Погружные насосы

Насосы для перекачки нефти в нефтегазовой промышленности

В нефтегазовой и нефтедобывающей отраслях промышленности предназначено для перекачки нефти и готовых нефтепродуктов. Такая техника работает в больших диапазонах КПД, температуры, внутреннего давления.

Устройства должны…

Устройства должны обеспечивать значительный уровень надежности и безопасности в процессе перекачки светлых нефтепродуктов, сырой нефти и темных фракций, гарантировать эффективность процессов. Они разработаны специально для того, чтобы работать со сложными, взрывоопасными жидкостями, характеризующимися наличием механических примесей, высокими показателями вязкости.

Особенности эксплуатации насосов для перекачки нефти

Насосные установки, используемые в нефтяной промышленности, изначально предназначены для использования в особых условиях. Это связано с тем, что на большинство конструктивных элементов и узлов оборудования воздействует множество химических соединений, а сама техника используется в условиях повышенного давления и температуры.

Производители насосов для перекачки нефти изготавливают агрегаты в разном климатическом исполнении. Это связано с географией нефтедобывающей отрасли: эффективная работа устройств должна быть обеспечена при работе в жаркой пустыне или условиях суровых северных широт.

Приводы для нефтяных насосов

Значительная мощность — требование, которое предъявляется практически ко всему насосному оборудованию, задействованному в нефтяной промышленности. Это связано с глубиной залегания самой нефти и необходимостью организации ее подъема из скважин.

В зависимости от условий эксплуатации устройств подбирается конкретный тип привода для насосных установок. Приводы могут быть:

• Электрическими,
• Газотурбинными,
• Двигателями внутреннего сгорания.

По многим показателям наибольший диапазон характеристик в процессе откачки нефти способны обеспечить насосы, оснащенные электроприводами. Но далеко не всегда на станциях добычи и перекачки нефти электросеть доступна. В этом случае электроприводы заменяются газотурбинными установками или двигателями внутреннего сгорания.

Если есть возможность использования природного газа для работы привода, насосное оборудование оснащается пневматическими установками. Это позволяет повысить уровень рентабельности устройств, качественно повысить показатели КПД.

Типы насосного оборудования и их конструктивные особенности

Центробежные насосы для перекачки светлых нефтепродуктов

Оборудование этого типа имеет маркировку КМН и используется для работы со светлыми нефтепродуктами. К ним относятся следующие категории жидкостей:

• Керосин
• Бензин
• Газонефтепродукты

Перекачиваемая этими установками жидкость должна соответствовать следующим характеристикам:

1. Не выходить за рамки температурного диапазона от -40 до +50 °C.
2. Не превышать параметр в 0,2 % по наличию в продуктах твердых взвешенных частиц.
3. Размер твердых взвешенных частиц в светлых нефтепродуктах не должен составлять более 0,2 мм.

Применение центробежных насосов

Центробежные насосы для перекачки светлых нефтепродуктов активно используются на автозаправочных станциях, станциях заправки авиационного транспорта. Кроме того, оборудование может эксплуатироваться для организации слива топлива из транспортировочных цистерн.

Сфера применения нефтяного насосного оборудования

Нефтяное насосное оборудование имеет широкое применение и активно используется в следующих областях:

• Добыча нефти
• Подготовка нефтепродуктов к переработке
• Транспортировка нефти
• Эксплуатация скважин

Оборудование производства Борец

Компания Борец производит два вида погружных насосов для добычи нефти:

1. Электроцентробежные насосы.
2. Электроприводные винтовые насосы.

Серийное производство погружных электроцентробежных насосов было освоено в 1952 году, и в настоящее время Борец ежегодно выпускает более 12 000 таких насосов. Обладая многолетним опытом, Борец использует инновационные технологии и материалы для обеспечения высокой надежности и эффективности насосов при эксплуатации в сложных условиях.

Производство оборудования

В 2006 году Борец начал производство погружных электроприводных винтовых насосов, которые успешно используются для эксплуатации скважин с низким дебитом и высокой вязкостью нефти.

Изготовление насосов на собственных предприятиях позволяет компании контролировать как качество, так и стоимость продукции. Богатый ассортимент насосов позволяет выбрать оптимальный вид и размер оборудования для удовлетворения потребностей заказчика.

Насосное изобретение, которое изменило нефтяную промышленность

В начале XX века изобретатель Армаис Арутюнов разработал насос с электродвигателем, который навсегда изменил нефтяную промышленность. Правда, произошло это не сразу. Изобретению пришлось героически пережить пожар и революцию, чтобы затем побывать почти на каждом месторождении в мире и в итоге триумфально вернуться на родину.

В доме владельца мыловаренного завода Саркиса Арутюнова с самого утра стоял громкий скрежет: шестнадцатилетний наследник ножницами матери вырезал из листового металла пластины для электродвигателя. У мальчика по имени Армаис с детства проявился интерес к электротехнике, которая набирала обороты в начале XX века.

Инженерная мысль и воля случая

Армаис Арутюнов поступил в Петербургский лесотехнический институт и окончил его досрочно за три года. В 18 лет изобретатель основал свою первую фирму Российское Электрическое Динамо Компании Арутюнова и тут же загорелся проектом нового типа электродвигателя, который пригодился бы при бурении нефтяных скважин.

Многие ученые того времени пытались использовать электродвигатель в качестве , но никому не удавалось защитить его от проникновения промывочной жидкости и выбуренной породы.

Армаис Арутюнов мыслил нестандартно. Он впервые попробовал наполнять электродвигатель маслом, чтобы при помощи поршня создать внутреннее давление, превышающее давление окружающей среды: так ничего не могло проникнуть внутрь агрегата.

Оставалось лишь решить вопрос с охлаждением двигателя. Тогда Арутюнов задумал разместить насос, который выкачивал нефть из скважины, выше двигателя. Эксперименты показали, что поднимающаяся наверх нефть действительно охлаждает двигатель. Тогда Арутюнов сделал насос мощнее и соединил его с погружным электродвигателем, превратив идею в изобретение.

Испытания первого образца забойного агрегата молодой конструктор хотел провести на территории сталелитейного завода в Екатеринославе, где находилась мастерская его фирмы. Вечером перед экспериментом аппарат погрузили в большую ванну с водой, однако протестировать насос не успели — ночью на заводе начался пожар. Даже вовремя прибывшие пожарные не могли справиться с пламенем.

В экстренной ситуации один из заводских инженеров подвесил электронасос Арутюнова в горизонтальное положение и включил его. Огромные объемы воды, перекачанные насосом, помогли потушить огонь за минуты. Утром Арутюнов с удивлением узнал о первом успешном применении своего изобретения из газет: все они наперебой писали о чудо-насосе, победившем пожар.

Долгий путь к признанию

В конце 1910-х годов Баку, где работал ученый, стал одним из центров революционного движения, а Первая мировая война плавно перерастала в гражданскую. Арутюнов был вынужден эмигрировать и начал искать деньги на реализацию своего новаторского проекта за рубежом. Аналогов электронасоса в мире еще не было, но продать его оказалось непростой задачей. Спонсоры не верили, что перевернутое устройство с двигателем внизу, да еще и погруженное в буровую жидкость, будет работать. По их словам, это противоречило законам электричества.

Главным способом добычи нефти в начале XX века было тартание — при помощи огромного цилиндрического сосуда, работающего по принципу колодца, нефть вычерпывали из скважины и сливали в небольшие ямы, из которых рабочие вручную переносили жидкость в бочки.

Арутюнов был уверен, что будущее промышленности за электричеством, поэтому продолжил бороться за признание своего изобретения. Он знакомился с главами нефтедобывающих компаний, и однажды в него поверили. Предприимчивые нефтяники доверились армянскому изобретателю и подписали контракт на коммерческую поставку «установок электроприводных лопастных насосов» — так назывался перевернутый насос Арутюнова.

В 1928 году первый улучшенный агрегат удалось запустить на действующем месторождении. Он выглядел как длинный электрический мотор, стоящий на дне скважины «головой» и «ногами» выталкивающий нефть на поверхность. Установка работала без перебоев в течение 16 дней — рекордный срок на тот момент. Новость быстро разлетелась, в нефтяной промышленности начался ажиотаж. Газета The New York Times прислала Арутюнову телеграмму с просьбой: «Пожалуйста, вышлите хорошие фотографии вашего насоса, который работает вверх ногами».

Возвращение домой

За несколько лет скважинные насосы с погружным электродвигателем Арутюнова стали применять на тысячах нефтепромыслов по всему миру. К 1938 году в США такими установками выкачивали 2% всего объема нефти (больше трех миллионов тонн). В СССР первые насосы Арутюнова заработали в 1943 году, когда в страну поставили 53 комплекта оборудования.

После войны лучшие специалисты страны сошлись на том, что российские нефтяники должны использовать технологии Арутюнова. Чтобы перенять опыт, к соотечественнику направили делегацию советских инженеров. Гордый тем, что его идеи признали на родине, изобретатель показал коллегам последние разработки и отдал нужные чертежи.

К началу 1950-х первые отечественные установки Арутюнова приехали на российские месторождения. Мощные электронасосы пригодились и в водном хозяйстве, и даже в атомной энергетике: ими охлаждали трансформаторы на заводах по обогащению урана.

Новые поколения насоса Арутюнова, известные как УЭЦН (установки электрического центробежного насоса), до сих пор используются нефтяниками для механизированной добычи из самых высокопродуктивных пластов. Сегодня при помощи электронасоса, который сто лет назад называли техническим чудом, добывается три четверти российской нефти.

Установки погружных электроцентробежных насосов

Габаритная группа насоса Рекомендуемый рабочий диапазон, м3/сут при 50 Гц Диапазон регулирования, об/мин

2А 69 23 – 240 4000 – 6000

3 81 45-312 4000 – 6000

4 86 12 – 130 2100 – 4200

5 92 10 – 230 2100 – 4200

5А 103 25 – 960 2100 – 4200

6 114 850 – 1550 2100 – 4200

7А 130 320 2100 – 4200

Тип газпреобразующих устройств Рекомендуемый диапазон, м3/сут

2А 69 Вихревой газосепаратор; Вихревой газосепаратор-диспергатор; Модуль с компрессионно-диспергирующими ступенями 15 – 400

3 81 Вихревой газосепаратор; Модуль с компрессионно-диспергирующими ступенями 15 – 400

4 86 Роторный газосепаратор; Роторный газосепаратор-диспергатор 20 – 200

5 92 Модуль с компрессионно-диспергирующими ступенями; Роторный газосепаратор; Диспергатор 12 – 280

5А 103 Вихревой газосепаратор; Вихревой газосепаратор-диспергатор; Модуль с компрессионно-диспергирующими ступенями; Роторный газосепаратор; Диспергатор; 15 – 960

6 114 Роторный газосепаратор-диспергатор 600 – 1550

Устройства для защиты насоса от мехпримесей

Тонкость фильтрации, мкм

5 100 – 200

5А 100 – 200

Стандартный асинхронный двигатель

Габаритная группа, мм Частота вращения вала, Гц Диапазон регулирования, об/мин

96 16 – 70 50 2100 – 4200

103 16 – 180 50 2100 – 4200

117 12 – 360 50 2100 – 4200

130 22 – 550 50 2100 – 4200

180 125 – 750 50 2100 – 4200

Высоковольтный асинхронный двигатель

103 16 – 150 50 2100 – 4200

117 16 – 140 50 2100 – 4200

Высоковольтный вентильный двигатель

Габаритная группа, мм Частота вращения вала, об/мин Диапазон регулирования, об/мин

81 32 – 125 6000 4000 – 6000

117 24 – 300 3000 2100 – 4200

Гидрозащита

Габаритная группа гидрозащиты

8 172

Кабельные линии и кабельные удлинители

Площадь сечения жил кабеля, мм2 Допустимая температура нагрева жил, °С

10 – 50 120 – 230

Дополнительное оборудование (МГ, МВ, клапаны, шламоуловители)

2А – 7А 69 – 136