|
При разработке нефтяных
месторождений методом закачки жидкостей в пласты в качестве вытесняющих
агентов в нагнетательные скважины закачивают жидкости, не смешивающиеся с
нефтью (различные типы вод), и жидкости- растворители (сжиженные
углеводородные газы, газовые бензины). Коэффициент извлечения нефти из
пластов составляет 50—70%. При применении растворителей, смешивающихся с
нефтью (газовые бензины, пропан-бутан и •т. п.), коэффициент извлечения нефти
достигает 95—98%. В ближайшие годы этот метод получит широкое применение, для
чего необходимы специальные насосы. Работа насосов, закачивающих различные
жидкости в нефтяные пласты, •имеет свою специфику, что определяет
предъявляемые к конструкциям требования:
длительный режим непрерывной работы на максимальных
параметрах. Высокий расчетный моторесурс (не менее 7—10 тыс. ч),
продолжительность безостановочной работы 600—1000 ч;
достаточная равномерность подачи с к. п. д. не ниже
0,7—0,75% при создании высокого давления нагнетания;
гарантия нормальной работы при давлении на приеме от 0,25
до 3 МН/м2 /(при подводе воды насосами первого подъема) с высотой всасывания
3—5 м (при отборе воды из резервуаров или водоемов);
детали должны быть коррозионно устойчивы при минимальной
массе. В последнее время для закачки в нефтяные пласты стали применяться
плунжерные насосы высокого давления. Они обладают рядом достоинств:
высоким к. п. д., равным 0,8—0,85. Это представляется
особенно важным в связи со значительной энергоемкостью процесса закачки
жидкостей в нефтяные пласты, для чего затрачивается основное количество
электроэнергии, потребляемое на промыслах;
надежным легкосменным уплотнением, что позволяет поднять
давление перекачки жидкостей до 50 МН/м2. Правда, проблема износоустойчивости
деталей гидравлической части насоса еще полностью не решена;
возможностями увеличения частоты вращения коленчатого вала
до 250— 1000 об/мин, что позволяет снизить массу насоса на единицу мощности и
его габариты сравнительно с поршневыми;
независимость подачи от давления. При подаче до 30 л/с и
давлении 50 МН/м2 сохраняется к. п. д. насоса не ниже 0,8;
простотой конструкции и эксплуатации. Применение
многоплунжерных насосов снизит пульсацию давления в трубопроводах
сравнительно с поршневыми насосами без специальных компенсаторов. Этим обеспечивается
нормальная работа приемных и напорных трубопроводов.
Многоплунжерные насосы изготовляют горизонтальными и
вертикальными. Горизонтальные плунжерные насосы применяют для установок
небольшой мощности (75 кВт), их устанавливают на передвижных и полустационар-
яых насосных станциях. Вертикальные насосы применяют на стационарных
станциях. Они занимают малую площадь, что позволяет получить максимальную
мощность насосной установки с одного квадратного метра площади пола насосного
помещения.
Для закачки воды в пласты используют иногда поршневые
насосы У8-3, У8-4, которые, будучи крупногабаритными конструкциями, требуют
для своего размещения значительных площадей.
В практике заводнения нефтяных месторождений плунжерные
насосы пока не нашли широкого применения. Это объясняется тем, что на
большинстве отечественных нефтяных месторождений осуществляется закачка в
пласты «большого объема жидкости. Для этих целей лучше использовать
центробежные насосы. Переход по мере эксплуатации нефтяных месторождений к
заводнению жидкостью высокого давления будет объективной причиной,
способству- ющей более широкому применению поршневых и плунжерных насосов.
При установке поршневого насоса следует учитывать его
меньшую надеж- иость сравнительно с центробежным и отсутствие возможности
непрерывной подачи воды.
В зонах высоких давлений и низких подач применяют
плунжерные насосы, поскольку они в отличие от центробежных сохраняют высокий
к. п. д. Испытания насоса БВ 20/200 выявили его полную работоспособность, при
этом долговечность составила 7—10 тыс. ч. Плунжерный насос БВ 20/200
предназначен Идя закачки в пласт углеводородных газов (типа пропан-бутана),
нестабильных бензинов и воды. Насос БВ 20/200 — вертикальный, плунжерный,
трехцилиндровый с цилиндрами одинарного действия. В литой чугунной раме
размещен в роликоподшипниках эксцентриковый вал, фиксируемый в осевом
направлении. От вала при его вращении через шатуны, крейцкопфы и шток
Движение передается плунжерам. В гидравлической части насоса предусмотрена
возможность установки плунжеров трех размеров (60, 70, 80 мм) с соответствующими корпусами уплотнений. Смазка всех узлов приводной части — Циркуляционная,
производимая шестеренчатым насосом. В состав гидравлической части ( 6.2)
входят корпус 2, всасывающий 2 и нагнетательный 9 клапаны. При работе на
сжиженных углеводородных газах они уплотняются специальной резиной. Седла 5
клапанов расположены в обоймах 6 и 8, удерживаемых стаканами 4 и 10 и
клапанными крышками 3 и 11. Эти детали должны быть обработаны с высокой
точностью. Уплотнительные поверхности клапанов и седел термически обработаны
ТВЧ. Для уплотнения цилиндровых крышек 7 применяют фторпластовые кольца 12.
Плунжеры 13 уплотняют резинометал- лическими втулками — манжетами 14 с
соответствующими корпусами уплотнений 15. Масло для смазки плунжеров подается
из специального блока подачи масла.
В процессе промышленных испытаний плунжерного насоса БВ
20/200f предназначенного для закачки воды и растворителей, фактический к. п.
д. при подаче 5—11 л/с, давлении 16—19 МН/м2 составил 0,9. Применение этот
насоса повысило приемистость скважины сравнительно с приемистостью при
закачке насосом 5МС-7 X 10.
Плунжерные насосы следует применять для закачки воды и
других жидкостей в нефтяные пласты на индивидуальных и групповых установках с
двумя- тремя насосными агрегатами.
Успешная работа по созданию отечественных конструкций
плунжерных насосов, организация их серийного производства, применение в
нефтедобывающей промышленности способствуют более эффективной разработке
нефтяных месторождений методом закачки жидкостей в пласты.
|