Осложнения и их влияние на работу установки

Вредное влияния газа на работу насоса и способы борьбы с ним

Как правило, большинство УЭЦН работают в скважинах, в которых пластовое давление меньше давления насыщения. В связи с этим, на приеме насоса существует какое-то количество свободного газа. Численно, это значение оценивают как объемное содержание газа у приема насоса. Допустимое значение для насосов без газосепаратора составляет 5%. С применением газосепаратора, допустимое газосодержание увеличивается до 65%. Газ в увлекаемой в насос жидкости может находиться как в виде мелкодисперсных пузырьков, так и в виде сплошной газовой пробки. Наиболее опасен случай возникновение газовой пробки в секциях УЭЦН. В этом случае в секции возникает полость, занятая газом, которая постоянно увеличивается по мере откачки флюида выше газовой пробки. Это приводит к срыву подачи насоса, уменьшению загрузки двигателя. При ускорении вращения вала в условиях отсутствия жидкости, которая является смазкой в парах трения, происходит нагрев и тепловое расширение пар трения УЭЦН. Также, газовые пробки в УЭЦЕ усиливают вибрации насоса. Мелкодисперсная газовая фаза в потоке движущейся жидкости не вызывает значительных осложнений, напротив, мелкие частички газа совершают полезную работу по подъему жидкости и уменьшает ее плотность. Однако достаточно крупные пузырьки газа могут закупоривать проточные каналы рабочих колес и направляющих аппаратов, поэтому пузырьки должны мыть максимально диспергированы.

В связи с этим, мероприятия по устранению вредного влияния свободного газа сводится недопущению образования газовых пробок в ступенях УЭЦН и диспергирования газовой фазы. Эти задачи осуществляются путем применения модульных газосепараторов, диспергаторов, газосепараторов-диспергаторов. Помимо этого, применяются специальные диспергирующие ступени, имеющие на одной из сторон радиальные лопатки, способствующие диспергированию газовой фазы непосредственно в секциях УЭЦН (рисунок 28). К тому же такая конструкция увеличивает напор ступени, что позволяет уменьшить длину насоса при сохранении тех же значений напора.