Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ПОВЕРХНОСТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ГИДРОПОРШНЕВЫХ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК
Наземные насосные агрегаты могут применяться как для привода одного ГПНА, так и для нескольких, расположенных в различных скважинах. Для распределения жидкости между ними используются распределительные гребенки со стабилизаторами расхода рабочей жидкости. Поверхностное оборудование гидропоршневых насосных установок различается: — по типу принципиальной схемы циркуляции рабочей жидкости (открытая или закрытая); — по числу ГПНА, обслуживаемых одной наземной установкой (индивидуальные или групповые). Рассмотрим основные особенности установок. Тип принципиальной схемы циркуляции рабочей жидкости предопределяет способ возврата рабочей жидкости на поверхность. В установках с закрытой схемой жидкость после совершения ею полезной работы из гидродвигателя по отдельному каналу поднимается на поверхность. Продукция пласта, выходящая из скважинного насоса, поднимается по своему отдельному каналу. В установках с открытой схемой жидкость, выйдя из гидродвигателя, смешивается с жидкостью, выходящей из скважинного насоса, и поднимается на поверхность по общему каналу. Недостатком первой схемы является большая металлоемкость, поскольку от устья к погружному агрегату необходимо спустить три герметичных трубопровода: для подачи рабочей жидкости к агрегату, для ее отвода и для подъема пластовой жидкости. Достоинством этой схемы являются незначительные потери рабочей жидкости, определяемые только лишь утечками из системы привода. Следует заметить, что производительность системы подготовки рабочей жидкости всей установки в значительной степени зависит от качества подготовки рабочей жидкости. Установки с открытой схемой обладают меньшей металлоемкостью, так как предполагают каналы только для двух потоков жидкости — сверху вниз — рабочей, а снизу вверх — смеси рабочей и пластовой жидкости. Соответственно проще и оборудование устья. Недостатком этой системы является необходимость обработки большого количества рабочей жидкости, что требует применения сложных и высокопроизводительных систем для ее подготовки. Принципиальные схемы установок обоих типов приведены на рис. 6.7. В каждой из них двигатель 1приводит в действие силовой насос 2, который по колонне труб 3 подает рабочую жидкость к двигателю 4 гидропоршневого агрегата (ГПНА). Скважинный насос 5 ГПНА, приводимый в действие двигателем 4 забирает пластовую жидкость из скважины и по колонне труб 6 направляет ее вверх. В установке с открытой схемой рабочая жидкость поднимается на поверхность по колонне труб 6, а в установке с закрытой схемой — по отдельной колонне 7. В установке с открытой схемой смесь пластовой и рабочей жидкости из колонны 6 направляется в устройство подготовки рабочей жидкости 8, из которого очищенная нефть по трубопроводу 9 поступает на прием силового насоса 2, а остальная часть потока вместе с отдельными примесями направляется в сборный промысловый коллектор. Рис. 6.7. Принципиальные схемы обустройства поверхностного оборудования гидропоршневых насосных установок(слева — открытая, справа — закрытая).
В установке с закрытой схемой рабочая жидкость возвращается в буферную емкость устройства подготовки 8, откуда трубопроводом 9направляется на прием силового насоса 2.Пластовая жидкость из колонны 7 отводится в сборный промысловый коллектор, а небольшая часть жидкости (1—2 %) по трубопроводу 10направляется в устройство подготовки 8для компенсации потерь рабочей жидкости. По принципу действия скважинного насоса ГПНА существующие конструкции можно разделить на группы с насосами одинарного, двойного и дифференциального действия. Блок подготовки рабочей жидкости имеет параметры, обусловленные, прежде всего, типом гидравлической схемы установки: закрытой или открытой. В первом случае его производительность составляет 1—3 % от подачи силового насоса, во втором — до 50 %. Как правило, в качестве рабочей жидкости используется сырая нефть, после того как из нее удалены свободный и растворенный газ, вода, абразив. Если подготовка рабочей жидкости в малых количествах при использовании закрытых схем не вызывает трудностей, то очистка ее для установок с открытой схемой достаточно сложна. Высокие требования к качеству рабочей жидкости предопределяются, в конечном счете, долговечностью, которой должны обладать и силовой насос и ГПНА. Невыполнение этого требования, например, в отношении содержания абразива будет приводить к интенсивному изнашиванию пар трения: плунжер- уплотнение в насосе, поршень — цилиндр, детали золотника и клапанов в ГПНА, увеличение содержания коррозионно-активных компонентов — к коррозии внутренних полостей, в том числе и рабочих поверхностей, гидросистемы. На энергетические показатели установок большое влияние оказывает вязкость нефти — превышение определенного ее значения приводит к резкому снижению КПД, что обусловливается повышением потерь давления на жидкостное трение. В настоящее время в установках ГПНА для добычи высоковязких нефтей в качестве рабочей жидкости используется вода со специальной присадкой, обеспечивающей хорошие смазывающие свойства и являющейся ингибитором коррозии. Применение ее приводит к увеличению КПД, но одновременно повышает требования к герметичности резьбовых соединений колонн насосно-компрессорных труб. Вопрос о рациональной степени очистки рабочей жидкости определяется на основании технико-экономических расчетов, в основу которых закладываются с одной стороны стоимость подготовки рабочей жидкости, а с другой стороны — стоимость ремонта или замены оборудования, выход, из строя которого обусловлен качеством подготовки жидкости. С учетом того, что ухудшение качества подготовки жидкости приводит к необходимости замены пар плунжер-уплотнение в силовом насосе и замене всего агрегата ГПНА на новый, занимающий при применении свободного ГПНА порядка 4 ч, в ряде случаев считается целесообразным при применении открытых гидравлических схем рабочую жидкость отстаивать в резервуаре и доводить содержание абразива до 0, 5 г/л. Схема простейшей установки для подготовки рабочей жидкости включает трехфазный сепаратор, отделяющий свободный газ и воду от нефти, и буферную емкость для хранения и отстаивания нефти представлена на рис. 6.8. Иногда в эту схему включается устройство для дозирования и подачи в рабочую жидкость химических реагентов, например, для внутрискважинного деэмульгирования пластовой жидкости.
Рис. 6.8. Схемы компоновки поверхностного оборудования гидропоршневой насосной установки фирмы TRIKO Industries, Inc (США) при обвязке и эксплуатации одной скважины и группы скважин.
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 737; Нарушение авторского права страницы