Насосы для добычи нефти, их виды и характеристики
Нефтяные насосы: виды, характеристики
Насосное оборудование играет ключевую роль в технологической цепочке добычи нефти, особенно на тех месторождениях, где пластовое давление недостаточно для фонтанного режима. Если на начальных стадиях разработки залежей нефть может подниматься на поверхность самотеком, то с течением времени внутрискважинное давление падает, и для поддержания рентабельной добычи требуется принудительный подъем жидкости. Именно здесь на первый план выходит механизированный способ эксплуатации скважин, в основе которого — использование насосов. Насосы для добычи нефти подбираются с учетом глубины, дебита, вязкости и газосодержания скважины.
Как работает нефтяной насос? — он создает перепад давления, необходимый для подъема жидкости по трубопроводу. Перекачивающий насос обеспечивает непрерывное движение нефти по технологической цепочке от скважины до резервуара.
Основные виды насосов для добычи нефти
Насос нефтяной — это устройство, обеспечивающее транспорт жидкости от продуктивного пласта к устью скважины. Выбор насосного оборудования напрямую зависит от геологических характеристик пласта, физико-химических свойств добываемой жидкости и эксплуатационных требований.
В нефтяной промышленности используется несколько типов насосов, различающихся по принципу действия, конструкции и области применения. Нефтяные насосы: виды включают штанговые, винтовые, струйные, электроцентробежные и гидропоршневые типы. Виды насосов в нефтегазовой отрасли различаются по принципу действия: объемные и динамические.
- К объемным насосам относятся устройства, в которых жидкость перемещается за счет циклического изменения объема рабочей камеры.
- Динамические насосы, к которым относятся прежде всего электроцентробежные установки, обеспечивают постоянный поток жидкости за счет передачи кинетической энергии от вращающихся рабочих колес.
- Отдельную категорию составляют гидропоршневые и струйные насосы, которые используются в специфических условиях — например, при необходимости проведения депрессии пласта или в рамках вторичных методов интенсификации добычи. Струйные насосы для добычи нефти не имеют движущихся частей и эффективны при добыче с большим содержанием газа.
Нефтяные насосы часто интегрируются в автоматизированные системы мониторинга и управления скважинами.
Электроцентробежные насосы: конструкция, преимущества и ограничения
Этот тип представляет собой сложную и в то же время отлаженную систему, предназначенную для эксплуатации скважин со средним и высоким дебитом. Принцип действия основан на преобразовании механической энергии электродвигателя в гидравлическую энергию флюида.
Конструкция включает несколько ключевых компонентов:
● электродвигатель с герметичной защитой от воздействия скважинной среды;
● секция центробежных ступеней (помпа);
● газосепаратор (при необходимости);
● протекторы, компенсирующие давление и защищающие двигатель;
● кабельная линия для питания и управления.
Однако у этого типа оборудования есть и ограничения. ЭЦН чувствительны к содержанию свободного газа — при превышении порога газосодержания выше 40% эффективность резко падает. Кроме того, центробежные насосы менее устойчивы к абразивным частицам и высоковязким средам, что ограничивает их применение на поздних стадиях разработки месторождений или в условиях добычи тяжелой нефти.
Штанговые глубинные насосы
Принцип их работы основан на возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре, приводимом в действие колонной штанг от наземного привода — станка-качалки. Штанговые насосы для добычи нефти применяются в системах механизированной эксплуатации малодебитных скважин.
Установка ШГН состоит из:
● наземной приводной установки (станок-качалка или штанговый насосный агрегат),
● колонны насосных штанг, передающих движение вниз,
● глубинного насоса, установленного в обсадной колонне.
Одним из главных достоинств является их высокая ремонтопригодность и относительная простота конструкции.
Сильные стороны штанговых насосов:
● возможность эксплуатации при высоком газосодержании (до 75%);
● стабильная работа при высоковязкой продукции;
● низкие эксплуатационные затраты;
● устойчивость к механическим примесям.
К числу ограничений можно отнести значительные нагрузки на наземный привод, необходимость точной балансировки станка-качалки и ограничение по глубине эксплуатации.
Винтовые насосы и их особенности работы в агрессивных средах
Винтовые насосы — это прогрессивное решение для добычи трудноизвлекаемых и высоковязких углеводородов, включая тяжелую нефть и битуминозные смеси. Эти насосы относятся к объемным, одношнековым механизмам, в которых ротор винтовой формы вращается внутри статора, выполненного из эластомера. Между ними формируются герметичные полости, которые перемещаются вдоль оси насоса, поднимая жидкость на поверхность.
Ключевые преимущества винтовых насосов:
● высокая эффективность при работе с вязкими и абразивными флюидами;
● стабильная подача жидкости с низкими пульсациями;
● высокая устойчивость к газу (до 50% свободного газа);
● способность к самовсасыванию.
Насосы этого типа демонстрируют отличные результаты в условиях агрессивных сред — в том числе при наличии сероводорода, механических примесей и нестабильной температуры.
Критерии выбора насосного оборудования для нефтедобычи
Насосное оборудование для нефтегазовой отрасли проектируется с учетом устойчивости к агрессивным средам и высоким нагрузкам. Пренебрежение нюансами гидродинамики скважины, параметрами жидкости или техническими ограничениями может привести к частым отказам, снижению дебита и, как следствие, — к убыткам.
При подборе насосной системы учитываются следующие параметры:
● глубина залегания продуктивного горизонта и динамический уровень жидкости;
● дебит скважины — стабильный, падающий или импульсный;
● вязкость нефти и соотношение нефть/вода;
● газовый фактор — объем свободного газа в добываемом флюиде;
● температурный режим в скважине;
● наличие абразивных частиц и химически агрессивных компонентов.
Профессиональный выбор насоса всегда основывается на системном анализе. Именно это позволяет достигать баланса между производительностью, надежностью и затратами, что особенно важно при долгосрочной разработке месторождений с разной геологической спецификой.
Читайте также:
Fancy в России: комплексные решения для промышленных объектов
Промышленные насосы: виды, область применения, критерии выбора
Подбор насосного оборудования для проекта: ошибки, которые совершают инженеры
Насосы для нефти и нефтепродуктов: особенности выбора
Окупаемость промышленных насосов Fancy: примеры расчёта инвестиций
Импортозамещение: почему стоит выбрать оборудование Fancy
Какие технологии используются в промышленных насосах Fancy
Особенности установки насосных станций: правила, этапы и рекомендации
Как рассчитать промышленный насос под конкретную задачу: напор, расход, плотность среды/
Обслуживание промышленных насосов: регламенты, износ, замена узлов
Энергоэффективность насосов: как выбрать экономичную модель
Обслуживание насосов: полезные советы для продления срока службы
Виды промышленных насосов: центробежные, вихревые, винтовые, мембранные
Как выбрать промышленный насос под конкретную задачу
Новости
Остались вопросы?
Сообщите нам, что вас интересует, и мы обязательно ответим
