Прочие изделия для УЭЦН

Подкладка под кабель

Одной из проблем эксплуатации установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) является перегрев кабеля. При плотном прилегании к корпусу насоса кабель, принимая тепло от насоса, перегревается. При этом нарушается геометрия кабеля, разрушается изоляция, что в конечном итоге приводит к преждевременному отказу УЭЦН.

Существует ряд причин повышения температуры корпуса насоса:

1.Высокое содержание газа.

Во-первых, при попадании пузырьков газа в область пар трения в осевых опорах, в парах «опорные шайбы — направляющий аппарат», в подшипниках скольжения могут возникать условия «сухого» трения и дисбаланса ротора. При этом в зоне отсутствия жидкости, которая способна отводить часть тепла из зоны трения, повышается температура, как самой пары трения, так и насоса в целом.

Во-вторых, при газосепарировании газ, поднимаясь в затрубном пространстве вверх вдоль корпуса насоса, изолирует поверхность насоса от жидкости, уменьшая тем самым отток тепла, что также влечет за собой увеличение температуры.

2. Высокая концентрация взвешенных частиц (КВЧ)

Высокая концентрация взвешенных частиц (КВЧ) может увеличить температуру в зоне пар трения. Кроме того, при повышении КВЧ увеличивается потребляемая мощность установки, что незамедлительно сказывается на температуре погружного электродвигателя (ПЭД) — главного источника тепла УЭЦН. Тепло от ПЭД распространяется далее вверх по УЭЦН, доходя до модуль-секций насоса.
Изложенная проблема решается с помощью теплоизоляции кабеля от источника тепла.

В ЗАО «Лукойл ЭПУ Сервис» (г. Когалым) были проведены исследования по влиянию зазора между кабелем и корпусом (нагревающим элементом) на температуру кабеля. Результаты приведены на рис. 1.

Рис.1. Изменение температуры кабеля в зависимости от времени нагрева и от зазора между кабелем и нагревающим элементом установки (при t нагр=166 оС)

Очевидно, что зазор снижает возможность передачи тепла от компонентов установки к кабельной линии. Движение жидкости в скважине через зазор увеличивает эффект отвода тепла от кабеля и тем самым снижает вероятность его перегрева с оплавлением и выходом из строя.
Для обеспечения зазора предлагается подкладка под кабель (рис. 2), разработанная совместно со специалистами ЗАО «Лукойл ЭПУ Сервис» (патент № 49589). Подкладка через определенное расстояние устанавливается под кабель и крепится вместе с ним поясами (клямсами) (рис. 3) к корпусу.

Исполнение подкладки в виде скобы позволяет более надежно крепить ее к кабелю. Наличие ребристой наружной поверхности уменьшает площадь контакта с компонентами установки. Изготовление подкладки из термоизоляционного материала позволяет снизить теплопередачу от компонентов установки к кабелю в местах ее крепления. Необходимость затяжки поясом кабеля с определенным усилием связана с устранением обвисания и задира кабеля при спуске и подъеме установок в скважине.

На данный момент, ООО «Ижнефтепласт» освоило производство подкладок под отечественный кабель (3×10, 3×16) на корпус (Ø92) и на НКТ (Ø73).

Примечания:

1. Ширина клямс должна быть не более 22 мм.
2. *Допускается применять

По желанию заказчика возможно освоение производства подкладок и для других кабелей.