ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН, ОБОРУДОВАННЫХ УЭЦН С ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫМ ПРИВОДОМ

Эксплуатация УЭЦН с помощью частотно-регулируемого привода позволяет преследовать следующие цели:

§ достижение максимального дебита скважины за счет оптимизации работы погружного оборудования;

§ принятие решения о дальнейшей оптимизации скважин за счет спуска большего типоразмера УЭЦН (если при достижении максимальной частоты не выбран потенциал скважины);

§ сохранить работоспособность погружного оборудования.

При повышении частоты питающего напряжения необходимо учитывать зависимости изменения параметров погружного оборудования (закон подобия). Ограничивающими факторами при повышении частоты являются:

§ запас мощности погружного двигателя – при повышении частоты мощность изменяется линейно, в то время, когда потребляемая насосом мощность изменяется с кубической зависимости, и наступает момент, когда двигатель не сможет выдать необходимую насосу мощность (вырастет ток и произойдет остановка по перегрузу);

§ прочность валов погружной системы – при повышении частоты растет нагрузка на вал (т.к. меняется напор, производительность, и момент сопротивления вращению вала) и, выбрав погружной двигатель с большим запасом по мощности имеется риск скручивания вала, особенно при наличии в перекачиваемой жидкости механических примесей (эффект подклинивания);

§ глубина спуска УЭЦН – при повышении частоты в квадратичной зависимости увеличивается напор насоса и существует риск, что напор может превысить глубину спуска УЭЦН и произойдет остановка по недогрузу (когда насос откачает всю жидкость до приема насоса и перейдет в режим холостого хода).

При понижении частоты ограничивающими факторами являются:

§ напор насоса – при снижении частоты напор насоса ЭЦН снижается в квадратичной зависимости и может произойти момент, когда энергии насоса (напора) не хватит, чтобы поднять столб жидкости с динамического уровня и произойдет срыв подачи и остановка УЭЦН от срабатывания защиты по недогрузу (ЗСП).

§ минимально допустимая частота для погружных систем (рекомендуемая заводами-изготовителями) составляет 35Гц;

§ максимальная частота для погружных систем:

w для УЭЦН отечественного производства – 60 Гц;

w для УЭЦН импортного производства – 70 Гц.

§ максимально возможное напряжение питания ПЭД – при повышении частоты необходимо повышать напряжение, подаваемое на двигатель с учетом потерь в кабельной линии, потому что может наступить момент, когда при увеличении частоты вырастет ток и произойдет остановка по перегрузу.

Учитывая ограничивающие факторы при повышении частоты, максимальной частотой для работы с УЭЦН считать частоту, при которой рабочий ток не превышает номинальные значения.

До принятия решения по «раскрутке» скважин необходимо оценить следующие критерии:

§ максимально возможные токовые нагрузки на наземное электрооборудование;

§ максимально возможные нагрузки на автомат в трансформаторной подстанции;

§ сечение силового кабеля по стороне 0,4 кВ для работы с необходимыми нагрузками;

§ текущую и ожидаемую загрузку трансформаторной подстанции 35/6 кВ;

§ текущую и ожидаемую загрузку кустовой трансформаторной подстанции КТППН 6/0,4 кВ;

§ столб жидкости над приемом насоса должен быть достаточным для обеспечения работы УЭЦН без срыва подачи;

§ содержание механических примесей в перекачиваемой жидкости при работе на повышенных частотах не должно превышать значений, заданных заводом-изготовителем согласно исполнения установки;

§ режим работы УЭЦН по токовым характеристикам должен быть стабильным (отсутствие скачков тока характерных подклиниванию насоса или прорывам газа).

Уровень токовых нагрузок УЭЦН не должен быть близким к значению уставки защиты по перегрузу (ЗП). В этом случае необходимо выполнить оптимизацию выходного напряжения на повышающем трансформаторе (подобрать оптимальное напряжение, при котором значение тока минимально). Напряжение на трансформаторе должно быть рассчитано исходя из напряжения, необходимого для двигателя и потерь напряжения в кабельной линии, относительно глубины спуска УЭЦН.

При оптимизации скважин выделяются следующие технологические фазы:

§ Разгон – работа УЭЦН по определенной программе в сторону увеличения рабочей частоты;

§ Отработка – временное прекращение разгона при достижении определенной частоты для снятия контрольных параметров (замеры дебита и КВЧ производить в период после непрерывной отработки в период от 6 до 12 часов);

§ Стабилизация – прекращение разгона на определенном уровне при ухудшении режима работы или выносе КВЧ до возвращения параметров в нормальный режим;

§ Оптимальный режим – режим, при котором достигнут оптимальный режим по дебиту и частоте;

§ Отход – снижение рабочей частоты ниже ранее достигнутой, вследствие остановок УЭЦН по срабатыванию защит, резкого ухудшения режима работы или залповом выносе КВЧ.

Темпы разгона обозначены следующими условиями:

§ Нормальный разгон – программа разгона 0.1Гц/3600сек (2Гц в сутки). Критерии применения:

w режим работы УЭЦН стабильный (токовые нагрузки ровные);

w высота столба жидкости над приемом насоса более 400 м.;

w стабильный вынос или отсутствие мехпримесей, не превышающий критических значений.

§ Осторожный разгон – программа разгона 0.1Гц/7200сек – 0,1Гц/5400сек (1 – 1,5 Гц в сутки). Критерии применения:

w режим работы УЭЦН удовлетворительный (колебания токовых нагрузок не приводят к остановке УЭЦН по недогрузу (ЗСП) или перегрузу (ЗП));

w высота столба жидкости над приемом насоса более 400 м.;

w стабильный вынос или отсутствие мехпримесей, не превышающий критических значений

§ Быстрый разгон (до ранее достигнутой рабочей частоты) – программа разгона 0.1Гц/120-360сек (1Гц за 20 мин - 1Гц за 60 мин). Критерии применения:

w применяется для быстрого возврата на рабочую частоту после текущих или плановых отключений УЭЦН при стабильном режиме работы до остановки (токовые нагрузки ровные).

Поиск по сайту: