Насосы для добычи нефти. Насосы для нефтяной промышленности: виды, обзор производителей

Насосные установки - одна из главных составляющих нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности. Без насосного оборудования не обходятся нефтебазы, технологические установки, резервуарные парки, танкеры. Сложность в подборе насоса заключается в особенностях химических свойств нефтепродуктов. Горючие, легковоспламеняющиеся, с высокой вязкостью, большим количеством взвешенных частиц и различных примесей, они требуют особого подхода.

1. Насосы изготавливаются из плавостойких материалов, а корпус покрывается дополнительным защитным слоем из металла для лучшего охлаждения агрегата во время работы.
2. Уровень вибрации в процессе эксплуатации должен быть минимальным, а механические примеси не должны засорять оборудование.
3. Необходимо добиться нулевой токопроводимости из-за повышенного риска воспламенения.
4. Оборудование должно быть сконструировано с возможностью применения в широком диапазоне внешних температур и в разнообразных климатических условиях: от пустыни до регионов Крайнего Севера.

Мы предлагаем насосы для нефтяной промышленности, отвечающие всем вышеперечисленным требованиям. Лучшие варианты представлены марками Mouvex и Blackmer. Когда необходимо работать с темными нефтепродуктами: мазутом, битумом, нефтью, газотурбинным топливом или гудроном, - лучше всего справятся шиберные или винтовые насосы серии S от Blackmer и насосы серии А от Mouvex.

Насосы Blackmer S-Series - новинка 2016 года, которая быстро завоевала популярность благодаря широким возможностям применения, сертификату ATEX для работы во взрывоопасных условиях и уникальным конструктивным особенностям.

Шиберный насос Blackmer - родоначальник всех шиберных насосов - был введен в серийное производство в далеком 1903 году. Технологичность, высокое качество и польза от его применения подтверждается многолетними испытаниями в реальных условиях эксплуатации.

Еще одна новинка последних лет - эксцентриковые дисковые насосы Mouvex серии А, улучшенные с учетом характеристик нефтегазовой и нефтедобывающей промышленности. Французский концерн PSG Dover с подразделением Mouvex - один из ведущих европейских поставщиков насосного оборудования для нефтяной, пищевой, фармацевтической и косметической отраслей.

Конструктивные особенности и технические характеристики насосов Mouvex и Blackmer позволяют использовать их в любой области, связанной с нефтепродуктами:

• при производстве сырой нефти и вторичной добыче;
• для транспортировки и разгрузки сырья;
• для улавливания паров и газов;
• для перекачки асфальта, битума, керосина, пропана, бензина, дизельного топлива и других горюче-смазочных материалов;
• для перекачки нефтешлама, мазута и сырой нефти;
• для нагнетания промывочной жидкости в процессе бурения скважин или подачи сред в пласт для улучшения интенсивности нефтедобычи;
• для транспортировки химических реагентов, солевых растворов, сжиженных газов, газового конденсата;
• в системах генерации давления и бустерных системах;
• для перекачки неагрессивных сред, например обводненной нефти.

Кроме того, насосные установки подобного типа используются на любом производстве, где необходимо работать с веществами, которые имеют сходные с нефтепродуктами качества: вязкость, агрессивность, воспламеняемость и т. д. Насосы для нефтяной промышленности могут применяться как в помещениях, так и в уличных условиях, когда есть возможность образования взрывоопасных газов или паров, а также смеси пыли с воздухом.

Одно из преимуществ использования насосов Mouvex и Blackmer - их универсальность. Оборудование соответствующих серий для нефтяной промышленности находит применение и в других областях:

• в химической отрасли - при работе с каустическими жидкостями, кислотами, полимерами, адгезивами;
• в пищевой и фармацевтической промышленности - для закачки меда, патоки, кремов, жидкого мыла, глицерина;
• в бумажной отрасли и кораблестроении - для работы с едкими жидкостями, растворителями, лаками, красками, мастикой.

Военная промышленность и область пожаротушения также не обходятся без универсальных эксцентриковых насосов Mouvex и винтовых агрегатов Blackmer.

Принцип работы насосов Mouvex и Blackmer позволяет им справляться с самыми тяжелыми условиями перекачки и без проблем контактировать с агрессивными и вязкими средами.

Эксцентриковые дисковые насосы Mouvex состоят из цилиндра и насосного элемента, установленного на эксцентриковый вал. По мере того как эксцентриковый вал вращается, насосный элемент образует камеру внутри цилиндра, которая увеличивается в размерах на входе, передавая жидкость в насосную камеру. Жидкость транспортируется к выходному отверстию, где размер насосной камеры уменьшается. Под давлением жидкость поступает в выпускной трубопровод.

Насосы Blackmer роторно-пластинчатого типа, используемые для подачи и перекачки жидкостей с различными показателями вязкости, являются универсальными. Шиберные устройства легко справляются с газотурбинным топливом, мазутом, продуктами нефтепереработки и масляными составами, благодаря чему применяются в нефтяной, пищевой, фармацевтической, целлюлозной отраслях промышленности.

При перекачке задействовано несколько сил:

• механическая стабилизирует и прижимает лопасти к цилиндру, продвигая вязкую жидкость к выходному клапану насоса;
• гидравлическая способствует тому, чтобы давление перекачиваемого состава на основание всех лопастей было постоянным и стабильным;
• центробежная обеспечивает проворачивание шиберов ротора, которые выталкивают жидкость наверх.

Агрегаты Blackmer с двумя винтами - это объемные насосы, транспортирующие любые жидкости без твердых примесей. Устройство состоит из пары винтов, расположенных друг напротив друга, которые при вращении образуют с насосным корпусом герметичную полость. Гидропривод создает на валах агрегата стабильное гидравлическое осевое напряжение. Перекачиваемая среда благодаря движению винтов перемещается к выпускному клапану, расположенному по центру насоса.

Особенности и преимущества

Все насосные установки, применяемые в нефтяной отрасли, обладают общими конструктивными особенностями. Оборудование обязательно имеет гидравлическую часть и торцевое уплотнение, изготовлено из специфических материалов для установки вне помещений и в любых климатических условиях, а электродвигатель оснащен защитой от взрывов. Проточная часть агрегата выполняется из углеродистой, никельсодержащей или хромированной стали.

Нефтяные установки обычно представлены двумя видами: винтовыми или центробежными насосами. Первые более универсальны, поскольку предназначены для использования в суровых условиях. А за счет перекачки жидкостей без контакта с винтовой частью подходят для работы с загрязненными веществами с высокой плотностью. Именно такие насосы для нефтяной промышленности предлагают компании Blackmer и Mouvex.

Насосы Mouvex для нефтяной промышленности

Насосы Mouvex серии А известны своей надежностью и высокой производительностью, которые обеспечиваются инновационными разработками от инженеров компании.

1. Уникальная конструкция насоса A-Series позволяет устройству непрерывно работать в обратном направлении и обеспечивает обратную перекачку продуктов.
2. Уникальный принцип работы эксцентриковых дисков отвечает за гладкую перекачку (при низкой частоте вращения), а также гарантирует превосходную эффективность.
3. Конструкция насосов серии А обеспечивает самовсасываемость даже при работе всухую и в процессе очистки трубопровода.
4. Mouvex A-series сохраняют свой первоначальный уровень производительности в течение длительного периода без регулировки благодаря автоматической очистке системы подпитки.
5. Даже при существенном изменении вязкости перекачиваемого продукта насосы поддерживают регулярный и постоянный выход независимо от давления на подаче.

Дополнительно насосы Mouvex серии А оснащены двойным байпасом для защиты при работе в обоих направлениях, а также нагревающей или охлаждающей рубашкой для транспортировки продуктов, которые могут затвердевать при низкой температуре окружающей среды.

Насосы Blackmer для нефтяной промышленности

Как шиберные, так и винтовые насосы этого изготовителя обеспечивают высокую производительность, надежность и долговечность оборудования.

1. Шиберные и винтовые насосы «Блэкмер» отлично справляются с высокоагрессивными жидкостями и устойчиво работают в абразивных средах.
2. Оба вида насосов могут работать всухую, что значительно экономит энергию и повышает производительность.
3. Винтовые насосы серии S отличаются низким уровнем шума, отсутствием перемешивания продукта и эмульгированного сдвига.
4. Уровень вязкости не имеет значения, когда в работу включаются винтовые или шиберные насосы Blackmer.
5. Возможность работы при малой частоте вращения вала (у шиберных агрегатов) или винтов гарантирует увеличенный срок службы оборудования.

Малый расход электроэнергии и легкий ремонт - дополнительные преимущества работы с насосами фирмы Blackmer.

Основные характеристики насосов Mouvex и Blackmer для нефтяной промышленности

Чтобы справляться со всеми требованиями и суровыми условиями работы с нефтепродуктами, оборудование должно отвечать определенным характеристикам. Компании Mouvex и Blackmer представляют насосные установки, которые не только удовлетворяют самым строгим требованиям, но и помогают оптимизировать энергозатраты и финансовые расходы.

Насосы Mouvex A-Series перекачивают жидкость при перепаде давления до 10 бар, демонстрируют максимальную скорость в 600 оборотов в минуту, а максимальный поток - до 55 м 3 /ч. Постоянная скорость потока сохраняется независимо от изменения вязкости или плотности продукта. А максимально возможная температура жидкости для бесперебойной работы насосного оборудования составляет +80 0 С. В потенциально взрывоопасных условиях агрегаты А-серии могут работать всухую до шести минут.

Шиберные насосы Blackmer демонстрируют отличную производительность (до 500 кубометров в час) при скорости в 640 оборотов в минуту и температуре от -50 0 С до +260 0 С. Насосы этой серии способны выдерживать давление до 17 бар. Винтовые насосы серии S показывают еще более впечатляющие результаты. Максимальная температура среды (в зависимости от модели насоса) может колебаться от -80 до +350 0 С. Максимальный перепад давления достигает 60 бар, а вязкость - 200 000 сСт.

Благодаря экономии ресурсов, высокому КПД, удобству обслуживания и эксплуатации насосы Mouvex и Blackmer для нефтяной промышленности принесут максимальную пользу вашему предприятию!

Глава 4. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ НЕФТЯНЫХ ПРОМЫСЛОВ

Классификация насосных станций нефтяных промыслов

Промысловые насосные станции классифицируются по назначению. Различают три вида станций:

Насосные станции для транспорта продукции скважин по территории месторождений от скважин до центральных пунктов сбора нефти;

Насосные станции (насосные установки), обеспечивающие функционирование центральных пунктов сбора нефти, где осуществляется подготовка нефти к транспорту на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ);

Насосные станции для закачки воды в нефтеносные пласты через нагнетательные скважины и добычи таким способом нефти.

Приведенная классификация насосных станций нефтяных промыслов является самой общей. На отдельных месторождениях она может иметь несколько иной вид. В частности, на ряде промыслов отсутствуют станции для закачки воды в нагнетательные скважины. Их роль выполняют высоконапорные погружные насосы водозаборных скважин, которые ведут прямую перекачку воды из водозаборных скважин в нагнетательные. Такой вариант обычно применяется на тех месторождениях, где для заводнения нефтяных пластов используют подземные воды.

Встречаются и другие отличия от приведенной выше общей классификации.

В зависимости от условий работы станций на них используются насосы различных типов. Тип насосов определяется в основном свойствами перекачиваемой жидкости.

Промысловые жидкости, транспортируемые насосными станциями, не являются в полном смысле нефтями. Это смесь различных жидкостей, газов и твердых включений.

Жидкая часть продукции скважин представлена жидкими углеводородами (собственно нефть) и водой, содержание которой в общем объеме продукции может составлять от нуля до 90-95%. Состав попутного нефтяного газа, добываемого совместно с нефтью, варьируется в широких пределах не только для различных месторождений, но и для одного и того же месторождения в различные годы его эксплуатации. Плотность газовых смесей при этом обычно находится в интервале 0,7-3,5 кг/м 3 .

Достаточно разнообразны и твердые включения. Количественная и качественная характеристика их имеет широкий спектр. Данные включения содержат в различных соотношениях частицы горных пород, выносимых потоком из скважин, окалину трубопроводов и технологического оборудования, а также твердые углеводороды в виде парафинов, церезинов, асфальтенов, смолистых веществ и так далее.

Естественное различие нефтей по вязкости и плотности дополняет общую картину физико-химических свойств промысловых жидкостей.

Столь большое разнообразие продукции скважин приводит к необходимости применения на промысловых НС насосов различных типов, так как каждый тип насосов предназначен для перекачки определенных видов жидкостей и имеет свою область рационального применения.

На промысловых насосных станциях в основном используют центробежные насосы и две разновидности объемных насосов - поршневые и роторные.

Центробежные насосы находят применение при перекачке больших объемов нефти и в тех случаях, когда не требуются большие напоры. Их применяет в основном на крупных месторождениях с маловязкой жидкостью.

Перекачка вязких нефтей производится объемными насосами. При этом роторные насосы, как правило, используются для перекачки нефтей повышенной вязкости и в тех случаях, когда производительность НС должна быть достаточно высока.

Из центробежных насосов на промыслах наибольшее распространение получили насосы типов АЯП, КСМ, МС, НК, НД, НМ, ЦНС. В Западной Сибири в последнее время предпочтение отдается преимущественно насосам ЦНС.

Поршневые насосы в основном применяются там, где нефть содержит значительный процент парафина (15%) и для нормальной перекачки таких нефтей требуется не только ее подогрев, но и сравнительно высокие давления, которые не могут развить центробежные насосы.

Для перекачки нефти и водонефтяных эмульсий (с содержанием свободного газа до 15%) широкое применение получили центробежные насосы.

Маркировка насосов расшифровывается следующим образом:

Н - нефтяной; К - консольный с подшипниковым кронштейном; С - секционный; М - моноблочный; МС - многосекционный; Д - двухстороннего входа (рабочее колесо двухстороннего входа); ЦНС - центробежный нефтяной секционный.

В маркировке насосов помимо буквенных обозначений приводятся группы цифр, с помощью которых сообщаются более детальные технические характеристики машин. Цифровые обозначения вносятся в маркировку двумя различными способами.

При одном из них общая маркировка насоса выглядит следующим образом:

Здесь первая цифра (8) соответствует диаметру входного патрубка насоса (в миллиметрах), уменьшенному в 25 раз и округленному. Вторая группа цифр (10) представляет коэффициент быстроходности насоса, уменьшенный в десять раз и округленный. Последняя группа цифр (5) отражает число ступеней насоса.

Аналогично насосам НД маркируется и другие типы насосов, например насосы НК и МС.

При втором способе маркировки вводимые в нее цифровые обозначения соответствуют основным технологическим характеристикам насосов, например

НМ -200-120-120 .

Первая группа цифр (200) здесь указывает на подачу насоса, выраженную в кубических метрах в час, вторая (120) - также на подачу и в тех же единицах, но только при сменном роторе на пониженную подачу. Последняя группа цифр (120) дает информацию о напоре, развиваемом насосом в метрах столба перекачиваемой жидкости.

