ПУТИ СОВРЕШЕНСТРВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ УЭЦН

5.1. Опыт эксплуатации УЭЦН в скважинах показал недостаточную надежность отдельных узлов, влияющих на МРП.

По данным АНУ «Башнефть» в общем количестве ремонтов УЭЦН, которое примем за 100%, ремонтность узлов распределяется так:

насос -9,4%;

ПЭД -37,6%;

гидрозащита -6,0%;

кабель -26,0%;

прочие (не связанные с УЭЦН) - 21%.

Анализ структуры ремонтов в узлах показал, что наиболее аварийными деталями являются.

1-ступень насоса; 2-канал для отвода газа; 3-канал для отвода жидкости; 4-колокол; 5-камера разделения смеси; 6 специальный направляющий аппарат; 7-пропеллерное колесо; 8-вихревая ступень; 9-входное отверстие насоса

Рисунок 98-Газосепаратор

В ЭЦН: слом вала занимает 14,3%;

заклинивание рабочих колес – 28,6%.

В ПЭД: пробой изоляции статора – 80,5%;

сгорание токопровода – 11%;

заклинивание ротора – 3,8%.

В гидрозащите: износ торцового уплотнения – 74,5%;

В кабеле: электропробой в теле -46%;

электропробой в муфте -13,1%;

сгорание изоляции - 31,2%;

механические повреждения – 5,7%.

Приведенные данные показывают, что в УЭЦН есть точки приложения творческих сил и при курсовом и дипломном проектировании, можно решать вопросы повышения надежности отдельных узлов.

Каковы основные направления работы конструкторских организаций в области повышения надежности узлов УЭЦН?

а) Совершенствование гидрозащиты. Гирдрозащита, которую мы рассмотрели, позволила сократить количество ремонтов по этому узлу с 9 до 6%. Но и она имеет недостатки: например быстрый износ торцового уплотнения и резиновых диафрагм.

б) Применение обмоточных проводов ПЭД с лавсановой и фторопластовой изоляцией, отличающейся высокой диэлектрической прочностью.

в) Применение сверхпрочных материалов для колес и валов: никелевый чугун, пластмассы, сталь 38 ХН.

г) Продолжаются работы по повышению мощности, производительности и напора УЭЦН за счет повышения мощности. Это достигается секционированием.

д) Повышение скорости вращения валов насосов позволяет без принципиальных конструктивных изменений повысить производительность и напор УЭЦН.

Известны соотношения:

;

где Q, H, N, n – соответственно производительность, напор, мощность и число оборотов насоса.

Увеличение n до n₁ вызывает изменение всех параметров. Так, если бы серийный ЭЦН-200-800 с наружным диаметром =92 мм, числом ступеней 227, Q= 200 т/сут; Н=850 м.вод.ст., n=2850 об/мин. вращать со скоростью вдвое большей (5700 об/мин), то его параметры изменились бы так: Q=400 м³ /сут; Н=3400 м при том же кпд.

Для получения первоначального напора необходимо было бы иметь всего 57 ступеней.