Погружные центробежные насосы

Погружной центробежный насос для добычи нефти представляет собой высоконапорный многоступенчатый насос вертикального исполнения, предназначенный для работы с погружением ниже уровня добываемой жидкости в скважине. Выпускаемые насосы типа ЭЦН содержат от 130 до 415 ступеней, размещаемых внутри корпуса секции. Секции соединяются между собой с помощью фланцевого соединения и подразделяются на верхнюю,среднюю и нижнюю. Верхние и нижние секции конструктивно являются не взаимозаменяемыми. Длина секции составляет до 8300 мм, диаметр корпуса определяется габаритом установки (от 4 до 6Б). Верхняя секция насоса соединяется с помощью фланца с ловильной головкой, имеющей резьбовое соединение с колонной НКТ. Нижняя секция насоса соединяется с приемным устройством, оборудованным сеткой-фильтром. Конструкция насоса приведена на рисунке 1.4.

Секция насоса состоит из цилиндрического корпуса 8, внутри которого установлены ступени насоса, представляющие собой собранные на валу 9 рабочие колеса 7 и направляющие аппараты 6, закрепленные неподвижно в корпусе. Снизу в корпус на резьбе навинчено основание насоса 13 с приемными отверстиями и фильтрующей сеткой 14, через которые жидкость из скважины поступает к первой ступени насоса. Верхний конец вала 9 установлен в радиально-упорном подшипнике скольжения 5, получившем название «пята» или «гидродинамическая пята», обеспечивающая восприятие осевой нагрузки, действующей на вал. Нижний конец вала 9 размещен на радиальном подшипнике скольжения 11, установленном в основании 13.

Рабочие колеса 7 устанавливаются на валу с помощью продольной призматической шпонки 10 и могут свободно перемещаться вдоль вала в пределах своего направляющего аппарата. В дисках рабочих колес с двух сторон по торцам запрессованы кольца из текстолита и резины, которые с цилиндрическими буртиками направляющих аппаратов образуют осевые подшипники в каждой ступени. Таким образом, обеспечивается разгрузка вала насоса от осевых усилий, возникающих на рабочих колесах, и их передача на корпус. Кроме того, между рабочими колесами устанавливаются латунные втулки, которые, вращаясь в ступицах направляющих аппаратов, исполняют роль радиальных подшипников вала насоса. Конструкция ступени насоса приведена на рисунке 1.6.

Рис. 1.5. (справа) Насос погружной модульный типа ЭЦНМ 1 – модуль-головка; 2 – модуль-секция; 3 – модуль входной.

Рис.1.4. (слева) Насос типа ЭЦН 1 – верхняя секция с ловильной головкой; 2 – нижняя секция; 3 - шлицевая муфта; 4 – опорная пята; 5 – корпус подшипника; 6 – направляющий аппарат; 7 – рабочее колесо; 8 – корпус; 9 – вал; 10 – шпонка; 11 – подшипник скольжения; 12 – защитная втулка; 13 – основание; 14 – сетка (фильтр); 15 – приводная муфта.

На рисунке 1.5 изображен погружной модульный центробежный насос типа ЭЦНМ, разработанный для улучшения ремонтопригодности и более широкого применения принципа взаимозаменяемости узлов и агрегатов. Назначение и способ применения насосов типа ЭЦНМ не отличается от насосов типа ЭЦН. Соединение секций насоса между собой, а также с электродвигателем и гидрозащитой ­– фланцевое, с уплотнением резиновыми кольцами. Длина секций от 3000 до 5500 мм. Выпускаются обычного, корозионностойкого, теплостойкого и коррозионно-теплостойкого исполнений. Технические характеристики насосов всех исполнений одинаковы. Конструктивно насос состоит из входного модуля, модулей секций и модуля-головки. Назначение этих модулей совпадает с назначением соответствующих элементов насосов типа ЭЦН.

В таблице 1.1.1 приведены данные о производстве ЭЦН основными производителями стран СНГ [10]. Можно сделать вывод о достаточно стабильной ситуации на рынке, так как доля различных производителей за последние 5 лет практически не изменилась. Однако в таблице не учтены объемы поставок оборудования иностранных производителей, которые постоянно возрастают. Основными импортерами являются такие фирмы как Reda, Centrilift, ESP.

Табл. 1.1.1

Современное состояние отечественного рынка ЭЦН