Рассмотренные центробежные насосы используются для перекачки промысловой нефти с содержанием твердых взвешенных частиц в количестве не более 0,2% и размером не более 0,2 мм.

В отличие от центробежных объемные насосы находят на нефтяных месторождениях значительно меньшее применение, и это в основном поршневые насосы. Наиболее распространены поршневые насосы типов У8-3, 9МГр, НТ-150, 11ГР. Все эти насосы грязевые. Они не рассчитаны на перекачку нефти и, соответственно, не в полной мере отвечает условиям работы промысловых НС. В частности, мощность данных насосов заметно превосходит потребную на промысловых станциях, габариты и вес их чрезмерно высоки. Некоторые конструктивные элементы насосов, например уплотнения, не выдерживает длительного контакта с нефтяной средой и быстро выходят из строя.

Перечисленные обстоятельства заставляют, по возможности, избегать применения данных насосов для внутрипромысловой перекачки продукции скважин и заменять их либо на центробежные, либо на роторные насосы.

Среди роторных насосов наиболее распространены винтовые: МВН-1,5; МВН-6; МВН-10; ВН-50; ЭНН-120-5; ЭНВ-32/25; 2ВВ-500/10. Реже применяются шестеренчатые или роторно-зубчатые насосы типа РЭ. Ограниченное использование последнего типа насосов объясняется необходимостью более тщательной очистки для них перекачиваемой жидкости от механических примесей по сравнению с винтовыми. А это в условиях промыслов не всегда возможно и рационально.

В предыдущем выпуске мы поговорили о фонтанном и газлифтном способе добычи нефти. Но по статистике только чуть более 13% всех скважин в России эксплуатируются этими способами (хотя эти скважины дают более 30% всей российской нефти). В целом статистика по способам эксплуатации выглядит так:

Способ эксплуатации		Число скважин, %		Средний дебит, т/сут			Добыча, % от общей
				нефти	жидкости		нефти	жидкости
Фонтанный		8,8		31,1	51,9		19,5	9,3
Газлифтный		4,3		35,4	154,7		11,6	14,6
УЭЦН		27,4		28,5	118,4		52,8	63,0
ШСН		59,4		3,9	11,0		16,1	13,1
Прочие		0,1		-	-		-	-

ШСН – штанговые скважинные насосы;
УЭЦН – установки центробежных электронасосов.

Эксплуатация скважин штанговыми насосами

У обывателя при разговоре о нефтяном деле возникает образ двух станков – буровой вышки и станка-качалки. Изображения этих устройств встречаются всюду в нефтегазовой отрасли: на эмблемах, плакатах, гербах нефтяных городов и так далее. Внешний вид станка-качалки известен всем. Вот как он выглядит.

Станок-качалка и есть один из элементов эксплуатации скважин штанговым насосом. По сути, станок-качалка является приводом штангового насоса, расположенного на дне скважины. Это устройство по принципу действия очень похоже на ручной насос велосипеда, преобразущий возвратно-поступательные движения в поток воздуха. Нефтяной насос возвратно-поступательные движения от станка-качалки преобразует в поток жидкости, которая по насосно-компрессорным трубам (НКТ) поступает на поверхность.

Если по порядку описать происходящие процессы при данном виде эксплуатации, то получится следующее. На электродвигатель станка-качалки подается электричество. Двигатель вращает механизмы станка-качалки так, что балансир станка начинает двигаться как качели и подвеска устьевого штока получает возвратно-поступательные движения. Энергия передается через штанги – длинные стальные стержни, скрученные между собой специальными муфтами. От штанг энергия передается штанговому насосу, который захватывает нефть и подает ее наверх.

При эксплуатации скважины штанговыми насосами к добываемой нефти не предъявляются строгие требования, которые имеют место при других способах эксплуатации. Штанговые насосы могут качать нефть, характеризующуюся наличием механических примесей, высоким газовым фактором и так далее. К тому же, данный способ эксплуатации отличается высоким КПД.

В России изготавливаются станки-качалки 13 типоразмеров по ГОСТ 5688-76. Штанговые насосы производят ОАО «Элкамнефтемаш» г.Пермь и ОАО «Ижнефтемаш» г.Ижевск.

Эксплуатация скважин бесштанговыми насосами.

Для отбора из скважин больших объёмов жидкости применяется лопастный насос с рабочими колесами центробежного типа, обеспечивающий высокий напор при заданных подачах жидкости и габаритах насоса. Наряду с этим, в нефтяных скважинах некоторых районов с вязкой нефтью необходима большая мощность привода относительно подачи. В общем случае эти установки носят название погружные электронасосы. В первом случае - это установки центробежных электронасосов (УЗЦН), во втором - установки погружных винтовых электронасосов (УЗВНТ).

Скважинные центробежные и винтовые насосы приводятся в действие погружными электродвигателями. Электроэнергия подводится к двигателю по специальному кабелю. Установки ЭЦН и ЭВН довольно просты в обслуживании, так как на поверхности имеются станция управления и трансформатор, не требующие постоянного ухода.

При больших подачах УЭЦН имеют достаточный КПД, позволяющий конкурировать этим установкам со штанговыми установками и газлифтом.

При этом способе эксплуатации борьба с отложениями парафина проводится достаточно эффективно с помощью автоматизированных проволочных скребков, а также путем нанесения покрытия на внутреннюю поверхность НКТ.

Межремонтный период работы УЭЦН в скважинах достаточно высок и достигает 600 суток.

Скважинный насос имеет 80-400 ступеней. Жидкость поступает через сетку в нижней части насоса. Погружной электродвигатель маслозаполненный, герметизированный. Во избежание попадания в него пластовой жидкости устанавливается узел гидрозащиты. Электроэнергия с поверхности подается по круглому кабелю, а около насоса - по плоскому. При частоте тока 50 Гц частота вращения вала двигателя синхронная и составляет 3000 мин(-1).

Трансформатор (автотрансформатор) используют для повышения напряжения тока от 380 (напряжение промысловой сети) до 400- 2000 В.

Станция управления имеет приборы, показывающие силу тока и напряжение, что позволяет отключать установку вручную или автоматически.

Колонна НКТ оборудуется обратным и сливным клапанами. Обратный клапан удерживает жидкость в НКТ при остановках насоса, что облегчает запуск установки, а сливной освобождает НКТ от жидкости перед подъемом агрегата при установленном обратном клапане.

Для повышения эффективности работы для извлечения вязких жидкостей используется скважинные винтовые насосы с погружным электродвигателем. Установка скважинного винтового насоса, подобно установке ЭЦН, имеет погружной электродвигатель с компенсатором и гидрозащитой, винтовой насос, кабель, обратный и сливной клапаны (встроенные в НКТ), оборудование устья, трансформатор и станцию управления. За исключением насоса, другие части установки идентичны.

Владимир Хомутко

Время на чтение: 6 минут

А А

Виды насосов для добычи нефти и их характеристики

Нефтяная индустрия является важнейшей отраслью российской промышленности. Важность это природного энергоресурса для отечественной экономики трудно переоценить. Каждый год в России добывают миллионы тонн «черного золота», и этот объем не только обеспечивает потребности внутреннего рынка, но и приносит стране значительную долю экспортных доходов.

Современное извлечение этого полезного ископаемого производится посредством скважин, пробуренных в толще горных пород. Если давления в продуктивном пласте не хватает, как правило, нефть извлекается при помощи специальных механизмов, которые позволяют поднимать сырье на поверхность, а также используются для закачивания в продуктивные пласты воды, продвижения перекачиваемой продукции по промысловым трубопроводам и так далее.

Эти механизмы называются нефтяные насосы. Насосы для добычи нефти используются для подъема нефти на поверхность, перекачивающие насосы – для обеспечения необходимого давления в магистральных и промысловых трубопроводных системах. Далее мы рассмотрим основные типы такого оборудования.

Насосы для нефти. Основные виды

Нефтяные насосы бывают следующих видов:

1. штанговые глубинные насосы (ШГН);
2. штанговые винтовые;
3. электроцентробежные (ЭЦН);
4. винтовые;
5. диафрагменные;
6. гидропоршневые;
7. магистральные;
8. мультифазные;
9. струйные;
10. пластинчатые.

Штанговые глубинные насосы для добычи нефти (ШГН)

Эти механизмы являются устройствами объемного типа. Их используют для подъема добываемого сырья из скважины путем создания так называемой депрессии (перепада давления между продуктивным пластом и забоем горной выработки). Такие насосы многие из вас видели в кинофильмах и по телевидению (знаменитые нефтяные «качалки»).

В состав штангового насоса входит блок цилиндров, плунжеры, клапана, специальные крепления, штоки, штанга, переходники и так далее. Такие насосные установки используются более, чем на половине ныне эксплуатируемых нефтяных промыслов.

Такая широкая популярность этого вида нефтяного насоса обусловлена следующими несомненными качественными и эксплуатационными характеристиками:

• высокий коэффициент эффективности при эксплуатации;
• легкость, удобство и простота проведения ремонтных работ;
• возможность использования самых разных типов приводов;
• возможность применения даже в экстремальных условиях (к примеру, в случае высокой концентрации механических примесей; повышенного содержания газов в добываемой продукции; при выкачивании сырья с высокой коррозионной агрессивностью).

Штанговые винтовые насосы для нефтедобычи

Эту разновидность штанговых установок, как правило, используют при механизированной эксплуатации добывающих скважин в случаях добычи тяжелых сортов нефтяного сырья, а также шлифовальных и тягучих флюидов.

К основным преимуществам таких установок относятся: отсутствие изолированных газов и вполне демократичная для таких агрегатов стоимость.

Электроцентробежные добывающие насосы (ЭЦН)

Несмотря на то, что количество скважин, оборудованное установками данного типа, значительно меньше по сравнению с ШГН, по объемам добываемого с помощью центробежных электронасосов сырья они намного превосходят штанговые насосы. Достаточно сказать, что на территории нашей страны при помощи ЭЦН добывают около 80-ти процентов всего российского «черного золота».

Если кратко описать это устройство, то оно представляет собой обычный насосный механизм, оборудованный электрическим приводом (разве что, в отличие от штангового, он не имеет наземной части, длинный и тонкий). ЭЦН отлично зарекомендовали себя при работе в средах, отличающихся повышенной коррозионной агрессивностью. В состав таких насосных установок входят:

1. погружной насосный агрегат, состоящий из самого насоса и электропривода с гидрозащитой;
2. кабельная линия, соединяющая электродвигатель с трансформаторной подстанцией;
3. станция управления и регулирования работы установки.

Погружные насосы электроцентробежного типа по сравнению с глубинными штанговыми имеют весомые преимущества, а именно:

• простое наземное оборудование;
• возможность производства добычи больших объемов сырья (до 15 тысяч кубометров в сутки);
• возможность их применения в скважинах, глубина которых превышает 3 тысячи метров;
• длительный (от 500 дней до двух-трех лет и больше) временной промежуток работы установки без проведения ремонтных работ;
• возможность выполнения в скважинах необходимых исследовательских работ без необходимости поднимать насосный агрегат на поверхность;
• более простые и менее трудозатратные способы удаления парафиновых отложений, образующихся на стенках НКТ (насосно-компрессорных труб).

Кроме того, электроцентробежные насосные установки можно использовать на больших глубинах и в наклонных добывающих скважинах (вплоть до скважин горизонтального типа), а также в горных выработках с высокой степенью обводненности, в средах с высоким содержанием йодо-бромистых вода, при высокой степени минерализации пластовых вод и для подъема на поверхность кислотных и соляных растворов.

Помимо этого, существуют модификации ЭЦН для одновременно-раздельной работы на нескольких продуктивных горизонтах в рамках одной скважины. В некоторых случаях такие агрегаты используются также для закачивания в нефтяной пласт минерализованной пластовой воды, в целях поддержания необходимого уровня пластового давления.

Такая насосная конструкция применяется, как правило, для добычи тяжелых и высоковязких нефтей с большим количеством механических примесей (например, песка), а также для перекачивания жидкостей с высоким уровнем вязкости.

Эта разновидность нефтяной насосной установки обладает следующими преимуществами:

Винтовые насосы

Диафрагменные нефтяные насосы

Также, как и штанговые, относятся к устройствам объемного типа. Основу конструкции такого агрегата составляет специальная диафрагма, предохраняющая добываемую продукцию от попадания в другие части насосного механизма. В состав диафрагменного насоса входит подающая нефть колонна, нагнетательный клапан, осевой канал, винтовая пружина, цилиндр, поршень, опоры, электрический кабель и так далее.

Такие насосные агрегаты, как правило, используются на промыслах, где в добываемом нефтяном сырье содержится большое количество механических примесей. К основным достоинствам этой конструкции относят простоту монтажа и последующей эксплуатации.

Насосы гидропоршневые

Они предназначены для откачки из скважины пластовой жидкости. Гидропоршневые агрегаты используются в тех случаях, когда в добываемом сырье нет примесей механического характера.

В состав данных установок входят: скважинный насос, погружной двигатель, канал, через который осуществляется подъема нефти и воды, поверхностная силовая установка и система подготовки рабочей среды. В процессе добычи с помощью таких агрегатов на нефть поверхность выходит вместе с извлекаемой водой.

Основными преимуществами гидропоршневых насосов являются:

• возможность в значительной степени вносит изменения в их основные характеристики;
• простота и удобство применения;
• возможность без особых трудозатрат проводить подземные ремонтные работы;
• их можно использовать в скважинах, имеющих наклонное направление ствола.

Магистральные нефтяные насосы

Их основное назначение – перекачивать добываемое сырьё или нефтепродукты по промысловым, техническим и магистральным трубопроводам.

Такие агрегаты способны обеспечить высокий напор для обеспечения прокачки транспортируемого сырья. Их основные отличительные характеристики – экономичность процесса эксплуатации и высокая степень надежности.

Такие установки состоят из двух основных компонентов – корпуса и системы роторов, и применяются для прокачивания нефти и нефтепродуктов по системе магистральных трубопроводов.

Использование установок такого типа позволяет:

• снижать нагрузки на устье проема;
• уменьшать количество используемого оборудования;
• повышать эффективность использования выделяющихся газов;
• повысить рентабельность эксплуатации отдаленных месторождений.

Мультифазные насосы для нефти и нефтепродуктов

Струйные нефтяные насосные установки

Являются самыми современными и перспективными установками для нефтяной отрасли промышленности. Их применение поможет вывести технологию эксплуатации нефтяных месторождений на более высокий уровень.

В состав таких установок входят: механизм подведения рабочей среды. Активное сопло, канал подвода инжектируемой жидкости, камера смещения и диффузор.

В настоящее время насосные установки такого типа обретают все большую популярность вследствие простоты своей конструкции, отсутствия в ней движущихся элементов, высокой степени прочности и надежности работы даже при экстремальных условиях эксплуатации, таких, как высокая концентрация в рабочей среде примесей механического характера, высокое содержание свободных газов в извлекаемом сырье. повышенные температуры окр4ужающей среды и агрессивность рабочей жидкости.

Струйные установки насосного типа способны обеспечить:

• стабильность работы устройства;
• свободу регулирования давления в забое;
• оптимальное функционирование агрегата в случаях возникновения неконтролируемых изменений таких параметров, как степень обводненности, внутрипластовое давление тому подобных;
• более легкий и быстрый приток добываемого сырья;
• быстрый выход на оптимальный режим эксплуатации после приостановки работы скважины;
• эффективное использование выделяющихся свободных газов;
• предотвращение фонтанирования в затрубных областях;
• процесс быстрого остывания электродвигателей погружного типа;
• стабильность в устройстве токовой нагрузки;
• увеличение КПД нефтедобывающей установки.

Применение таких насосных агрегатов дает возможность обеспечить более качественную и быструю добычу нефтяного сырья.

В состав таких насосов входят:

• корпус, оборудованный крышкой;
• приводной вал с подшипниками;
• рабочий комплект, который состоит из распределительных дисков, ротора, статора и пластины.

Роторно-пластинчатые (шиберные) насосы ПН

К основным достоинствам пластинчатых агрегатов относятся:

• высокая прочность;
• хорошая надежность;
• высокая степень эффективности нефтедобычи;
• хорошие эксплуатационные характеристики;
• высокая износостойкость деталей механизма.

Владимир Хомутко

Время на чтение: 6 минут

А А

Основные типы насосов для нефтепродуктов

Насосы для светлых нефтепродуктов и темных нефтяных фракций, а также для сырой нефти должны обеспечивать высокий уровень надежности и безопасности при проведении работ с ними, и эффективно перекачивать необходимые жидкости, в том числе – с повышенной вязкостью и механическими примесями.

Нефтяные насосы отличаются от других подобных агрегатов своей способностью работать в особых эксплуатационных условиях.

На их узлы и прочие конструктивные элементы воздействуют углеводородные соединения, а диапазон температур и давлений – весьма широк. Такие установки изготавливают в самых разных климатических исполнениях, поэтому они могут эффективно работать при самой разной погоде, начиная с суровых северных широт и заканчивая жаркими пустынями.

Насосы для перекачки нефтепродуктов должны иметь достаточную мощность, поскольку нефть в прочесе добычи поднимается из скважин со значительной глубины, а в процессе её транспортировки по трубопроводам необходимо создавать достаточное давление в трубе для бесперебойного движения продукта.

Нефтяные насосные установки способны работать с сырой нефтью, нефтепродуктами светлых и темных фракций, нефтегазовыми эмульсиями, а также со сжиженными газами и другими жидкими веществами, обладающими похожими свойствами.

На площадках нефтепромыслов такие насосные установки могут использоваться для нагнетания промывочной жидкости во время процесса бурения скважины или при промывочных операциях во процессе капитального ремонта. Также их применяют для закачивания жидких сред в пласт, что обеспечивает большую интенсивность добычи. Помимо этого, этими агрегатами перекачиваются разные жидкие неагрессивные среды, в том числе обводненную нефть.

Эти агрегаты могут оснащаться следующими видами приводов:

1. механический;
2. электрический;
3. гидравлический;
4. пневматический;
5. термический.

Электропривод является наиболее удобным, но требует наличия источника электричества. Диапазон перекачивающих характеристик в электронасосах – весьма широк.

Если обеспечить электропитание не представляется возможным, такие насосы могут оборудоваться двигателями либо газотурбинного типа, либо ДВС.

Пневмоприводы в основном применяются в насосах центробежного типа, при наличие возможности использования энергии высокого давления либо природного, либо попутного газа. Такое сочетание значительно увеличивает рентабельности насосного оборудования.

Основные конструктивные особенности и типы насосов для нефтепродуктов

Главными конструктивными особенностями всех насосных установок для работы с нефтью и продуктами её переработки являются:

• наличие в насосе специальной гидравлической части;
• особые материалы, обеспечивающие установку нефтяного агрегата в условиях открытых площадок;
• специальное торцевое уплотнение;
• взрывозащищенность электрических двигателей.

Такие насосные установки монтируются с приводом на едином фундаменте. Торцевое уплотнение, которое ставится между корпусом и валом насоса, оборудовано промывочной системой м системой подачи жидкости. Проточную часть устройства изготавливают либо из углеродистой, либо из никельсодержащей стали.

Основные типы таких установок:

• винтовые;
• центробежные.

Нефтяные насосы винтового типа предназначены для работы в более суровых эксплуатационных условиях, нежели центробежные. Поскольку винтовые установки обеспечивают перекачку рабочей жидкости без контакта с винтами, они могут эффективно функционировать даже при перекачке загрязненных веществ, к которым можно отнести сырую нефть, пульпу, нефтешлам, рассол и так далее. Кроме того, агрегаты такого типа хорошо подходят для работы с высокоплотными веществами.

Нефтяные винтовые установки могут быть как одно-, так и винтовыми и двухвинтовыми.

Лопастные насосы для светлых нефтепродуктов

Оба исполнения обладают хорошей самовсасывающей способностью и создают при этом высокое давление (больше 10 атмосфер), которое обеспечивает сильный уровень напора (больше ста метров).

