Погружные центробежные насосные установки (сокращенно УЭЦН) разработаны и применяются для перекачки из нефтяных и и иных видов скважин пластовой жидкости, содержащей нефть, воду и газ, и механические примеси. Такие насосные установки подходят также и для наклонных скважин.

Насосы могут быть изготовлены в двух видах исполнения: простом и антикоррозионном, что определяется в зависимости от химического состава среды в скважинах.

Эксплуатация насосов, где в откачиваемой среде концентрация механических либо прочих примесей превышает допустимую техническую рекомендацию в размерах 0,1 грамм на литр — ведет к засорению насоса, повышенному износу его основных частей и узлов, а так же возможно к выводу его из строя

При засорении может наблюдаться повышенная вибрация, происходить проникание влаги и воды в ПЭД по торцевым уплотнениям, сответсвтенно происходит перегрев двигателя, что в итоге повлечет за собой остановку УЭЦН, и потребуется произвести ремонтные профилактические работы.

Приведем пример условного обозначения  таких насосных установок:
Насос УЭЦН К 5-180-1200, Насос У 2 ЭЦН И 6-350-1100,
Где У – обозначение насосной установки, 2 – тип модификации вторая , Э – с приводом от погружного электродвигателя, Ц – центробежный, Н – насос, К – повышенный коррозионостойкости, И – повышенной износостойкости, М – модульного исполнения, 6 – группы насосов, 180, 350 – подача м\сут, 1200, 1100 – напор, м.в.ст.
В зависимости от диаметра эксплуатационной колонны, максимального поперечного габарита погружного агрегата, применяют насосные установки ЭЦН различных групп – 5,5, а 6. Установка группы 5 с поперечным диаметром не менее 121,7 мм. Установки группы 5 а с поперечным габаритом 124 мм – в скважинах внутренним диаметром не менее 148,3 мм. Насосы также можно разделить на основные три условные группы – 5,5 а, 6. Диаметры корпусов группы 5 – 92 мм, группы 5 а – 103 мм, группы 6 – 114 мм.

Типовая насосная установка УЭЦН представляет собой  погружной насос, который имеет гидро защищенный электродвигатель, в таких насосных установках применяют круглый плоский кабель с муфтой кабельного ввода, колонны НКТ,  дополнительно может устанавливаться оборудование для устья скважины и наземного электрооборудования: трансформатора и станции управления. В данном случае трансформаторная подстанция преобразует напряжение промысловой сети до необходимой оптимальной величины на зажимах электродвигателя  с учетом потерь напряжения в кабеле. Станция управления обеспечивает управление работой насосных агрегатов и его защиту при оптимальных режимах.

Предпочтения в выборе насосного оборудования обусловлены спецификой ос­нащаемого месторождения:

• штанговые глубинные насосы (ШГН) распространены на месторождениях Та­тарстана, Башкортостана, Верхней Волги, которые находятся на поздней стадии про­работки и отличаются высоким удельным весом малодебетных скважин и высоковяз­кой нефтью;

• установки электроцентробежных на­сосов (УЭЦН), как правило, применяются на высокодебитных скважинах, обеспечивая наибольший КПД среди всех механизирован­ных способов добычи нефти.

Другие виды насосного оборудования эксплуатируются в основном на геологически сложных объектах: установки электровин­товых насосов (УЭВН) — на искривленных скважинах, для добычи высоковязкой не­фти и нефти с содержанием газа; установки электродиафрагменных насосов (УЭДН) — на скважинах с высоким содержанием механических примесей; установки гидро­поршневых насосов (УГПН) — на наклон­ных, высокодебетных, глубоких скважинах; струйные насосы — для высоковязкой не­фти с высоким содержанием механических примесей, для наклонно-направленных скважин.

Соотношение технологий добычи нефти

Структура фонда нефтяных добывающих скважин в 2009 году

С их помощью УЭЦН на российс­ких месторождениях извлекается около 70% нефти. В прошлом году на насосное оборудование скважины переоснащали: «ЛУКОЙЛ» (57 скважин), «Роснефть» (236), «Газпромнефть» (98) и «Сургутнефтегаз» (97). Приоритет отдавался УЭЦН, которыми были оснащены 511 фонтанных и газлифтных скважин.

Штанговые насосы (41% в структуре фонда) традиционно эксплуатируются на низкодебитных скважинах (до 40 т в сутки), суммарная добыча с использованием УШГН около 15%.

Другие виды насосного оборудования имеют сейчас ограниченное применение.

Состояние рынка и перспективы

Рынок УШГН характеризует общая отрицательная динамика. Штанговые насосы замещаются на УЭЦН, что особенно ярко выражено в Западной Сибири.

Research.Techart обусловливает эту тен-денцию комплексом причин:

в последние годы не было введено ни одного нового крупного месторождения, ко­торые бы оснащались станками-качалками;

повышение качества российских УЭЦН, распространение их в сегментах, ко­торые являлись прерогативой использования ШГН (малодебетные скважины);

малодебитные скважины и сква­жины с высокой обводненностью (целевой сегмент для УШГН) с падением мировых цен ввиду неэффективности выводятся из эксплуатации;

технологические ограничения: слож­ность монтажа станков-качалок на новых промыслах в удаленных районах, когда соору­жение свайного фундамента дороже самого оборудования;

высокий период наработки на отказ ШГН (при правильной эксплуатации может прослужить 50 лет), что сокращает потреб­ность в их замене;

• высокая стоимость оборудования, неразвитость сервиса.

Между тем, в ряде нефтедобывающих регионов (Татарстан и Башкортостан) ШГН не имеют альтернативы, что гарантирует ста­бильный спрос.

Согласно оценкам Research.Techart, по итогам 2009 г. продажи УЭЦН в нату­ральном выражении увеличились. При этом в стоимостном эквиваленте объем рынка «просел» на ] ,8%, в первую очередь, ввиду сокращения нефтяными компаниями средств на техперевооружение. Одним из следствий стало смещение спроса на более дешевые модели.

Обращает на себя внимание сущест­венное увеличение численности скважин, оснащенных винтовыми насосными уста­новками как с погружным двигателем, так и с поверхностным приводом. Данная тенденция характерна для новых месторождений с высо­ковязкой нефтью, когда применение УЭЦН нецелесообразно.

В долгосрочной перспективе следует ожидать некоторого сокращения доли УЭЦН и распространения других насосных техноло­гий. Связывается это с тенденциями развития отрасли — ростом обводненности скважин и снижением пластового давления, а также ожидаемой разработкой шельфовых место­рождений. В подобных условиях применение УЭЦН нецелесообразно.

Источник: №8/август/2010 г. ТехСовет