Установки заглибних електроцентробежних насосів (УЕЦН) призначені для відкачування з нафтових свердловин пластової рідини, що містить нафту, воду, газ і механічні домішки.
Умови експлуатації УЕЦН
Установка погружного відцентрового насоса включає в себе Занурювальне і наземне обладнання.
У Занурювальне обладнання входить: електронасосний агрегат, який спускають в свердловину під рівень рідини на колоні насосно-компресорних труб (НКТ). Електронасосний агрегат складається з: електродвигуна з гідрозахисту, газосепаратора, відцентрового насоса, а також зворотного і зливного клапанів.
До наземного обладнання відноситься: електрообладнання установки і гирлове обладнання свердловини (колонна головка і гирлова арматура, обв'язана з викидний лінією). Електрообладнання, в залежності від схеми токоподвода, включає в себе або комплектну трансформаторну підстанцію для заглибних насосів (КТППН), або трансформаторну підстанцію (ТП), станцію управління та трансформатор.
Електроенергія від трансформатора (або від КТППН) до Заглибні електродвигуни подається по кабельній лінії, яка складається з наземного кабелю живлення і основного кабелю з подовжувачем. З'єднання наземного кабелю з основним кабелем кабельної лінії здійснюється в клемній коробці, яка встановлюється на відстань 3-5 метрів від гирла свердловини.
Занурювальне обладнання УЕЦН
Основним видом заглибних електродвигунів, службовців для приводу відцентрових насосів, є асинхронні маслонаполненние з короткозамкненим ротором двигуни, вертикального виконання, виконані в сталевому корпусі, циліндричної форми. При частоті струму 50 Гц синхронна частота обертання їх вала дорівнює 3000 оборотів в хвилину (частота струму 1 Гц відповідає 1 обороту валу двигуна в секунду). Діаметр електродвигунів, визначається внутрішнім діаметром експлуатаційної колони, знаходиться в межах від 96 до 130 мм.
Основні параметри двигуна: потужність, струм і напруга, залежать від типорозміру двигуна. В даний час випускають двигуни з номінальною потужністю від 8 до 500 кВт, робочим струмом від 18 до 180А і робочою напругою від 300 до 3600 В. Малі діаметри і великі потужності викликають необхідність збільшувати довжину двигунів, яка іноді перевищує 20м.
Погружной електродвигун складається із статора, ротора, головки і підстави. Статор - нерухома частина двигуна. Корпус статора виготовляється у вигляді сталевої труби з різьбленням на кінцях для під'єднання головки і підстави електродвигуна. Статор складається з чергуються між собою магнітних (активних) і немагнітних пакетів, які запресовані в корпус. Пакети збираються з окремих кільцевих пластин з отворами (пазами). Пластини активних пакетів штампуються з електротехнічної сталі, а немагнітних пакетів з латуні або немагнітної сталі. Немагнітні пакети служать опорами для проміжних підшипників ротора.
Кількість активних пакетів статора залежить від потужності двигуна, а немагнітних визначається кількістю проміжних підшипників ротора. Збірка пакетів має наскрізні пази, в які покладена ізольована трифазна протяжна обмотка зі спеціального обмотувального дроту. Фази обмотки з'єднані в "зірку", а вивідні кінці обмотки статора з'єднуються з вивідними кінцями колодки кабельного вводу та ізолюються.
Усередині статора розміщується ротор, який представляє собою набір пакетів, розділених між собою проміжними підшипниками і послідовно надягнутими на вал. Вал пустотіла і має поздовжні отвори діаметром 6-8 мм для циркуляції масла, яким заповнений двигун. Пакети ротора збираються з окремих кільцевих пластин електротехнічної сталі, зовнішній діаметр яких менше внутрішнього діаметра пластин статора. У пази кожного пакета ротора вставлені мідні стрижні, які, по обидва боки пакета, згуртовуються з мідними кільцями, утворюючи так зване "біляче колесо". Пакети ротора утримуються на валу стопорними кільцями.
Передача крутного моменту від пакетів ротора до валу здійснюється за допомогою поздовжньої шпонки, яка укладається в поздовжні пази валу і пакетів ротора. Кількість пакетів ротора відповідає кількості активних пакетів статора. Між пакетами ротора на вал встановлюють підшипники ковзання, які спираються на немагнітні пакети ротора. Головка вворачивается в верхню частину корпусу статора. У голівці розташовується вузол опорного підшипника, який сприймає осьові навантаження від ваги ротора і вузол токоввода, службовець для харчування обмотки статора.
Вузол опорного підшипника складається з п'яти, яка кріпиться на вал ротора і підп'ятника, який встановлюється в голівці. У п'яті є два отвори, які грають роль турбинки для створення циркуляції масла у внутрішній порожнині двигуна. Підп'ятник має шість сегментів, між якими в зону тертя подається масло. Вузол токоввода містить електроізоляційну колодку, всередині якої розміщені контактні гільзи, пов'язані з висновками обмотки статора. У підставі, розташованому в нижній частині електродвигуна, размешается масляний фільтр і нижній підшипник, за допомогою якого центрується нижня частина вала ротора. При використанні двухкорпусной гідрозахисту, в підставі додатково размешается перепускний клапан, яким забезпечує повідомлення порожнини електродвигуна з компенсатором.
Для захисту двигуна oт проникнення в нею порожнину навколишнього пластової рідини, для охолодження обмоток і змазування підшипників, двигун заповнюється спеціальним маслом. Циркуляція масла всередині двигуна здійснюється з порожнини фільтра по внутрішньому отвору в валу, потім масло надходить для змащення радіальних підшипників, звідки потрапляє в зазop між статором і ротором і повертається до фільтру.
Циркулирующее всередині двигуна масло передає тепло статора і через залізо і корпус статора - омиває двигун пластової рідини. Тому для охолодження двигуна необхідно безперервне протікання пластової рідини по кільцевому зазору між корпусом електродвигуна і експлуатаційної колоною. І чим більше буде швидкість проходження пластової рідини, тим краще буде здійснюватися охолодження ПЕД. В даний час випускають електродвигуни різних виконань по теплостійкості для роботи в пластової рідини з різною робочою температурою. Теплостійкість ПЕД є основним параметром для експлуатує персоналу, оскільки впливає на режим експлуатації ПЕД, на режим проведення теплових обробок, а також на процес виведення свердловини на режим.