Применение износостойких электроцентробежных насосов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
альные вибрационные перемещения корпуса насоса вызывают сильные разрушения корпуса ПЭД и ГД.
Повышенная вибрация УЭЦН и фреттинг-коррозия в местах шлицевых соединений насоса и резьбы НКТ являются основной причиной многих обрывов насосных агрегатов и НКТ.
Практика показала, что, если предотвратить соприкосновение корпусов ПЭД и ГД со стенкой трубы, то их коррозионное разрушение снизится лишь на 40-50%. Однако коррозия корпусов в меньших размерах все же останется. Основным фактором аномальной коррозии в этих условиях является обтекание корпусов ПЭД и ГД пластовой жидкостью в направлении ее движения к приемному окну насосного агрегата.
Размер зазора при нормальном расположении труб очень мал: 4 - 6 мм в зависимости от мощности УЭЦН, диаметров корпуса ПЭД и обсадной колонны. Скорость течения пластовой жидкости между обсадной трубой и насосным агрегатом в зазоре, что определяет интенсивность охлаждения электродвигателя, зависит от величины зазора, состояния загрязнения металлической поверхности насоса и обсадной трубы, количества отложившихся продуктов коррозии, осадков солей, тяжелых нефтепродуктов и других факторов. Этот процесс во времени носит динамический характер, так как перед спуском УЭЦН в скважину регламентируется процесс шаблонирования обсадной колонны и промывки скважины от твердых загрязнений. Однако данный процесс подготовки скважин очень несовершенен, и часто рабочий интервал скважины остается заполненным продуктами коррозии и осадками солей.
При работе УЭЦН в рабочем зазоре дополнительно осаждаются продукты коррозии и соли, что существенно изменяет гидравлические характеристики работы насоса. При этом резкое ухудшение охлаждения ПЭД может вывести его из строя. Однако здесь выявляются коррозионные факторы, которые могут не только вызвать отказ ПЭД и ГД, но и привести к сильной коррозии их корпусов.
Действительно, при уменьшении зазора между насосом и обсадной колонной повышается скорость потока пластовой жидкости. При определенных скоростях течение жидкости в зазоре становится эрозионным и наступает более сильная, чем обычная, эрозионная коррозия металла. При дальнейшем уменьшении зазора и достижении критической скорости движения пластовой жидкости эрозионный поток переходит в кавитационный. Это подтверждается тем, что толщина наслоений в рабочем зазоре может достигать 2-3 мм и способна практически перекрыть значительную часть сечения зазора.
Гидравлические удары жидкости о поверхность корпуса ПЭД могут дополнительно усиливаться образованием пузырьков нефтяного газа на нагретой поверхности корпуса ПЭД. Таким образом, любое сужение проходного сечения между трубами ПЭД, ГД и обсадной колонной резко изменяет скорость движения жидкости в зазоре и повышает вероятность коррозионного разрушения корпусов ПЭД и ГД насосного агрегата.
Рассмотренный характер движения жидкости в рабочем зазоре вызывает ее сильную турбулизацию, гидроэрозию, иногда кавитацию, что в совокупности объясняет тип коррозионного разрушения корпуса ПЭД и ГД: язвенный, питтинговый, наличие глубоких рисок, а в целом, - аномальную коррозию ПЭД и ГД. Заполнение рабочего зазора осадками сульфида железа может вызвать при определенных условиях их контакта с металлом локальную коррозию, возникающую при действии макропары железо - сульфид.
Таким образом, до применения специальных средств защиты от коррозии, в первую очередь, необходимо устранить технологические факторы, способствующие коррозии. С этой целью следует решить задачу дополнительной очистки обсадной колонны, в основном в рабочем интервале, от различных осадков, в первую очередь, продуктов коррозии и солей, а также поддержать величину рабочего зазора УЭЦН в допустимых (максимально возможных) размерах.
Далее необходимо устранить контакт корпусов ПЭД и ГД с обсадной трубой путем установки центраторов. Из специальных средств защиты корпусов ПЭД и ГД от коррозии нужно использовать теплопроводные защитные покрытия, в том числе металлизационные (из цветных металлов, хрома, никеля и др.). Заслуживают внимания электрохимические методы противокоррозионной защиты корпусов ПЭД и ГД в сочетании с органическими или ингибирующими покрытиями. Не исключены и другие эффективные технологические и противокоррозионные методы, если они помогут повысить коррозионную стойкость корпусов ПЭД и ГД и всей установки. Проблема повышения эксплуатационной надежности УЭЦН должна находиться под особым контролем как нефтяников, так и изготовителей данных установок.
Эксплуатация скважин с агрессивной добывающей жидкостью требует использования коррозионностойкого оборудования.
В коррозионном фонде 2 и 4 группа ЭЦН составила 51%.
Рисунок 2.8 - Распределение ЭЦН по группам исполнения в коррозионном фонде
2.4 Применение ЭЦН износостойкого исполнения
В конструкцию износостойких насосов внесены следующие изменения:
. Рабочие колеса и направляющие аппараты изготовлены из нирезиста.
. Текстолитовая опора колеса заменена резиновой, а в направляющем аппарате опорой для этой резиновой шайбы служит стальная термообработанная втулка.
В установках импортного производства опорные шайбы рабочих колес изготавливаются из маслобензостойкой резины. Опорой этой шайбы в направляющем аппарате служит втулка, выполненная из силицированного графита СГ-П (смесь графита с карбидом кремния). Этим объясняется высокая стоимость установок.
. Для уме