ЭЛЕКТРОВИНТОВЫЕ НАСОСЫ (УЭВН)

Предназначены для добычи из скважин вязких нефтей, нефтей, содержащих газ, механические примеси и парафин.

Основны принципиальным отличием электровинтового насоса является наличие винта. Приводом винтовых насосов является ПЭД с частотой вращения 1500 об/мин. На рисунке 121 представлен общий вид ЭВН. Рассмотрим назначение отдельных его узлов.

Рисунок 121 – Электровинтовой насос

Пусковая муфта 1 соединяет вал протектора и двигателя с валом насоса и с помощью выдвижных кулачков обеспечивает пуск насоса при достижении ротором ПЭД необходимого крутящего момента. Такая муфта обеспечивает надежный запуск. Пусковая муфта не позволяет валу ЭВН вращаться в обратном направлении. Сальники 3 выполняют то же назначение, что и в УЭЦН. Эксцентриковые муфты 3 обеспечивают возможность винтам совершать сложное планетарное движение, благодаря которому и осуществляется перемещение жидкости в ЭВН.

Стальной однозаходный винт 4 является основным рабочим органом насоса. Отличительной его особенностью является то, что любое его поперечного сечение, перпендикулярное оси вращения, есть правильный круг. Имеет правое направление спирали. Обойма винта 5 выполнена в виде стального обрезиненного корпуса , внутренняя полость которого представляет двухзаходную винтовую поверхность с шагом в два раза больше, чем шаг винта. Имеет левое направление спирали. Порошниково-золотниковый предохранительный клапан 6 служит для слива жидкости их НКТ (при подъеме) и заполнении труб при спуске насоса в скважину.

Электровинтовой насос является насосом объемного действия. Во время работы винт (см. рисунок 122) вращается вокруг своей оси, одновременно сама ось совершает вращение по окружности (представьте себе шестерню с внутренним зацеплением, по которой катится зубчатое колесо в обратном направлении). Свободные пространства между винтом и обоймой, которые заполняет жидкость, изолированы одно от другого вследствие непрерывности линий —соприкосновения винта и обоймы. Вращаясь в осевом направлении, винт выталкивает жидкость из камер.

На рисунке 121 изображен электровинтовой насос с двумя винтами. Жидкость через фильтр поступает на прием винтам отдельно. Винты расположены навстречу друг другу, что обеспечивает разгрузку вала от осевых усилий и снижает осевое давление на подшипники. Выброшенная обоими винтами жидкость поступает в золотниковый механизм и подается на поверхность.

Рисунок 122- Винт и обойма электровинтового насоса

Производительность ЭВН в м³/с определяется из следующего соотношения:

, (319)

где e - эксцентриситет винта, м;

D - диаметр сечения винта, м;

T – шаг обоймы винта, м;

n – частота вращения, с^-1;

- объемный коэффициент полезного действия (принимается 0,7 – 0,9).

Отечественная промышленность освоила и выпускает ЭВН, характеристика которых приводится в таблице 14.

Таблица 14 – техническая характеристика УЭВН