НАСОСЫ ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ ИЗ БУРОВЫХ СКВАЖИН

Насосы для буровых скважин или артезианские насосы представляют собой i многоступенчатые вертикальные насосы небольшого диаметра ( 4.4). В обычном исполнении головку артезианского насоса с электродвигателем устана- ; вливают на поверхности в отличие от погружных агрегатов, которые опускают ; в скважину вместе со специальным электродвигателем малого диаметра. Вартезианском насосе вращающийся ротор на вертикальном валу подвешен к при- | водной головке насоса посредством колонки, которая заключает в себе подшипники и направляющие втулки вала и одновременно является напорным -трубопроводом. Основное назначение артезианского насоса — подавать воду .из буровых скважин. Их применяют также для откачки воды из шахт и нефтепродуктов из заглубленных резервуаров.

Артезианский центробежный насос состоит из четырех основных деталей: приводной головки, заключающей в себе упорный и р>адиаль- ный подшипники; корпуса; напорной колонки, соединяющей корпус насоса с головкой и одновременно служащей промежуточным нагнетательным трубопроводом между насосом и головкой (при небольшом погружении секции насоса кренятся непосредственно к головке); всасывающей трубы с сеткой.

Насос вместе со всасывающей трубой и колонкой погружается в скважину таким образом, чтобы нижний уровень воды в скважине во время работы покрывал 2—3 секции насоса и чтобы насос всегда был ниже уровня жидкости.

Ввиду того, что диаметр скважин сравнительно невелик, для получения большой подачи при малых напорах рабочие колеса выбирают с коэффициентом / быстроходности ns = 120 ч- 800. Наибольшее применение имеют центробеяшые колеса

300. При больших значениях ?is применяют полуосевые или пропеллерные колеса открытого типа.

Артезианские насосы с радиальными лопатками или с лопатками двоякой кривизны открытого типа очень чувствительны к величине зазора между лопатками рабочих колес : и стенками секций корпуса. Это оказывает влияние на подачу, напор и к. п. д. насоса. Нормальную величину аксиального зазора s можно принять равной 0,05 Ъ2 (здесь Ь2 — ширина лонатки рабочего колеса у выхода).

Для правильного выбора артезианского насоса должны быть известны следующие данные: внутренний диаметр обсадной трубы; глубина скважины; подача; статический уровень воды в скважине; динамический уровень воды в скважине (во время работы насоса) при нормальном расходе; требуемый напор, который слагается из сопротивления в трубах, расстояния между динамическим уровнем в скважине до наивысшей точки подачи воды и из давления, поддерживаемого в резервуаре или в системе, куда насос должен подавать воду.

Рабочие колеса артезианских насосов низкой удельной быстроходности выполняются закрытого или открытого тина. Колеса высокой удельной быстроходности диагональные или пропеллерные всегда изготовляются открытыми. Колеса открытого типа имеют следующие преимущества:

более высокие к. п. д. вследствие уменьшения дисковых потерь, простоты литья и доступности очистки каналов; насосов;

при заклинивании ротора из-за отложения песка между стенками колес ж секциями насоса он легко освобождается от песка при помощи увеличения зазора между лопатками колеса и стенками корпуса насоса. Увеличение зазора достигается поднятием ротора посредством регулировочной гайки;

по мере износа торцовой поверхности лопаток и увеличения зазора последний может быть уменьшен посредством регулировки и перемещения ротора в аксиальном направлении;

возможность регулировки подачи насоса путем изменения зазора между лопатками колеса и стенками секций корпуса. Такая регулировка более экономична, чем дросселирование задвижкой.

Колеса открытого типа имеют и недостатки по сравнению с колесами закрытого типа: наличие больших осевых усилий; необходимость точной установки и регулировки по отношению к секциям корпуса насоса; значительное удлинение приводного вала при больших осевых усилиях.

Насосы для заглубленных резервуаров. Заглубленные резервуары предназначаются для хранения нефти и нефтепродуктов. Они устраиваются на различные объем и глубину (глубина до 10 м). Для перекачки нефти и нефтепродуктов из заглубленных резервуаров широкое применение находят вертикальные погружные насосы артезианского типа с электродвигателем во взрыво- безопасном исполнении, расположенным на поверхности. Насос этого типа для данных условий имеет ряд преимуществ: работает всегда под залив ом, не требует насосного помещения, обеспечивает безопасность обслуживающего персонала.

Насосный агрегат состоит из корпуса насоса, приводной головки с ра- диально-упорным подшипником и напорной колонки ( 4.5). Отверстия, просверленные во втулке колеса, разгружают от осевых усилий рабочие колеса насоса 20Н-22 х 3. Для насосов меньшего диаметра колеса не разгружаются от осевого давления и вся нагрузка, включая и массу ротора, воспринимается J шариковыми подшипниками. Втулки подшипников скольжения, расположен- | ные в секциях корпуса и напорной колонке, выполнены из свинцовистой оронзы, а вал — из нержавеющей термообработанной стали. Смазка подшип- уников производится перекачиваемым нефтепродуктом. Рабочие колеса во

избежание искрения отливают из. бронзы или чугуна с бронзовыми уплотнитель- зшми кольцами; Вал уплотняется одинарными торцовыми уплотнениями, выполненными из графита и сормаита. Камера подшипника охлаячдается циркуляцией перекачиваемой жидкости или подачей воды из водопровода.

В зависимости от глубины резервуара изменяется число звеньев в напорной колонке насоса. Насосы такого типа выпускаются с подачей до 0,5 м3/с.

Конструкции погружных насосов. За последние годы все большее применение находят насосы погружного типа. Ротор насоса помещается на одном валу с электродвигателем и весь агрегат как одно целое опускается в скважину. Преимущество такого агрегата по сравнению с артезианским насосом состоит в том, что отсутствует длинный приводной вал вместе с промежуточными подшипниками и смазочной системой подшипников; Это дает возможность устанавливать насос в искривленных скважинах, в которых артезианский насос использовать невозможно. Недостатками погружных насосов являются специальная конструкция электродвигателя (и его низкий к. п. д.) по сравнению со стандартным электродвигателем, применяемым для артезианских насосов. Электродвигатель погружного насоса должен иметь надежную изоляцию, которая может быть выполнена следующими способами: применением масляного уплотнения посредством заполнения кожуха электродвигателя маслом под давлением; заполнением кожуха электродвигателя сжатым воздухом посредством компрессора, находящегося на поверхности или сконструированного внутри насоса; установкой стакана из нержавеющей стали между статором и ротором электродвигателя (экранированные электродвигатели). Наибольшее применение находят погружные ласосы с экранированным электродвигателем. Погружные насосы применяются для скважин сравнительно небольшого диаметра (до 0,25 м).

Погружной трехступенчатый насос типа ПМНЛ-100 X 100 с изоляцией статора, допускающей работу электродвигателя в воде, имеет следующие рабочие параметры: Q = 100 м3/ч, Н =1G0 м, п= 2950 об/мин, общий к. п. д. установки 0,53, мощность электродвигателя 45 кВт, общая масса агрегата (без кабеля) 396 кг. Корпус электродвигателя всегда заполнен водой» которая охлаждает обмотку и смазывает подшипник двигателя. Обмотка

имеет изоляцию из полихлорвинилового кабельного пластиката толщиной 1,1—1,2 мм.

Погружные насосы для подачи нефти из скважин типа Реда (рис, 4.6) могут подавать нефть на высоту до 3600 м и более, число секций или ступеней более 300. Длина насосного агрегата при 317 секциях достигает 7,6 м. Рабочие колеса могут свободно перемещаться в осевом направлении вдоль призматической шпонки в пределах 1—2 мм осевого зазора ступени. Электродвигатель обычно устанавливается в нижней части насосного агрегата и заполняется зхаловязким трансформаторным маслом, служащим для охлаждения и смазки.

Погружные центробежные электронасосы характеризуются следующими основными параметрами: диаметр корпуса насоса 92—124 мм, напор 200— 1750 м, подача 30—800 м3/сут, к. п. д. 0,43—0,53, мея^ремонтный период при работе в скважинах с содержанием песка до 0,01% по массе — в среднем 8 месяцев, число ступеней от 80 до 350, длина агрегата до 11 м, частота вращения п = 2850 2810 об/мин, диаметр обсадных труб скважин 0,146, 0,168 и 0,197 м.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: