Электродиафрагменные насосы. Их конструктивные особенности, принцип действия и основные параметры

Диафрагменные скважинные насосные установки относятся к объемным плунжерным насосам с электроприводом, у которых отбираемая жидкость, проходя через приемный и нагнетательный клапаны, не соприкасается с другими подвижными деталями на­соса и его привода. Она отделена от них резиновой диафрагмой. Этим определяется специфическая область применения данных на­сосов. Они предназначаются для отбора агрессивных пластовых жидкостей или жидкости со значительным содержанием в ней ме­ханических примесей, в частности песка, поступающего из пласта.

Установка скважинного диафрагменного насоса состоит из по­гружного насосного агрегата (насоса и электропривода), спущен­ного в скважину на НКТ, кабеля, идущего рядом с тру­бами, спускного клапана, встроенного в колонну НКТ, оборудо­вания устья и станции управления, размещенной на поверхности.

У погружного агрегата имеются нагнетательныйи всасываю­щийклапаны, диафрагма, пружинаи поршень. Под порш­нем находится эксцентрик, приводимый во вращение угловой зубчатой передачей. Ниже находятся электродвигательи ком­пенсационная диафрагма.

Полость над поршнем и полостьу привода заполнены мас­лом. Полость над поршнемимеет строго определенный объем масла. Утечки масла из этой полости (например, через зазор у поршняи ци­линдра, в котором ходит поршень) восполняются через специальный клапан, размещенный в корпусе цилиндра. Так же выпускаются и излишки масла из полости над поршнем. Работой этих клапанов управляет вспомогательный поршенек, соединенный толкателем с диафрагмой.

Погружной агрегат работает следующим образом. При враще­нии вала двигателя и угловой зубчатой передачи экс­центриквращается и поршень, прижатый к эксцентрику пру­жиной, перемещается вверх и вниз. На схеме показано верхнее положение поршня. Поскольку объем полости над поршнемнеизменен, при ходе поршня вниз масло будет заполнять освобождаемое поршнем пространство, а диафрагмаопустится. Соз­дается понижение давления в рабочей полости насоса под клапанами и происходит всасывание жидкости из скважины. Когда при дальнейшем вращении эксцентрика он подвинет поршень вверх, масло надавит на диафрагму и переместит ее в верхнее положение. Произойдет нагнетание жидкости через клапанв НКТ. Таким образом, перекачиваемая жидкость соприкасается только с клапанами, диафрагмой и стенками рабочей по­лости. Изменение объема полости у приводаиз-за дви­жения поршня компенсируется диафрагмой.

Насосные установки этого типа выпускаются фирмой «Плейгер» (ФРГ) и были также разрабо­таны, изготовлены и испытаны в Советском Со­юзе (ОКБ БН). Поскольку угловая зубчатая пе­редача и эксцентриковый привод поршня разме­щаются в погружном агрегате малых габаритов, мощность привода ограничена 3—6 кВт. Электродви­гатель трехфазный, асинхронный, маслозаполненный. Частота вращения вала электродвигателя 1350—1500 мин^-1. Зубчатая передача сокращает частоту вращения примерно в 2 раза. Таким образом, число ходов поршня в минуту около 750 при длине хода около 15 мм. Диафрагма насоса фирмы «Плейгер» имеет ход около 2,5 мм, расчетное число циклов работы диафрагмы до отказа примерно 400·10⁶ (примерно 400 сут). При давлении 10 МПа подача насоса составляет около 10 м³/сут, к. п. д. погружного агрегата — 0,45. При отборе сильно обводненной жидкости (до 90 %) с содер­жанием механических примесей до 1,8 мас. % отечественные на­сосы имеют большой межремонтный период работы (более 200 сут). В этих условиях межремонтный период насосов ЭЦН и штанговых насосов в 2—3 раза меньше.

Поиск по сайту: