CC BY
0УДК 622 ЗариповаД.И., Галеев А.С.
Зарипова Д.И.
магистрант кафедры нефтегазового оборудования и технологии машиностроения «Высшая школа нефти» Альметьевский государственный технологический университет
(г. Альметьевск, Россия)
Галеев А. С.
доктор техн. наук, профессор кафедры нефтегазового оборудования и технологии машиностроения
«Высшая школа нефти» Альметьевский государственный технологический университет
(г. Альметьевск, Россия)
ОСОБЕННОСТИ ГИДРОЗАЩИТЫ ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В СФЕРЕ НЕФТЕДОБЫЧИ
Аннотация: в статье рассматривается гидрозащита погружного двигателя, заполненная специальным маслом, и являющаяся одним из важнейших узлов установки электроцентробежного насоса. Подобные установки применяются в сфере нефтедобычи для откачивания из скважин пластовой жидкости, которая может содержать газ, песок и вызывающие коррозию примеси.
Ключевые слова: гидрозащита, двигатель, нефтедобыча, нефть, жидкость, маслозаполненный.
Для понимания работы системы электроцентробежного насоса необходимо рассмотреть особенности погружных электродвигателей, которые выполняют важные функции в данной системе. Благодаря использованию специального масла эти асинхронные устройства способны эффективно
1600
функционировать даже при работе с различными жидкостями и элементами. Они широко применяются в нефтедобывающей отрасли для добычи жидкостей из скважин, включая те, которые содержат газ, песок и коррозионные элементы.
Давайте более подробно разберем устройство погружных электродвигателей:
- Внутри специальной трубы размещается статор, который содержит магнитопровод из листовой электротехнической стали.
- Обмотка статора уложена в пазы и соединена в звезду для обеспечения эффективной работы устройства.
- Ротор ПЭД состоит из нескольких пакетов, которые разделены промежуточными подшипниками, обеспечивающими плавное и надежное вращение двигателя. [1]
Таким образом, погружные электродвигатели представляют собой сложные и надежные устройства, способные работать в экстремальных условиях добычи жидкостей из скважин, что делает их важным компонентом нефтедобывающей отрасли.
В конструкции двигателя имеются несколько ключевых элементов, которые обеспечивают его надежную работу. Медные кольца, сваренные по торцам с медными стержнями ротора, играют важную роль в эффективной работе двигателя. Они укладываются в пазы и успешно справляются с циркуляцией масла.
Также стоит обратить внимание на основание нижней части двигателя, которое содержит несколько важных элементов. Фильтр для очистки масла гарантирует, что масло, поступающее в двигатель, будет максимально чистым. Кроме того, на основании находятся обратный клапан для закачки масла, перепускной клапан и магниты для улавливания износа. Все эти элементы играют важную роль в предотвращении поломок двигателя и обеспечении его долговечности.
1601
Верхняя часть двигателя также заслуживает особого внимания. Головка ПЭД является ключевым элементом, в которой установлен узел упорного подшипника. Этот узел включает в себя пяты и подпятника, а также крайние радиальные подшипники ротора. Узлы токоввода и пробка для закачки масла в двигатель также установлены в верхней части двигателя. Все эти элементы совместно обеспечивают надежность работы двигателя и его эффективность.
Гидрозащита ПЭД играет важную роль в обеспечении надежной работы электродвигателя и насоса. Она предотвращает различные виды негативных воздействий, что обеспечивает долгий срок службы оборудования.
На первом месте в списке преимуществ гидрозащиты стоит ее способность предотвращать проникновение пластовой жидкости внутрь электродвигателя. Это очень важно, так как такое проникновение может привести к серьезным поломкам и неисправностям в работе оборудования. Однако, гидрозащита сочетает в себе не только функцию предотвращения проникновения жидкости, но и компенсацию изменений температуры двигателя. Это позволяет эффективно поддерживать оптимальные рабочие условия и предотвращать возможные повреждения из-за перепадов температуры.
Компонентом гидрозащиты может выступать как один протектор, так и комбинированное решение с применением протектора и компенсатора. Это позволяет выбрать оптимальный вариант в зависимости от требований и условий эксплуатации оборудования. Важно отметить, что конструкция гидрозащиты не только обеспечивает защиту и компенсацию, но также служит основанием для присоединения дополнительного оборудования УЭЦН. Форма фланца или внутренняя резьба диаметром 60 мм позволяет легко и надежно устанавливать дополнительное оборудование, что расширяет функциональные возможности системы. [2]
Для надежной защиты от влаги есть несколько инновационных систем. Например, одна из них основана на использовании двух камер, соединенных специальной трубкой. Верхняя камера заполнена барьерной жидкостью, а нижняя - маслом, аналогичным маслу, используемому в двигателях. Эта
1602
жидкость, отличающаяся своим вязким и плотным составом, не смешивается ни с водой, ни с маслом. При изменении объема жидкости в двигателе барьерная жидкость перемещается между камерами, обеспечивая надежную защиту.
Системы гидрозащиты разрабатываются и выпускаются в различных вариациях. Существуют как стандартные исполнения такой системы, так и варианты с повышенной коррозионной стойкостью. Разнообразие вариантов позволяет выбрать оптимальное решение в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Важно учитывать не только защитные качества системы, но и ее применимость к конкретному оборудованию.
Гидрозащиты различают по теплостойкости, что позволяет им использоваться в различных температурных условиях - от 90 °С до 120 °С. Кроме того, наличие усиленного подпятника позволяет гидрозащите выдерживать осевую нагрузку до 700 кг. Существуют различные модификации гидрозащит: типа Г, П и ПД, каждая из которых находит широкое применение на промыслах в Российской Федерации. Обратите внимание, гидрозащиты могут оснащаться как обычной, так и совмещенной с приемным устройством верхней головкой, что расширяет их функциональные возможности. Полиэтиленовая пробка и клапан для перепуска обеспечивают надежную защиту. [3]
Гидрозащиты имеют широкое применение на промыслах Российской Федерации, где они используются для работы в различных условиях температуры. Наиболее распространенные типы гидрозащит - Г, П и ПД, каждый из которых обладает своими особенностями и преимуществами. Они также оснащены полиэтиленовой пробкой и клапаном для перепуска, что обеспечивает эффективную защиту системы.
Суть работы гидрозащиты заключается в обеспечении надежной работы оборудования при сложных условиях эксплуатации. В данной статье будет рассмотрена роль этого важного аспекта в технологическом процессе нефтедобычи.
Гидрозащита погружных электронных двигателей представляет собой важный аспект эксплуатации установки ЭЦН. Она обеспечивает компенсацию
1603
теплового расширения объема масла, а также принимает на себя осевую нагрузку насоса. Главная функция гидрозащиты заключается в защите двигателя от попадания пластовой жидкости. Но что же конкретно входит в состав этой важной системы? Из чего же сделана гидрозащита погружного электродвигателя? Статор, медные кольца, фильтр для очистки масла, головка ПЭД, клапаны и магниты для улавливания износа - все эти элементы служат для обеспечения безопасной и эффективной работы двигателя в условиях эксплуатации. Они способны обуславливать не только функции компенсации теплового расширения и защиты от воздействия пластовой жидкости, но и обеспечивать долгий срок службы установки ЭЦН. [4]
Таким образом, резюмируя вышесказанное, ПЭД настроены для оптимальной работы в условиях эксплуатации, благодаря грамотно разработанным условиям эксплуатации и конструкции гидрозащиты, являющейся центральным элементом обеспечения безопасности и надежности работы погружных электронных двигателей. Это уникальное устройство обладает множеством функций. Например, оно способно не только выравнивать давление внутри двигателя и в скважине, но и обеспечивать эффективную передачу крутящего момента от двигателя к различным модулям и механизмам. Благодаря своей многофункциональности оно является ценным и незаменимым компонентом в различных отраслях промышленности и техники.
Следует отметить, что данное устройство является важным звеном в оборудовании для нефтяной и газовой промышленности, морского бурения, а также в энергетическом секторе. Его применение способствует повышению эффективности и надежности технологических процессов, что делает его востребованным компонентом в современном производстве.
1604
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Трулев А.В., Тимушев С.Ф. Новое поколение гидрозащиты погружных электрических двигателей с динамическим лабиринтом для эксплуатации осложненных месторождений с высоким содержанием свободного газа и механических примесей. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2019, № 7, с. 59-65, doi: 10.18698/0536-1044-2019-7-59-65;
2. Трулев А.В., Ложкина И.Н., Леонов В.В. Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя. Патент № РФ 2670290, бюл. № 30, 2018;
3. Маркин А.Н., Низамов Р.Э., Суховерхов С.В. Нефтепромысловая химия: практическое руководство. Владивосток, Дальнаука, 2012. 288 с;
4. Ивановский В.Н. Учет условий эксплуатации при проектировании периодических режимов работы скважин, оборудованных УЭЦН // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2013. 6. С. 235.
Zaripova D.I., Galeev A.S.
Zaripova D.I.
Almetyevsk State Technological University (Almetyevsk, Russia)
Galeev A.S.
Almetyevsk State Technological University (Almetyevsk, Russia)
FEATURES OF HYDRAULIC PROTECTION OF SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTORS IN FIELD OF OIL PRODUCTION
Abstract: article discusses the hydraulic protection of a submersible motor filled with special oil, which is one of the most important components of the installation of an electric centrifugal pump. Similar installations are used in the field of oil production to pump out reservoir fluid from wells, which may contain gas, sand and corrosive impurities.
Keywords: hydraulic protection, engine, oil production, oil, liquid, oil filled.
1605
