priključki za vrtino 8; boben za navijanje kabla med sprožitvijo in shranjevanje določene zaloge kabla 9; transformator ali avtotransformator 10; kontrolna postaja z avtomatiko 11 in kompenzatorjem 12.

Slika 3. Splošna shema opreme vrtine z vgradnjo potopne centrifugalne črpalke

Črpalka, zaščita in elektromotor so ločene enote, povezane z vijačnimi čepi. Konci jaškov imajo navojne povezave, ki se pri montaži celotne instalacije spojijo.

Če je treba tekočino dvigniti iz velikih globin, so odseki PTSEN med seboj povezani tako, da skupno število stopenj doseže 400. Tekočina, ki jo sesa črpalka, zaporedno prehaja skozi vse stopnje in zapusti črpalko s tlakom, enakim zunanji hidravlični upor. UTSEN odlikuje nizka poraba kovin, širok razpon lastnosti delovanja, tako glede tlaka kot pretoka, dovolj visoka učinkovitost, možnost črpanja velikih količin tekočine in dolgo obdobje remonta. Treba je opozoriti, da je povprečna zaloga tekočine za Rusijo enega UPTsEN 114,7 t/dan, USSSN pa 14,1 t/dan.

Vse črpalke so razdeljene v dve glavni skupini; običajen dizajn, odporen proti obrabi. Velika večina obratovalne zaloge črpalk (približno 95 %) je konvencionalne izvedbe (slika 4).

Črpalke, odporne proti obrabi, so zasnovane za delo v vrtinah, pri izdelavi katerih je majhna količina peska in drugih mehanskih nečistoč (do 1% teže). Glede na prečne dimenzije so vse črpalke razdeljene v 3 pogojne skupine: 5; 5A in 6, ki je nazivni premer ohišja, v palcih, v katerega se lahko zažene črpalka.

Slika 4. Tipična značilnost potopne centrifugalne črpalke

Skupina 5 ima zunanji premer ohišja 92 mm, skupina 5A - 103 mm in skupina b - 114 mm.

Hitrost gredi črpalke ustreza frekvenci izmeničnega toka v omrežju. V Rusiji je ta frekvenca 50 Hz, kar daje sinhrono hitrost (za dvopolni stroj) 3000 min. "Koda PTSEN vsebuje njihove glavne nazivne parametre, kot sta pretok in tlak pri delovanju v optimalnem načinu. Npr. , ESP5-40-950 pomeni centrifugalno električno črpalko skupine 5 s pretokom 40 m 3 /dan (po vodi) in višino 950 m.

V kodi črpalk, odpornih proti obrabi, je črka I, kar pomeni odpornost proti obrabi. V njih so rotorji izdelani ne iz kovine, ampak iz poliamidne smole (P-68). V ohišju črpalke so približno vsakih 20 stopenj nameščeni vmesni gumijasto-kovinski centrirni ležaji gredi, zaradi česar ima črpalka, odporna proti obrabi, manj stopenj in s tem tudi tlaka.

Končni ležaji rotorjev niso litoželezni, temveč v obliki stisnjenih obročev iz kaljenega jekla 40X. Namesto tekstolitnih nosilnih podložk med rotorji in vodilnimi lopaticami se uporabljajo podložke iz oljno odporne gume.

Vse vrste črpalk imajo delovno karakteristiko potnega lista v obliki krivulj odvisnosti H(Q) (glava, pretok), η(Q) (učinkovitost, pretok), N(Q) (poraba energije, pretok). Običajno so te odvisnosti podane v območju delovnih pretokov ali v nekoliko večjem intervalu (slika 4).

Vsaka centrifugalna črpalka, vključno s PTSEN, lahko deluje z zaprtim izstopnim ventilom (točka A: Q = 0; H = H max) in brez protitlaka na izhodu (točka B: Q = Q max ; H = 0). Ker je uporabno delo črpalke sorazmerno zmnožku dovoda na tlak, bo za ta dva skrajna načina delovanja črpalke koristno delo enako nič, posledično pa bo izkoristek enak nič. Pri določenem razmerju (Q in H) zaradi minimalnih notranjih izgub črpalke izkoristek doseže največjo vrednost približno 0,5 - 0,6 Običajno črpalke z nizkim pretokom in majhnim premerom rotorjev, pa tudi z velikim številom stopnje imajo zmanjšan izkoristek. Pretok in tlak, ki ustrezata največjemu izkoristku, se imenujeta optimalni način delovanja črpalke. Odvisnost η (Q) blizu maksimuma se gladko zmanjšuje, zato je delovanje PTSEN v načinih povsem sprejemljivo ki se razlikujejo od optimalnih, bodo meje teh odstopanj odvisne od specifičnih značilnosti PTSEN in bi morale ustrezati razumnemu zmanjšanju učinkovitosti črpalke (za 3 - 5 %). To določa celo vrsto možnih načinov delovanja črpalke. PTSEN, ki se imenuje priporočeno območje.

Izbira črpalke za vrtine se v bistvu skrajša na izbiro takšne standardne velikosti PTSEN, da ob spuščanju v vrtine deluje v pogojih optimalnega ali priporočenega načina pri črpanju danega pretoka vrtine iz določene globine.

Trenutno proizvedene črpalke so zasnovane za nazivne pretoke od 40 (ETsN5-40-950) do 500 m 3 /dan (ETsN6-50 1 750) in višine od 450 m -1500. Poleg tega obstajajo črpalke za posebne namene, na primer za črpanje vode v rezervoarje. Te črpalke imajo pretok do 3000 m3/dan in višine do 1200 m.

Višina, ki jo črpalka lahko premaga, je neposredno sorazmerna s številom stopenj. Razvito po eni stopnji pri optimalnem načinu delovanja, je odvisno predvsem od dimenzij rotorja, ki so odvisne od radialnih dimenzij črpalke. Pri zunanjem premeru ohišja črpalke 92 mm je povprečna višina, ki jo razvije ena stopnja (pri delu na vodi) 3,86 m z nihanji od 3,69 do 4,2 m. Pri zunanjem premeru 114 mm je povprečna višina 5,76 m z nihanji od 5,03 do 6,84 m.

2.2 Potopna črpalka

Črpalna enota (slika 5) je sestavljena iz črpalke, hidravlične zaščitne enote, potopnega motorja SEM, kompenzatorja, pritrjenega na dno SEM.

Črpalka je sestavljena iz naslednjih delov: glava 1 s krogelnim povratnim ventilom, ki preprečuje odtekanje tekočine in cevi med zaustavitvami; zgornja drsna noga 2, ki delno zaznava aksialno obremenitev zaradi razlike tlaka na vstopu in izstopu črpalke; zgornji drsni ležaj 3, ki centrira zgornji konec gredi; ohišje črpalke 4 vodilne lopatice 5, ki so med seboj podprte in preprečujejo vrtenje s skupno spojko v ohišju 4; rotorji 6; gred črpalke 7, ki ima vzdolžni ključ, na katerem so rotorji nameščeni z drsnim prileganjem. Gred poteka tudi skozi vodilne lopatice vsake stopnje in je v njej centrirana s pušo rotorja, kot v ležaju spodnjega drsnega ležaja 8; osnova 9, zaprta s sprejemno mrežo in ima v zgornjem delu okrogle nagnjene luknje za dovajanje tekočine v spodnji rotor; končni drsni ležaj 10. Pri črpalkah zgodnjih izvedb, ki še delujejo, je naprava spodnjega dela drugačna. Po celotni dolžini osnove 9 je oljno tesnilo in: svinčeno-grafitni obroči, ki ločujejo sprejemni del črpalke in notranje votline motorja ter hidravlično zaščito. Pod polnilnico je nameščen trivrstni kotni kroglični ležaj, namazan z gostim oljem, ki je pod pritiskom (0,01 - 0,2 MPa) glede na zunanji.

Slika 5. Naprava potopne centrifugalne enote

a - centrifugalna črpalka; b - hidravlična zaščitna enota; c - potopni motor; g - kompenzator.

V sodobnih izvedbah ESP v hidrozaščitni enoti ni nadtlaka, zato je manj puščanja tekočega transformatorskega olja, s katerim je SEM napolnjen, in potreba po svinčevo-grafitni žlezi je izginila.

Votline motorja in sprejemni del sta ločeni s preprostim mehanskim tesnilom, katerega tlaka na obeh straneh sta enaka. Dolžina ohišja črpalke običajno ne presega 5,5 m. Kadar zahtevanega števila stopenj (pri črpalkah, ki razvijajo visoke tlake) ni mogoče namestiti v eno ohišje, so nameščene v dveh ali treh ločenih ohišjih, ki sestavljajo samostojne odseke enega črpalke, ki se pri spuščanju črpalke v vrtino povežejo skupaj.

Hidravlična zaščitna enota je samostojna enota, pritrjena na PTSEN z vijačno povezavo (na sliki je enota, tako kot sam PTSEN, prikazana s transportnimi čepi, ki tesnijo konce enot).

Zgornji konec gredi 1 je povezan z navojno spojko s spodnjim koncem gredi črpalke. Lahko mehansko tesnilo 2 loči zgornjo votlino, ki lahko vsebuje tekočino iz vrtine, od votline pod tesnilom, ki je napolnjena s transformatorskim oljem, ki je tako kot tekočina v vrtini pod tlakom, ki je enak tlaku na globini potopitve. črpalka. Pod mehanskim tesnilom 2 je drsni torni ležaj, še nižje pa - vozlišče 3 - noga ležaja, ki zaznava aksialno silo gredi črpalke. Drsna noga 3 deluje v tekočem transformatorskem olju.

Spodaj je drugo mehansko tesnilo 4 za bolj zanesljivo tesnjenje motorja. Strukturno se ne razlikuje od prvega. Pod njo je gumijasta vreča 5 v telesu 6. Vreča hermetično ločuje dve votlini: notranjo votlino vrečke, napolnjeno s transformatorskim oljem, in votlino med telesom 6 in samo vrečko, v katero ima dostop zunanja vrtinska tekočina. skozi povratni ventil 7.

Tekočina iz vrtine skozi ventil 7 prodre v votlino ohišja 6 in stisne gumijasto vrečo z oljem do tlaka, enakega zunanjemu. Tekoče olje prodre skozi reže vzdolž gredi do mehanskih tesnil in navzdol do PED.

Razvita sta bila dva dizajna hidravličnih zaščitnih naprav. Hidrozaščita glavnega motorja se od opisane hidrozaščite T razlikuje po prisotnosti majhne turbine na gredi, ki ustvarja povečan tlak tekočega olja v notranji votlini gumijaste vrečke 5.

Zunanja votlina med ohišjem 6 in vrečko 5 je napolnjena z gostim oljem, ki napaja kroglični kotni ležaj PTSEN prejšnje izvedbe. Tako je hidravlična zaščitna enota glavnega motorja izboljšane zasnove primerna za uporabo v povezavi s PTSEN prejšnjih tipov, ki se pogosto uporabljajo na področjih. Prej je bila uporabljena hidravlična zaščita, tako imenovani ščitnik bata, pri katerem je presežek tlaka na olje ustvaril vzmetni bat. Nove zasnove glavnega motorja in glavnega motorja so se izkazale za bolj zanesljive in vzdržljive. Temperaturne spremembe volumna olja med njegovim segrevanjem ali hlajenjem se kompenzirajo s pritrditvijo gumijaste vrečke - kompenzatorja na dno PED (slika 5).

Za pogon PTSEN se uporabljajo posebni vertikalni asinhroni z oljem napolnjeni bipolarni elektromotorji (SEM). Motorji črpalk so razdeljeni v 3 skupine: 5; 5A in 6.

Ker za razliko od črpalke električni kabel ne poteka vzdolž ohišja motorja, so premerne dimenzije SEM teh skupin nekoliko večje od dimenzij črpalk, in sicer: skupina 5 ima največji premer 103 mm, skupina 5A - 117 mm in skupina 6 - 123 mm.

Označevanje SEM vključuje nazivno moč (kW) in premer; na primer PED65-117 pomeni: potopni elektromotor z močjo 65 kW s premerom ohišja 117 mm, torej vključen v skupino 5A.

Majhni dovoljeni premeri in velike moči (do 125 kW) izdelujejo motorje velika dolžina- do 8 m, včasih pa tudi več. Zgornji del PED je povezan s spodnjim delom hidravličnega zaščitnega sklopa s pomočjo vijakov. Gredi so združene z zgibnimi spojkami.

Zgornji konec gredi PED (slika) je obešen na drsni peti 1, ki deluje v olju. Spodaj je sklop kabelskega vhoda 2. Ta sklop je običajno moški kabelski konektor. To je eno najbolj ranljivih mest v črpalki, zaradi kršitve izolacije, pri kateri instalacije odpovejo in zahtevajo dviganje; 3 - vodilne žice statorskega navitja; 4 - zgornji radialni drsni torni ležaj; 5 - odsek končnih koncev statorskega navitja; 6 - statorski odsek, sestavljen iz vtisnjenih transformatorskih železnih plošč z utori za vlečenje statorskih žic. Statorski odseki so med seboj ločeni z nemagnetnimi paketi, v katerih so ojačani radialni ležaji 7 gredi motorja 8. Spodnji konec gredi 8 je centriran s spodnjim radialnim drsnim tornim ležajem 9. Rotor SEM tudi je sestavljen iz delov, sestavljenih na gredi motorja iz vtisnjenih plošč transformatorskega železa. Aluminijaste palice so na obeh straneh odseka vstavljene v reže rotorja veveričjega kolesa, ki so kratke s prevodnimi obroči. Med odseki je gred motorja centrirana v ležajih 7. Skozi celotno dolžino gredi motorja poteka luknja s premerom 6–8 mm, da olje prehaja iz spodnje votline v zgornjo. Vzdolž celotnega statorja je tudi utor, skozi katerega lahko kroži olje. Rotor se vrti v tekočem transformatorskem olju z visokimi izolacijskimi lastnostmi. V spodnjem delu PED je mrežasti oljni filter 10. Glava 1 kompenzatorja (glej sliko, d) je pritrjena na spodnji konec PED; obvodni ventil 2 služi za polnjenje sistema z oljem. Zaščitno ohišje 4 v spodnjem delu ima luknje za prenos zunanjega tlaka tekočine na elastični element 3. Ko se olje ohladi, se njegov volumen zmanjša in tekočina iz vrtine skozi luknje vstopi v prostor med vrečo 3 in ohišjem 4. segreje, se vreča razširi in tekočina skozi iste luknje pride iz ohišja.

PED, ki se uporabljajo za obratovanje naftnih vrtin, imajo običajno zmogljivosti od 10 do 125 kW.

Za vzdrževanje tlaka v rezervoarju se uporabljajo posebne potopne črpalne enote, opremljene s 500 kW PED. Napajalna napetost v SEM se giblje od 350 do 2000 V. Pri visokih napetostih je možno sorazmerno zmanjšati tok pri prenosu enake moči, kar omogoča zmanjšanje preseka kabelskih vodnikov in posledično prečne dimenzije namestitve. To je še posebej pomembno za motorje velike moči. Nominalni zdrs rotorja SEM - od 4 do 8,5%, izkoristek - od 73 do 84%, dovoljene temperature okolice - do 100 °C.

Med delovanjem PED nastane veliko toplote, zato je za normalno delovanje motorja potrebno hlajenje. Takšno hlajenje nastane zaradi neprekinjenega pretoka formacijske tekočine skozi obročasto režo med ohišjem motorja in ohišjem. Zaradi tega so usedline voska v cevi med delovanjem črpalke vedno bistveno manjše kot pri drugih načinih delovanja.

V proizvodnih pogojih pride do začasnih izpadov daljnovodov zaradi nevihte, pretrganja žice, zaradi poledice itd. To povzroči zaustavitev UTSEN-a. V tem primeru se pod vplivom stolpca tekočine, ki teče iz cevi skozi črpalko, gred črpalke in stator začneta vrteti v nasprotni smeri. Če se v tem trenutku ponovno vzpostavi napajanje, se bo SEM začel vrteti v smeri naprej in premagati silo vztrajnosti stolpca tekočine in vrtečih se mas.

Zagonski tokovi v tem primeru lahko presežejo dovoljene meje in namestitev ne bo uspela. Da se to ne bi zgodilo, je v izpustnem delu PTSEN nameščen krogelni povratni ventil, ki preprečuje odtekanje tekočine iz cevi.

Povratni ventil se običajno nahaja v glavi črpalke. Prisotnost povratnega ventila otežuje dvigovanje cevi med popravili, saj se v tem primeru cevi dvignejo in odvijejo s tekočino. Poleg tega je nevaren v smislu požara. Da bi preprečili takšne pojave, je odtočni ventil izdelan v posebni spojki nad povratnim ventilom. Načeloma je odtočni ventil spojka, v stransko steno katere je vodoravno vstavljena kratka bronasta cev, zaprta z notranjega konca. Pred dvigom se v cev vrže kratka kovinska puščica. Udarec puščice odlomi bronasto cev, zaradi česar se stranska luknja v tulcu odpre in tekočina iz cevi odteče.

Za odvajanje tekočine so bile razvite tudi druge naprave, ki so nameščene nad povratnim ventilom PTSEN. Mednje sodijo tako imenovani suplerji, ki omogočajo merjenje obročnega tlaka na globini spusta črpalke z izdolbinskim manometrom, spuščenim v cevovod, in vzpostavijo komunikacijo med obročem in merilno votlino manometra.

Treba je opozoriti, da so motorji občutljivi na hladilni sistem, ki nastane zaradi pretoka tekočine med ohišjem in telesom SEM. Hitrost tega toka in kakovost tekočine vplivata temperaturni režim PED. Znano je, da ima voda toplotno kapaciteto 4,1868 kJ/kg-°C, čisto olje pa 1,675 kJ/kg-°C. Zato so pri izčrpavanju zalivene vodnjake pogoji za hlajenje SEM boljši kot pri črpanju čistega olja, njegovo pregrevanje pa vodi do okvare izolacije in odpovedi motorja. Zato izolacijske lastnosti uporabljenih materialov vplivajo na trajanje namestitve. Znano je, da se je toplotna odpornost nekaterih izolacij, ki se uporabljajo za navitja motorja, že dvignila na 180 °C, delovne temperature pa do 150 °C. Za nadzor temperature so bili razviti preprosti električni temperaturni senzorji, ki prenašajo informacije o temperaturi SEM v krmilno postajo preko napajalnega električnega kabla brez uporabe dodatnega jedra. Podobne naprave so na voljo za prenos konstantnih informacij o tlaku na vstopu črpalke na površino. V izrednih razmerah kontrolna postaja samodejno izklopi SEM.

2.3 Elementi električne opreme inštalacije

SEM se napaja z elektriko preko trižilnega kabla, ki se spusti v vrtino vzporedno s cevjo. Kabel je pritrjen na zunanjo površino cevi s kovinskimi pasovi, po dva za vsako cev. Kabel deluje v težkih razmerah. Njegov zgornji del je v plinastem okolju, včasih pod znatnim pritiskom, spodnji del je v olju in je izpostavljen še večjemu pritisku. Pri spuščanju in dvigovanju črpalke, še posebej v odmaknjenih vrtinah, je kabel izpostavljen močnim mehanskim obremenitvam (sponke, trenje, zagozditev med vrvico in cevjo itd.). Kabel prenaša električno energijo pri visokih napetostih. Uporaba visokonapetostnih motorjev omogoča zmanjšanje toka in s tem premera kabla. Vendar mora imeti kabel za napajanje visokonapetostnega motorja tudi bolj zanesljivo, včasih pa tudi debelejšo izolacijo. Vsi kabli, ki se uporabljajo za UPTsEN, so na vrhu prekriti z elastičnim pocinkanim jeklenim trakom za zaščito pred mehanskimi poškodbami. Potreba po namestitvi kabla vzdolž zunanje površine PTSEN zmanjša dimenzije slednjega. Zato je vzdolž črpalke položen ploski kabel, katerega debelina je približno 2-krat manjša od premera okroglega, z enakimi odseki prevodnih jeder.

Vsi kabli, ki se uporabljajo za UTSEN, so razdeljeni na okrogle in ravne. Okrogli kabli imajo gumijasto (oljno odporna guma) ali polietilensko izolacijo, kar je prikazano v šifri: KRBK pomeni oklepni gumijasti okrogel kabel ali KRBP - gumijasti oklepni ploščati kabel. Pri uporabi polietilenske izolacije v šifri se namesto črke napiše P: KPBK - za okrogel kabel in KPBP - za raven.

Okrogel kabel je pritrjen na cev, ploski kabel pa je pritrjen samo na spodnje cevi cevnega niza in na črpalko. Prehod iz okroglega kabla v ploski kabel je spojen z vročo vulkanizacijo v posebnih kalupih, in če je tak spoj slabe kakovosti, lahko služi kot vir okvare in okvar izolacije. V zadnjem času so bili zamenjani le ploski kabli, ki potekajo od SEM vzdolž cevnega niza do kontrolne postaje. Vendar je izdelava takšnih kablov težja od okroglih (tabela 3).

Obstaja nekaj drugih vrst kablov, izoliranih s polietilenom, ki niso omenjeni v tabeli. Kabli s polietilensko izolacijo so za 26 - 35 % lažji od kablov z gumijasto izolacijo. Kabli z gumijasto izolacijo so namenjeni za uporabo pri nazivni napetosti električnega toka, ki ne presega 1100 V, pri temperaturah okolice do 90 ° C in tlaku do 1 MPa. Kabli s polietilensko izolacijo lahko delujejo pri napetostih do 2300 V, temperaturah do 120 °C in tlakih do 2 MPa. Ti kabli so bolj odporni na plin in visok tlak.

Vsi kabli so oklepni z valovitim pocinkanim jeklenim trakom za moč. Značilnosti kablov so podane v tabeli 4.

Kabli imajo aktivno in reaktivno odpornost. Aktivni upor je odvisen od preseka kabla in delno od temperature.

Prerez, mm ............................................... 16 25 35

Aktivni upor, Ohm/km.......... 1,32 0,84 0,6

Reaktanca je odvisna od cos 9 in je s svojo vrednostjo 0,86 - 0,9 (kot v primeru SEM) približno 0,1 Ohm / km.

Tabela 4. Značilnosti kablov, ki se uporabljajo za UTSEN

kabel	Število jeder in površina preseka, mm 2	Zunanji premer, mm	Zunanje mere ravnega dela, mm	Teža, kg/km
NRB K	3 x 10	27,5	-	1280
	3 x 16	29,3	-	1650
	3x25	32,1	-	2140
	3x35	34,7	-	2680
CRBP	3 x 10	-	12,6 x 30,7	1050
	3 x 16	-	13,6 x 33,8	1250
	3x25	-	14,9 x 37,7	1600
CPBC	3 x 10	27,0	1016
	3 x 16	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
	3 x 10	-	12,4 x 26,0	738
	3 x 16	-	13,6 x 29,6	958
	3x25	-	14,9 x 33,6	1282

V kablu pride do izgube električne energije, običajno 3 do 15 % skupnih izgub v napeljavi. Izguba moči je povezana z izgubo napetosti v kablu. Te napetostne izgube, odvisno od toka, temperature kabla, njegovega preseka itd., se izračunajo z uporabo običajnih formul elektrotehnike. Razponajo od približno 25 do 125 V/km. Zato mora biti na vrhu vrtine napetost, ki se dovaja na kabel, vedno višja za količino izgub v primerjavi z nazivno napetostjo SEM. Možnosti za tako povečanje napetosti imajo avtotransformatorji ali transformatorji, ki imajo v ta namen več dodatnih pip v navitjih.

Primarna navitja trifaznih transformatorjev in avtotransformatorjev so vedno zasnovana za napetost komercialnega napajanja, to je 380 V, na katero so priključeni preko krmilnih postaj. Sekundarna navitja so zasnovana za delovno napetost posameznega motorja, na katerega so povezana s kablom. Te delovne napetosti v različnih PED se gibljejo od 350 V (PED10-103) do 2000 V (PED65-117; PED125-138). Za kompenzacijo padca napetosti v kablu iz sekundarnega navitja je narejenih 6 pip (v eni vrsti transformatorja je 8 pip), ki vam omogočajo prilagajanje napetosti na koncih sekundarnega navitja s spreminjanjem skakalcev. Zamenjava skakalca za en korak poveča napetost za 30 - 60 V, odvisno od vrste transformatorja.

Vsi zračno hlajeni transformatorji in avtotransformatorji, ki niso napolnjeni z oljem, so pokriti s kovinskim ohišjem in so namenjeni za vgradnjo v zaščitenem prostoru. Opremljeni so s podzemno inštalacijo, zato njihovi parametri ustrezajo temu SEM.

V zadnjem času so postali bolj razširjeni transformatorji, saj vam to omogoča neprekinjeno nadzorovanje upora sekundarnega navitja transformatorja, kabla in statorskega navitja SEM. Ko izolacijski upor pade na nastavljeno vrednost (30 kOhm), se enota samodejno izklopi.

Pri avtotransformatorjih, ki imajo neposredno električno povezavo med primarnim in sekundarnim navitjem, takšnega nadzora izolacije ni mogoče izvesti.

Transformatorji in avtotransformatorji imajo izkoristek približno 98 - 98,5%. Njihova masa, odvisno od moči, se giblje od 280 do 1240 kg, dimenzije od 1060 x 420 x 800 do 1550 x 690 x 1200 mm.

Delovanje UPTsEN nadzoruje nadzorna postaja PGH5071 ali PGH5072. Poleg tega se krmilna postaja PGH5071 uporablja za avtotransformatorsko napajanje SEM, PGH5072 pa za transformator. Postaje PGH5071 zagotavljajo takojšen izklop inštalacije, ko so tokovni elementi v kratkem stiku z zemljo. Obe kontrolni postaji omogočata naslednje možnosti za spremljanje in nadzor delovanja UTSEN.

1. Ročno in samodejno (daljinsko) vklop in izklop enote.

2. Samodejni vklop inštalacije v način samozagona po ponovni vzpostavitvi napetosti v terenskem omrežju.

3. Samodejno delovanje inštalacije v periodičnem načinu (črpanje, kopičenje) po ustaljenem programu z skupni čas 24 ur

4. Samodejni vklop in izklop enote glede na tlak v izpustnem kolektorju v primeru avtomatiziranih sistemov za zbiranje nafte in plina.

5. Takojšen izklop inštalacije v primeru kratkih stikov in preobremenitev pri jakosti toka za 40 %, ki presega normalni obratovalni tok.

6. Kratkotrajna zaustavitev do 20 s, ko je SEM preobremenjen za 20 % nazivne vrednosti.

7. Kratkotrajni (20 s) izklop v primeru izpada dovoda tekočine v črpalko.

Vrata omare kontrolne postaje so mehansko zaklenjena s stikalnim blokom. Obstaja trend prehoda na brezkontaktne, hermetično zaprte kontrolne postaje s polprevodniškimi elementi, ki so, kot kažejo izkušnje, bolj zanesljive, na njih ne vplivajo prah, vlaga in padavine.

Krmilne postaje so zasnovane za namestitev v prostorih lopa ali pod nadstreškom (v južnih regijah) pri temperaturi okolice od -35 do +40 °C.

Masa postaje je približno 160 kg. Dimenzije 1300 x 850 x 400 mm. Dostavni komplet UPTsEN vključuje boben s kablom, katerega dolžino določi kupec.

Med obratovanjem vrtine je treba zaradi tehnoloških razlogov spremeniti globino vzmetenja črpalke. Da kabla s takšnimi spremembami vzmetenja ne bi rezali ali nabirali, se dolžina kabla vzame glede na največjo globino obešanja dane črpalke, pri manjših globinah pa se njen presežek pusti na bobnu. Isti boben se uporablja za navijanje kabla pri dvigovanju PTSEN-a iz vrtin.

S konstantno globino vzmetenja in stabilnimi pogoji črpanja je konec kabla vtaknjen v razvodno omarico in ni potrebe po bobnu. V takih primerih se pri popravilih uporablja poseben boben na transportnem vozičku ali na kovinskih saneh z mehanskim pogonom za stalno in enakomerno vlečenje kabla, izvlečenega iz vrtine, in navijanje na boben. Ko črpalko spustimo iz takega bobna, se kabel enakomerno napaja. Boben je električno gnan z vzvratno in trenjem, da se preprečijo nevarne napetosti. V podjetjih za proizvodnjo nafte z velikim številom ESP se za prevoz kabelskega bobna in druge električne opreme, vključno s transformatorjem, črpalko, motorjem in hidravliko, uporablja posebna transportna enota ATE-6, ki temelji na tovornem terenskem vozilu KaAZ-255B. zaščitna enota.

Za nakladanje in razkladanje bobna je enota opremljena z zložljivimi smermi za kotanje bobna na ploščad in vitlom z vlečno silo 70 kN na vrvi. Platforma ima tudi hidravlični žerjav z nosilnostjo 7,5 kN z dosegom 2,5 m. Tipične armature za vrtino, ki so opremljene za delovanje PTSEN (slika 6), so sestavljene iz prečnega dela 1, ki je privit na ohišje tetive.

Slika 6—Fitingi za vrtino, opremljeni s PTSEN

Križ ima snemljiv vložek 2, ki prevzame obremenitev cevi. Na oblogo je nameščeno tesnilo iz oljno odporne gume 3, ki je pritisnjeno z razcepno prirobnico 5. Prirobnica 5 je s sorniki pritisnjena na prirobnico križa in tesni izvod kabla 4.

Priključki zagotavljajo odvajanje obročastega plina skozi cev 6 in povratni ventil 7. Priključki so sestavljeni iz enotnih enot in zapornih ventilov. Relativno enostavno je obnoviti opremo za vrtino pri delu s črpalkami s sesalnimi drogovi.

2.4 Vgradnja PTSEN za posebne namene

Potopne centrifugalne črpalke se uporabljajo ne samo za delovanje proizvodnih vrtin. Najdejo uporabo.

1. V vodnih zajemih in arteški vodnjaki za dobavo tehnološke vode v sisteme RPM in za gospodinjske namene. Običajno so to črpalke z visokimi pretoki, vendar z nizkimi tlaki.

2. V sistemih RPM pri uporabi formacijskih visokotlačnih voda (albsko-cenomanske formacijske vode v regiji Tjumen) pri opremljanju vodnih vrtin z neposrednim vbrizgavanjem vode v sosednje vbrizgalne vrtine (podzemne grozdne črpališča). Za te namene se uporabljajo črpalke z zunanjim premerom 375 mm, pretokom do 3000 m 3 / dan in višino do 2000 m.

3. Za sisteme za vzdrževanje tlaka v rezervoarju in situ pri črpanju vode iz spodnjega vodonosnika, zgornjega oljnega rezervoarja ali iz zgornjega vodonosnika v spodnji oljni rezervoar skozi eno vrtino. V ta namen se uporabljajo tako imenovane obrnjene črpalne enote, ki imajo v zgornjem delu motor, nato hidravlično zaščito in centrifugalno črpalko na samem dnu sag. Ta ureditev vodi do pomembnih oblikovnih sprememb, vendar se izkaže, da je potrebna zaradi m tehnoloških razlogov.

4. Posebna razporeditev črpalke v ohišjih in s prelivnimi kanali za hkratno, vendar ločeno delovanje dveh ali več plasti po eni vrtini. Takšne zasnove so v bistvu prilagoditve znanih elementov standardne namestitve potopne črpalke za delovanje v vrtini v kombinaciji z drugo opremo (plinsko dvigalo, SHSN, vodnjak PTSEN itd.).

5. Posebne inštalacije potopne centrifugalne črpalke na kabelski vrvi. Želja po povečanju radialnih dimenzij ESP in izboljšanju njegovih tehničnih lastnosti ter želja po poenostavitvi sprožitve pri zamenjavi ESP sta privedli do oblikovanja instalacij, spuščenih v vrtino na posebni kabelski vrvi. Kabelska vrv zdrži obremenitev 100 kN. Ima neprekinjeno dvoslojno (križno) zunanjo pletenico močne jeklene žice, ovit okoli električnega trižilnega kabla, s pomočjo katerega se napaja SED.