Двухвинтовые конструкции прекрасно справляются с перекачкой вязких жидкостей (например, мазуты, битумы, гудрон, шлам и тому подобное) даже при условии колебаний температуры окружающей атмосферы. Такая конструкция выдерживает температуру рабочей жидкости до 450 градусов Цельсия, при этом температура окружающего воздуха может быть до минус 60-ти. Двухвинтовые мультифазные установки могут работать с жидкостями, уровень загазованности которых доходит до 90%.

Винтовые агрегаты также можно использовать для разгрузки автомобильных и ж/д цистерн, ёмкостей, заполненных кислотами и для других задач, с которыми центробежные насосы справиться – не способны.

Центробежные насосы для нефти и нефтепродуктов бывают следующих типов:

1. консольные;
2. двухопорные;
3. вертикальные полупогружные (подвесные).

Центробежный насос первого типа оснащается или упругой, или жесткой муфтой, хотя есть и безмуфтовые модификации. Такие установки монтируются либо в горизонтальной, либо в вертикальной плоскости, или по центральной оси. Или – на лапах. Перекачиваемые вещества должны иметь температуру не выше 400°.

Одноступенчатый консольный насос оснащается рабочими колесами с односторонним ходом. Его можно применять для перекачки нефти или других жидкостей с температурой не выше 200 градусов.

Конструкции двухопорного типа могут быть:

Их модификации бывают с одним или двумя корпусами, а также с односторонним и двусторонним всасыванием. Температура рабочей жидкости в таких установках также не должна превышать 200 градусов.

Вертикальный полу погружной насос для перекачивания нефтепродуктов изготавливается либо с одним, либо с двумя корпусами. Кроме того, в них может быть либо раздельный слив, либо слив через колонну. Помимо этого, бывают модификации с направляющим аппаратом или со спиральным отводом.

По уровню температуры рабочей жидкости такие установки разделяются на:

• агрегаты для работы с жидкостями с температурой 80°:

1. полупогружные;
2. магистральные секционные чугунные многоступенчатые насосы горизонтального типа;
3. агрегаты с рабочими колесами одностороннего входа;
4. одноступенчатые горизонтальные стальные устройства.

• для жидкостей с температурой 200°:

1. чугунные насосы консольного типа;
2. чугунные многоступенчатые установки горизонтального типа.

Насос для нефтепродуктов КММ-Е 150-125-250

• температура 400°:
• консольные агрегаты из стали;
• насосы с рабочими колесами одностороннего хода;
• агрегаты с рабочими колесами двустороннего хода.

Какие уплотнения ставить на такие устройства – тоже зависит от температуры рабочей среды. Одинарные уплотнения применяются при этом показателе на уровне не больше 200°С, а двойные торцевые – до 400°.

Также такие насосные установки делятся на группы в зависимости от области их применения:

• агрегаты, задействованные в процессах нефтедобычи и транспортировки;
• насосы, применяемые при подготовке и переработке нефтяного сырья.

В первую группу входят насосы, которые используются:

• для подачи нефти на групповые автоматизированные установки для замеровные установки;
• для подачи на центральный сборный пункт;
• для закачки товарной нефти в резервуары;
• для перекачки на головную станцию нефтепровода магистрального значения;
• для перекачки нефти на предприятиях нефтепереработки;
• на дожимных станциях.

Ко второй группе относятся насосы, подающие нефть на центрифуги, сепараторы, в теплообменники, в ректификационные колонны и в печи.

Герметичный центробежный насос состоит из:

• корпуса;
• рабочего колеса закрытого типа;
• подшипника;
• уплотнительного стакана;
• внутреннего и внешнего магнитов;
• защитного и вторичного кожуха;
• несущей рамы;
• масляного уплотнения;
• температурного датчика.

Насос для нефтепродуктов (тип BB3):

1. корпус;
2. втулка для понижения давления;
3. рабочее колесо, оснащенное диффузором (первой ступени);
4. рубашка рабочего колеса;
5. диафрагма для балансировки;
6. шпильки крепежные;
7. щелевое уплотнение диффузора;
8. болт опорный (с уплотнением);
9. рабочий вал;
10. патрубок.

Насос для перекачки светлых нефтепродуктов КМ 100-80-170Е

Область применения нефтяных насосных установок

Такие устройства используются:

• на предприятиях нефтедобычи и нефтепереработки;
• в системах подачи топлива теплоэнергоцентралей (ТЭЦ);
• в больших котельных;
• на крупных станциях газонаполнения;
• на предприятиях, которые занимаются хранением, перевалкой и распределением нефти и нефтепродуктов;
• при перекачке различных нефтепродуктов;
• для прокачки сырой нефти по магистральным трубопроводам;
• для работы с товарной нефтью, газовым конденсатом или сжиженными газами;
• для перекачивания горячей воды на объектах энергетической отрасли;
• при инжекции воды в пласт на нефтепромыслах;
• при прокачивании химреагентов, кислот и солевых жидкостей, а также взрывоопасных веществ и так далее.

impeller импеллер динамическое уплотнение насоса для перекачивания загрязненных нефтепродуктов и кислот с твердыми включениями и песком