Скважинный узел

В типовом монтаже электрического погружного насоса внутрискважинное оборудование состоит из электромотора, многоступенчатого центробежного насоса и кабельной оснастки (рис. 10.33). Трехфазный индукционный электромотор заполнен маслом для охлаждения и смазки. Охлаждение осуществляется с помощью передачи тепла к скважинному флюиду, обтекающему мотор по направлению к газосепаратору и приему насоса, когда узел находится над продуктивной зоной. Эти моторы обычно работают на 3500 об/мин при 60 Гц или 2900 об/мин при 50 Гц. Они могут иметь мощность от нескольких лошадиных сил до более чем 700 л.с. Максимальные мощности, используемые для обсадных труб различного размера, приведены в табл. 10.1. Имеются моторы на разное напряжение (примерно от 300 В до более чем 3000 В), что удобно для наиболее экономически эффективного выбора сочетания мотора и электроарматуры.

Защитная секция предназначена для выравнивания давления масла в корпусе мотора и в устье скважины, что необходимо для компенсации теплового расширения и сжатия нефти. Механические уплотнения предотвращают попадание скважинных флюидов в корпус мотора или утечку масла из него.

Рис. 10.32. Электрический погружной скважинный насос	Рис. 10.33. Разрез погружного насосного узла

Таблица 10.1.Максимальная мощность для разных размеров обсадных колонн

Размер обсадной колонны, дюйм (наружный диаметр, мм)	Максимальная мощность, л.с. (60Гц)
4(112,5) 5 (137,5) 7 (175,0) 8 (215,5)	127,5 240,0 600,0 720,0

Используется специально разработанный внутрискважинный электрический кабель из медных проводов от № 1 до № 8. Размер выбирается на основании силы тока и падения напряжения, обычно с учетом падения напряжения 30 В на 1000 фут. (10 В/100 м). Стандартный кабель, изготовленный из медных проводов с покрытием, с полипропиленэтиленовой изоляцией, нитрильной оболочкой и армированный оцинкованной сталью или монель-металлом. Температурное ограничение составляет 205°F (95°С) при 1500 psi (ПМПа). Чем выше давление, тем ниже предельная температура. Имеются более дорогие кабели с предельной температурой 400°F (200°C). Считается, что стандартный кабель должен служить 10 лет при 167°F (75°C). Повышение температуры на каждые 16°F (9°С) уменьшает срок службы кабеля вдвое. Из-за температурных ограничений предельная глубина применения электрических погружных насосов составляет 3000 м. Обычно кабель имеет круглое сечение, но есть и с плоским — для тех случаев, когда важен просвет.