Področje uporabe PTSEN na kabelski vrvi, tako glede tlaka kot pretoka, je širše od črpalk, spuščenih na ceveh, saj je povečanje radialnih dimenzij motorja in črpalke zaradi odprave stranskega kabla z istim stebrom velikosti lahko znatno izboljšajo tehnične lastnosti enot. Hkrati pa uporaba PTSEN na kabelski vrvi po shemi brezcevnega delovanja povzroča tudi nekatere težave, povezane z odlaganjem parafina na stenah ohišja.

Prednosti teh črpalk, ki imajo oznako ETsNB, kar pomeni brezcevne (B) (na primer ETsNB5-160-1100; ETsNB5A-250-1050; ETsNB6-250-800 itd.), bi morale vključevati naslednje.

1. Boljša uporaba prečnega prereza ohišja.

2. Skoraj popolna odprava izgub hidravličnega tlaka zaradi trenja v dvižnih ceveh zaradi njihove odsotnosti.

3. Povečan premer črpalke in elektromotorja vam omogoča povečanje tlaka, pretoka in učinkovitosti enote.

4. Možnost popolne mehanizacije in znižanja stroškov del popravila podzemne vrtine ob menjavi črpalke.

5. Zmanjšanje porabe kovine inštalacije in stroškov opreme zaradi izključitve cevi, zaradi česar se masa opreme, spuščena v vrtino, zmanjša s 14 - 18 na 6 - 6,5 ton.

6. Zmanjšanje verjetnosti poškodbe kabla med sprožitvijo.

Ob tem je treba opozoriti na slabosti brezcevnih instalacij PTSEN.

1. Več težki pogoji delovanje opreme pod tlakom izpusta črpalke.

2. Kabelska vrv je po celotni dolžini v tekočini, ki se črpa iz vrtine.

3. Hidravlična zaščitna enota, motor in kabelska vrv niso izpostavljeni sesalnemu tlaku, kot pri običajnih inštalacijah, temveč tlačnemu tlaku črpalke, ki bistveno presega sesalni tlak.

4. Ker se tekočina dviga na površje vzdolž ohišja, je pri odlaganju parafina na stene strune in na kabel te usedline težko odstraniti.

Slika 7. Montaža potopne centrifugalne črpalke na kabelsko vrv: 1 - drsni paker; 2 - sprejemna mreža; 3 - ventil; 4 - pristajalni obroči; 5 - povratni ventil, 6 - črpalka; 7 - SED; 8 - čep; 9 - matica; 10 - kabel; 11 - kabelska pletenica; 12 - luknja

Kljub temu se uporabljajo kablovske inštalacije, takih črpalk je več velikosti (slika 7).

Predhodno se spusti na ocenjeno globino in pritrdi notranje stene slip packer 1, ki zaznava težo stolpca tekočin nad njim in težo potopne enote. Črpalno enoto, sestavljeno na kabelski vrvi, spustimo v vodnjak, nataknemo na paker in v njem stisnemo. Hkrati šoba s sprejemnim zaslonom 2 preide skozi paker in odpre povratni ventil 3 tipa klobučevine, ki se nahaja v spodnjem delu pakerja.

Pri nasaditvi enote na paker se tesnjenje doseže z dotikom pristajalnih obročev 4. Nad pristajalnimi obroči, v zgornjem delu sesalne cevi, je protipovratni ventil 5. Nad ventilom je nameščena črpalka 6, nato hidravlično zaščitno enoto in SEM 7. V zgornjem delu motorja 8 je poseben tripolni koaksialni čep, na katerega je tesno pritrjen priključni čep kabla 10 in pritrjen s preklopno matico 9. Nosilec žična pletenica kabla 11 in električni vodniki, povezani z drsnimi obroči naprave za priklop, so naloženi v ušescu.

Tekočina, ki jo dovaja PTSEN, se izvrže skozi luknje 12 v obročast prostor in delno ohladi SEM.

Na glavi vrtine je kabelska vrv zatesnjena v uvodni uvodnici ventila in njen konec je preko običajne krmilne postaje povezan s transformatorjem.

Namestitev se spušča in dviguje s pomočjo bobna za kabel, ki se nahaja na šasiji posebej opremljenega težkega terenskega vozila (enota APBE-1.2 / 8A).

Čas spusta namestitve na globini 1000 m - 30 min., dvig - 45 min.

Ko črpalno enoto dvignete iz vrtine, sesalna cev izstopi iz pakerja in omogoči, da se zaskočni ventil zapre. To omogoča spuščanje in dviganje črpalne enote v pretočnih in poltekočih vrtinah, ne da bi prej uničili vrtino.

Število stopenj v črpalkah je 123 (UETsNB5A-250-1050), 95 (UETsNB6-250-800) in 165 (UETsNB5-160-1100).

Tako je s povečanjem premera rotorjev tlak, ki ga razvije ena stopnja, 8,54; 8,42 in 6,7 m. To je skoraj dvakrat več kot običajne črpalke. Moč motorja 46 kW. Največji izkoristek črpalk je 0,65.

Kot primer je na sliki 8 prikazane značilnosti delovanja črpalke UETsNB5A-250-1050. Za to črpalko je priporočeno delovno območje: pretok Q = 180 - 300 m 3 / dan, višina H = 1150 - 780 m Masa sklopa črpalke (brez kabla) je 860 kg.

Slika 8. Značilnosti delovanja potopne centrifugalne črpalke ETsNB5A 250-1050, spuščene na kabelski vrvi: H - karakteristika glave; N - poraba energije; η - faktor učinkovitosti

2.5 Določanje globine vzmetenja PTSEN

Globina vzmetenja črpalke je določena z:

1) globina dinamičnega nivoja tekočine v vrtini H d med izbiro dane količine tekočine;

2) globino potopitve PTSEN pod dinamično raven H p, najmanjšo potrebno za zagotovitev normalnega delovanja črpalke;

3) protitlak na vrtini Р y, ki ga je treba premagati;

4) izguba glave za premagovanje sil trenja v cevi pri pretoku h tr;

5) delo plina, ki se sprosti iz tekočine H g, ki zmanjša zahtevani skupni tlak. Tako lahko zapišemo:

(1)

V bistvu so vsi izrazi v (1) odvisni od izbire tekočine iz vrtine.

Globina dinamičnega nivoja se določi iz enačbe dotoka ali iz indikatorske krivulje.

Če je enačba dotoka znana

(2)

potem, če ga rešimo glede na tlak na dnu luknje P c in ta tlak prenesemo v tekoči stolpec, dobimo:

(3)

(4)

ali. (5)

Kje. (6)

kjer je p cf - povprečna gostota stolpca tekočine v vrtini od dna do nivoja; h je višina stolpca tekočine od dna do dinamičnega nivoja navpično.

Če od globine vrtine (do sredine intervala perforacije) H s odštejemo h, dobimo globino dinamičnega nivoja H d iz ustja

Če so vrtine nagnjene in je φ 1 povprečni kot naklona glede na navpičnico v odseku od dna do nivoja, φ 2 pa je povprečni nagibni kot glede na navpičnico na odseku od nivoja do ustja , potem je treba opraviti popravke za ukrivljenost vrtine.

Ob upoštevanju ukrivljenosti bo želeni H d enak

(8)

Tukaj je H c globina vrtine, merjena vzdolž njene osi.

Vrednost H p - potopitev pod dinamično raven v prisotnosti plina je težko določiti. O tem se bo razpravljalo malo naprej. Praviloma se H p vzame tako, da na vstopu v PTSEN zaradi tlaka stolpca tekočine vsebnost plina β toka ne presega 0,15 - 0,25. V večini primerov to ustreza 150 - 300 m.

Vrednost P y /ρg je tlak vrtine, izražen v metrih stolpca tekočine z gostoto ρ. Če je proizvodnja vrtine poplavljena in je n delež vode na enoto prostornine proizvodnje vrtine, se gostota tekočine določi kot tehtano povprečje

Tukaj sta ρ n, ρ n gostoti olja in vode.

Vrednost P y je odvisna od sistema zbiranja nafte in plina, oddaljenosti dane vrtine od ločitvenih točk in je v nekaterih primerih lahko pomembna vrednost.

Vrednost h tr se izračuna po običajni formuli za cevno hidravliko

(10)

kjer je C linearna hitrost toka, m/s,

(11)

Tukaj Q H in Q B - pretok tržne nafte in vode, m 3 /dan; b H in b B - volumetrični koeficienti olja in vode za povprečne termodinamične pogoje, ki obstajajo v cevi; f - površina prečnega prereza cevi.

Praviloma je h tr majhna vrednost in je približno 20 - 40 m.

Vrednost Hg je mogoče precej natančno določiti. Vendar je tak izračun zapleten in se praviloma izvaja na računalniku.

Naredimo poenostavljen izračun procesa gibanja GZhS v cevi. Na izhodu črpalke tekočina vsebuje raztopljen plin. Ko se tlak zniža, se plin sprosti in prispeva k dvigu tekočine, s čimer se zahtevani tlak zmanjša za vrednost H g. Zaradi tega H g vstopi v enačbo z negativnim predznakom.

Vrednost Hg lahko približno določimo s formulo, ki izhaja iz termodinamike idealnih plinov, podobno kot je to mogoče storiti, če upoštevamo delo plina v cevi v vrtini, opremljeni s SSN.

Vendar pa se lahko med delovanjem PTSEN, da se upošteva večja produktivnost v primerjavi s SSN in manjše izgube zdrsa, priporočajo višje vrednosti faktorja učinkovitosti za oceno učinkovitosti plina.

Pri pridobivanju čistega olja η = 0,8;

Z namakanim oljem 0,2< n < 0,5 η = 0,65;

Z močno namočenim oljem 0,5< n < 0,9 η = 0,5;

Ob prisotnosti dejanskih meritev tlaka na izhodu ESP se lahko vrednost η izboljša.

Za uskladitev H(Q) lastnosti ESP s pogoji vrtine se zgradi tako imenovana tlačna karakteristika vrtine (slika 9) glede na njen pretok.

(12)

Slika 9 prikazuje krivulje členov v enačbi iz pretoka vrtine in določanja nastale tlačne karakteristike vrtine H vrtine (2).

Slika 9— Značilnosti glave vrtine:

1 - globina (od ustja) dinamičnega nivoja, 2 - zahtevana višina ob upoštevanju pritiska na vrtino, 3 - potrebna višina ob upoštevanju sil trenja, 4 - nastala višina ob upoštevanju "učinek dvigala plina"

Vrstica 1 - odvisnost H d (2), določena z zgoraj navedenimi formulami in zgrajena na točkah za različne poljubno izbrane Q. Očitno pri Q \u003d 0 H D \u003d H ST, to je, dinamična raven sovpada s statično. Če k N d dodamo vrednost puferskega tlaka, izraženo v m stolpca tekočine (P y /ρg), dobimo vrstico 2 – odvisnost teh dveh členov od pretoka vrtine. Če izračunamo vrednost h TP po formuli za različne Q in dodamo izračunano h TP na ordinate vrstice 2, dobimo vrstico 3 - odvisnost prvih treh členov od pretoka vrtine. Če izračunamo vrednost H g po formuli in odštejemo njeno vrednost od ordinat črte 3, dobimo dobljeno vrstico 4, ki se imenuje tlačna karakteristika vrtine. H(Q) je naložen na tlačno karakteristiko vrtine - značilnost črpalke, da najde točko njihovega presečišča, ki določa takšen pretok vrtine, ki bo enak pretoku. PTSEN med kombiniranim delovanjem črpalke in vrtine (slika 10).

Točka A - presečišče značilnosti vrtine (slika 11, krivulja 1) in PTSEN (slika 11, krivulja 2). Abscisa točke A daje pretok vrtine, ko vrtina in črpalka delujeta skupaj, ordinata pa je višina H, ki jo razvije črpalka.

Slika 10—Koordinacija tlačne karakteristike vrtine (1) s H(Q), značilnost PTSEN (2), 3 - črta učinkovitosti.

Slika 11—Koordinacija tlačne značilnosti vrtine in PTSEN z odstranitvijo korakov

V nekaterih primerih, da bi ustrezali značilnostim vrtine in PTSEN, se protitlak na vrtini poveča s pomočjo dušilke ali pa se odstranijo dodatne delovne stopnje v črpalki in nadomestijo z vodilnimi vložki (slika 12).

Kot lahko vidite, se je točka A presečišča značilnosti v tem primeru izkazala zunaj zasenčenega območja. Ker želimo zagotoviti delovanje črpalke v načinu η max (točka D), najdemo pretok črpalke (pretok vrtine) Q CKB, ki ustreza temu načinu. Višina, ki jo je črpalka razvila pri dovajanju Q CKB v načinu η max, je določena s točko B. Dejansko je v teh pogojih delovanja zahtevana višina določena s točko C.

Razlika BC = ΔH je presežna glava. V tem primeru je mogoče povečati tlak na vrtini za ΔР = ΔH p g z namestitvijo dušilke ali odstraniti del delovnih stopenj črpalke in jih zamenjati z oblogami. Število stopenj črpalke, ki jih je treba odstraniti, se določi iz preprostega razmerja:

Tukaj Z o - skupno število stopenj v črpalki; H o - tlak, ki ga razvije črpalka pri polna številka koraki.

Z energetskega vidika je vrtanje na vrhu vrtine zaradi ujemanja lastnosti neugodno, saj vodi do sorazmernega zmanjšanja učinkovitosti naprave. Odstranjevanje stopnic vam omogoča, da ohranite učinkovitost na enaki ravni ali jo celo nekoliko povečate. Vendar pa je možno razstaviti črpalko in zamenjati delovne stopnje z oblogami le v specializiranih delavnicah.

Pri zgoraj opisanem ujemanju lastnosti črpalne vrtine je potrebno, da H(Q) karakteristika PTSEN ustreza dejanski karakteristiki, ko deluje na vrtinčno tekočino določene viskoznosti in pri določeni vsebnosti plina pri vnos. Značilnost potnega lista H(Q) se določi, ko črpalka deluje na vodo in je praviloma precenjena. Zato je pomembno, da imate veljavno karakterizacijo PTSEN, preden jo primerjate s karakterizacijo vrtine. Najbolj zanesljiva metoda za pridobitev dejanskih lastnosti črpalke je njeno testiranje na vrtinski tekočini pri določenem odstotku odseka vode.

Določitev globine suspenzije PTSEN z uporabo krivulj porazdelitve tlaka.

Globina vzmetenja črpalke in delovni pogoji ESP tako na sesalni kot pri izpustu se precej preprosto določijo s pomočjo krivulj porazdelitve tlaka vzdolž vrtine in cevi. Predpostavlja se, da so metode za konstruiranje krivulj porazdelitve tlaka P(x) že znane iz splošne teorije gibanja zmesi plin-tekočina v cevi.

Če je pretok nastavljen, se iz formule (ali z indikatorsko črto) določi tlak v dnu luknje P c, ki ustreza tej stopnji pretoka. Od točke P = P c se izriše graf porazdelitve tlaka (po korakih) P (x) po shemi »od spodaj navzgor«. Krivulja P(x) je sestavljena za dano hitrost pretoka Q, faktor plina G o in druge podatke, kot so gostota tekočine, plina, topnost plina, temperatura, viskoznost tekočine itd., ob upoštevanju, da plin- tekoča mešanica se giblje od spodaj po celotnem prerezu ohišja.

Slika 12. Določanje globine vzmetenja PTSEN in njegovih delovnih pogojev z risanjem krivulj porazdelitve tlaka: 1 - P(x) - zgrajena iz točke Pc; 2 - p(x) - krivulja porazdelitve vsebnosti plina; 3 - P(x), zgrajena iz točke Ru; ΔР - razlika v tlaku, ki jo je razvil PTSEN

Slika 12 prikazuje linijo porazdelitve tlaka P(x) (črta 7), zgrajeno od spodaj navzgor od točke s koordinatami P c, H.

V procesu izračuna vrednosti P in x v korakih se kot vmesna vrednost za vsak korak dobijo vrednosti nasičenosti porabe plina p. Na podlagi teh podatkov je iz dna luknje mogoče zgraditi novo krivuljo p(x) (slika 12, krivulja 2). Ko tlak v dnu luknje preseže tlak nasičenja P c > P us, ima črta β (x) za izvor točko, ki leži na osi y nad dnom, torej na globini, kjer bo tlak v vrtini enak do ali manj od P nas.

Pri R s< Р нас свободный газ будет присутствовать на забое и поэтому функция β(х) при х = Н уже будет иметь некоторое pozitivno vrednost. Abscisa točke A bo ustrezala začetni nasičenosti s plinom β na dnu luknje (x = H).

Z zmanjšanjem x se bo β povečal kot posledica zmanjšanja tlaka.

Gradnjo krivulje P(x) je treba nadaljevati, dokler ta črta 1 ne seka z osjo y (točka b).

Ko dokončajo opisane konstrukcije, torej zgradijo liniji 1 in 2 od dna vrtine, začnejo risati krivuljo porazdelitve tlaka P(x) v cevi od glave vrtine, začenši od točke x = 0 P = P y, po shemi »od zgoraj navzdol« korak za korakom po kateri koli metodi in zlasti po metodi, opisani v splošni teoriji gibanja mešanic plina in tekočine v ceveh (poglavje 7) Izračun se izvede za dani pretok Q, isti GOR G o in drugi podatki, potrebni za izračun.

Vendar se v tem primeru krivulja P(x) izračuna za gibanje hidravlične tekočine vzdolž cevi in ​​ne vzdolž ohišja, kot v prejšnjem primeru.

Na sliki 12 je funkcija P(x) za cev, zgrajeno od zgoraj navzdol, prikazana s črto 3. Črto 3 je treba nadaljevati navzdol do spodnje luknje ali do takšnih vrednosti x, pri katerih je nasičenost s plinom β postane dovolj majhen (4 - 5%) ali celo enak nič.

Polje, ki leži med vrsticama 1 in 3 in je omejeno z vodoravnimi črtami I - I in II - II, določa območje možni pogoji delovanje PTSEN in globina njegovega vzmetenja. Vodoravna razdalja med vrsticama 1 in 3 na določenem merilu določa padec tlaka ΔР, ki ga mora črpalka obvestiti o pretoku, da vrtina deluje z danim pretokom Q, tlakom v dnu vrtine Р c in tlakom v vrtini Р у.

Krivulje na sliki 12 lahko dopolnimo s krivuljami porazdelitve temperature t(x) od dna do globine vzmetenja črpalke in od vrtine tudi do črpalke, pri čemer upoštevamo temperaturni skok (razdalja in - e) na globini. vzmetenja PTSEN, ki izvira iz toplotne energije, ki jo sprostita motor in črpalka. Ta temperaturni skok lahko določimo tako, da izenačimo izgubo mehanske energije v črpalki in elektromotorju s prirastkom toplotne energije toka. Ob predpostavki, da se prehod mehanske energije v toplotno zgodi brez izgube v okolje, je mogoče določiti povečanje temperature tekočine v črpalni enoti.

(14)

Tukaj je c specifična masna toplotna zmogljivost tekočine, J/kg-°C; η n in η d - k.p.d. črpalka oziroma motor. Potem bo temperatura tekočine, ki zapušča črpalko, enaka

t \u003d t pr + ΔР (15)

kjer je t pr temperatura tekočine na vstopu v črpalko.

Če način delovanja PTSEN odstopa od optimalne učinkovitosti, se bo izkoristek zmanjšal in segrevanje tekočine se bo povečalo.

Za izbiro standardne velikosti PTSEN je potrebno poznati pretok in tlak.

Pri risanju krivulj P(x) (slika) je treba določiti pretok. Padec tlaka na izstopu in vstopu črpalke na kateri koli globini njenega spuščanja je opredeljen kot vodoravna razdalja od linije 1 do linije 3. Ta padec tlaka je treba pretvoriti v višino, pri čemer poznamo povprečno gostoto tekočine ρ v črpalki. Potem bo pritisk

Gostota tekočine ρ pri proizvodnji zalivene vrtine je določena kot tehtano povprečje ob upoštevanju gostote olja in vode pod termodinamičnimi pogoji črpalke.

Glede na testne podatke PTSEN je bilo pri delovanju na gazirano tekočino ugotovljeno, da ko je vsebnost plina na dovodu črpalke 0< β пр < 5 - 7% напорная характеристика практически не изменяется. При β пр >Za 5 - 7 % se lastnosti glave poslabšajo in izračunano glavo je treba popraviti. Ko β pr doseže do 25 - 30%, pride do izpada napajanja črpalke. Pomožna krivulja P(x) (slika 12, vrstica 2) vam omogoča, da takoj določite vsebnost plina na vstopu črpalke na različnih globinah njenega spusta.

Pretok in zahtevani tlak, določen iz grafov, mora ustrezati izbrani velikosti PTSEN, ko deluje v optimalnih ali priporočenih načinih.

3. Izbira potopne centrifugalne črpalke

Izberite potopno centrifugalno črpalko za prisilni odvzem tekočine.

Globina vrtine H vrtina = 450 m.

Statični nivo se upošteva od ustja h s = 195 m.

Dovoljeno obdobje tlaka ΔР = 15 atm.

Koeficient produktivnosti K = 80 m 2 / dan atm.

Tekočina je sestavljena iz vode z 27 % olja γ w = 1.

Eksponent v enačbi dotoka tekočine je n = 1.

Premer obvodnega stebra je 300 mm.

V prečrpani vrtini ni prostega plina, saj ga iz obročastega prostora vzamemo z vakuumom.

Določimo razdaljo od vrtine do dinamičnega nivoja. Padec tlaka, izražen v metrih stolpca tekočine

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

Razdalja dinamične ravni:

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

Poiščite želeno zmogljivost črpalke iz dovodnega tlaka:

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

Za boljše delovanje črpalke jo bomo obratovali z določenim obdobjem izbire črpalke za 20 m pod dinamičnim nivojem tekočine.

Glede na velik pretok sprejemamo premer dvižnih cevi in ​​pretočnega voda 100 mm (4"").

Glava črpalke v delovnem območju značilnosti mora zagotavljati naslednje pogoje:

H N ≥ H O + h T + h "T (19)

kjer je: N N - zahtevana višina črpalke v m;

H O je razdalja od vrtine do dinamičnega nivoja, t.j. višina dviga tekočine v m;

h T - izguba tlaka zaradi trenja v ceveh črpalke, v m;

h "T - glava, potrebna za premagovanje upora v pretočnem vodu na površini, v m.

Zaključek premera cevovoda je pravilen, če tlak vzdolž celotne dolžine od črpalke do sprejemnega rezervoarja ne presega 6-8% celotnega tlaka. Skupna dolžina cevovoda

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

Izguba tlaka za cevovod se izračuna po formuli:

h T + h "T \u003d λ / dv 2 / 2g (21)

kjer je: λ ≈ 0,035 – koeficient upora

g \u003d 9,81 m / s - pospešek gravitacije

V = Q / F = 1200 x 4 / 86400 x 3,14 x 0,105 2 = 1,61 m / s hitrost tekočine

F \u003d π / 4 x d 2 \u003d 3,14 / 4 x 0,105 2 - površina preseka cevi 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)

Potrebna glava črpalke

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

Preverimo pravilno izbiro cevi 100 mm (4 "").

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

Upošteva se pogoj glede premera cevovoda, zato so cevi 100 mm izbrane pravilno.

Po tlaku in zmogljivosti izberemo ustrezno črpalko. Najbolj zadovoljiva enota pod blagovno znamko 18-K-10, kar pomeni: črpalka je sestavljena iz 18 stopenj, njen motor ima moč 10x20 = 200 KM. = 135,4 kW.

Ko se napaja s tokom (60 obdobij na sekundo), rotor motorja na stojalu daje n 1 = 3600 vrt/min in črpalka razvije zmogljivost do Q = 1420 m 3 / dan.

Preračunamo parametre izbrane enote 18-K-10 za nestandardno frekvenco AC - 50 obdobij na minuto: n \u003d 3600 x 50/60 \u003d 300 vrt / min.

Pri centrifugalnih črpalkah je zmogljivost označena kot število vrtljajev Q = n / n 1, Q = 3000/3600 x 1420 = 1183 m 3 / dan.

Ker so tlaki povezani kot kvadrati vrtljajev, bo črpalka pri n = 3000 vrt/min zagotavljala tlak.

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

Za pridobitev zahtevanega števila H H = 363 m je potrebno povečati število stopenj črpalke.

Višina, ki jo razvije ena stopnja črpalke, je n = 297/18 = 16,5 m. Z majhno maržo naredimo 23 korakov, potem bo znamka naše črpalke 23-K-10.

Tlak prilagajanja črpalk posameznim pogojem v vsaki vrtini je priporočen z navodili.

Delovni reženj s kapaciteto 1200 m 3 /dan se nahaja na presečišču zunanje krivulje in karakteristične krivulje cevovoda. Če nadaljujemo pravokotno navzgor, najdemo vrednost učinkovitost enoteη = 0,44: cosφ = 0,83 elektromotor. S temi vrednostmi bomo preverili moč, ki jo porabi elektromotor enote iz izmeničnega omrežja N = Q LV x 1000/86400 x 102 η x cosφ = 1200 x 363 x 1000/86400 x 102 x 0,44 x 0,53 = . kW. Z drugimi besedami, električni motor enote bo obremenjen z močjo.

4. Varstvo dela

V podjetjih sestavi načrt za preverjanje tesnosti prirobničnih spojev, fitingov in drugih virov, ki ga odobri glavni inženir. možni izločki vodikov sulfid.

Za črpanje medijev, ki vsebujejo vodikov sulfid, je treba uporabiti črpalke z dvojnimi mehanskimi tesnili ali z elektromagnetnimi spojkami.

Odpadne vode iz čistilnih naprav za olje, plin in plinski kondenzat je treba očistiti, če je vsebnost vodikovega sulfida in drugih škodljivih snovi višja od MPC, nevtralizirati.

Pred odpiranjem in razbremenitvijo procesne opreme je potrebno izvesti ukrepe za dekontaminacijo pirofornih usedlin.

Pred pregledom in popravilom je treba posode in aparate popariti in sprati z vodo, da se prepreči spontani vžig naravnih usedlin. Za deaktivacijo pirofornih spojin je treba sprejeti ukrepe z uporabo sistemov pene na osnovi površinsko aktivnih snovi ali drugih metod, ki iz teh spojin izpirajo sisteme aparatov.

Da bi se izognili spontanemu vžigu naravnih usedlin, je treba pri popravilih vse sestavne dele in dele procesne opreme navlažiti s tehničnimi detergentnimi sestavki (TMS).

Če je v proizvodnih obratih plin in izdelek z veliko geometrijsko prostornino, jih je treba razrezati z avtomatskimi ventili, pri čemer je treba zagotoviti prisotnost v vsakem odseku v normalnih delovnih pogojih največ 2000 - 4000 m 3 vodikovega sulfida.

Pri inštalacijah v prostorih in na industrijskih lokacijah, kjer se vodikov sulfid lahko sprošča v zrak delovnega območja, je treba izvajati stalen nadzor zračnega okolja in signalizirati nevarne koncentracije vodikovega sulfida.

Mesto namestitve senzorjev stacionarnih avtomatskih detektorjev plina je določeno z razvojnim projektom polja, ob upoštevanju gostote plinov, parametrov variabilne opreme, njene lokacije in priporočil dobaviteljev.

Nadzor nad stanjem zračnega okolja na ozemlju terenskih objektov mora biti avtomatski z izhodom senzorjev v kontrolno sobo.

Meritve koncentracije vodikovega sulfida s plinskimi analizatorji v objektu naj se izvajajo v skladu z urnikom podjetja, v izrednih razmerah pa s pomočjo plinske reševalne službe z rezultati, zabeleženimi v dnevniku.

Zaključek

Instalacije potopnih centrifugalnih črpalk (ESP) za pridobivanje nafte iz vrtin se pogosto uporabljajo v vrtinah z velikim pretokom, zato ni težko izbrati črpalke in elektromotorja za katero koli veliko zmogljivost.

Ruska industrija proizvaja črpalke s širokim razponom zmogljivosti, še posebej, ker je zmogljivost in višino tekočine od dna do površine mogoče prilagoditi s spreminjanjem števila odsekov črpalke.

Zaradi "fleksibilnosti" lastnosti je možna uporaba centrifugalnih črpalk pri različnih pretokih in tlakih, v praksi pa bi moral biti pretok črpalke znotraj "delovnega dela" ali "delovnega območja" značilnosti črpalke. Ti delovni deli lastnosti morajo zagotavljati najbolj ekonomične načine delovanja inštalacij in minimalno obrabo delov črpalke.

Podjetje Borets izdeluje popolne komplete potopnih električnih centrifugalnih črpalk različnih konfiguracij, ki ustrezajo svetovnim standardom, zasnovanih za delovanje v vseh pogojih, vključno s tistimi, ki so zapleteni z visoko vsebnostjo mehanskih nečistoč, vsebnostjo plina in temperaturo črpane tekočine, priporočljiva je za vrtine z visokim GOR in nestabilno dinamično ravnjo, se uspešno upirajo odlaganju soli.

Bibliografija

1. Abdulin F.S. Proizvodnja nafte in plina: - M.: Nedra, 1983. - Str.140

2. Aktabiev E.V., Ataev O.A. Konstrukcije kompresorskih in oljnih črpališč magistralnih cevovodov: - M.: Nedra, 1989. - Str.290

3. Aliyev B.M. Stroji in mehanizmi za pridobivanje nafte: - M.: Nedra, 1989. - Str.232

4. Alieva L. G., Aldashkin F. I. Računovodstvo v naftni in plinski industriji: - M.: Predmet, 2003. - Str. 134

5. Berezin V.L., Bobritsky N.V. itd. Gradnja in popravila plinovodov in naftovodov: - M .: Nedra, 1992. - Str. 321

6. Borodavkin P.P., Zinkevič A.M. Remont magistralnih cevovodov: - M .: Nedra, 1998. - Str. 149

7. Bukhalenko E.I. itd. Montaža in vzdrževanje naftne opreme: - M .: Nedra, 1994. - Str. 195

8. Bukhalenko E.I. Naftna oprema: - M .: Nedra, 1990. - Str. 200

9. Bukhalenko E.I. Priročnik o opremi naftnih polj: - M.: Nedra, 1990. - Str.120

10. Virnavsky A.S. Vprašanja obratovanja naftnih vrtin: - M.: Nedra, 1997. - Str.248

11. Maritsky E.E., Mitalev I.A. Naftna oprema. T. 2: - M .: Giproneftemaš, 1990. - Str. 103

12. Markov A.A. Priročnik o pridobivanju nafte in plina: - M.: Nedra, 1989. - Str.119

13. Makhmudov S.A. Montaža, delovanje in popravila vrtinskih črpalnih agregatov: - M.: Nedra, 1987. - Str. 126

14. Mihajlov K.F. Priročnik za mehaniko naftnih polj: - M .: Gostekhizdaniye, 1995. - Str.178

15. Mishchenko R.I. Naftni stroji in mehanizmi: - M .: Gostekhizdaniya, 1984. - Str. 254

16. Molčanov A.G. Naftni stroji in mehanizmi: - M.: Nedra, 1985. - Str.184

17. Muravyov V.M. Izkoriščanje naftnih in plinskih vrtin: - M.: Nedra, 1989. - S. 260

18. Ovčinnikov V.A. Naftna oprema, letnik II: - M .: VNNi oljni stroji, 1993. - Str. 213

19. Raaben A.A. Popravilo in montaža naftne opreme: - M .: Nedra, 1987. - Str. 180

20. Rudenko M.F. Razvoj in obratovanje naftnih polj: - M .: Zbornik MINH in GT, 1995. - Str. 136