Как выкачивают нефть из скважины

Когда заходит речь о нефтедобыче большинство людей представляют себе станки-качалки, но кроме этого существуют более компактные и незаметные электроцентробежные насосы (ЭЦН), которые работают на самом дне скважины. Электроцентробежный насос (ЭЦН) предназначен для добычи скважиной жидкости, либо её нагнетания в пласт. Принцип его работы состоит в нагнетании жидкости из колес в аппараты за счет центробежной силы, возникающей при вращении ротора с закрепленными на нем колесами. Такие насосы выпускают в городе Радужный, ХМАО, на заводк ООО «Алмаз». Это единственное в Западной Сибири предприятие полного цикла по изготовлению серийного погружного оборудования для добычи нефти.

Смотрим!

Давным-давно, весной 2011 года, мы провели экспедицию «Город на Полярном круге» на автодоме VW Multivan California (подробный отчет об экспедиции). Нашей целью был город Салехард, а попутно мы смотрели и другие интересные достопримечательности. На обратном пути мы получили приглашение в гости от руководства ООО «Алмаз» посмотреть весь цикл производства оборудования которое используется здесь же, в нефтедобывающем регионе. Так получилось, что это репортаж почему-то затерялся и я его не опубликовал в свое время. Исправляюсь.

Итак, мы на предприятии полного цикла, которое своими силами выпускает более 95% узлов и деталей готовой продукции. Начинается производство с цеха утилизации и переработки. Старый кабель распускается, сортируется и отправляется на переплавку.

После переплавки получается вот такая толстая катанка. Она проходит волочение (вытягивание) с целью получения провода требуемого сечения.

Катушки с проволокой отжигают в печах для того, чтобы придать меди пластичность, т.к. после волочения она становится жесткой и хрупкой. Затем токопроводящая жила покрывается изоляцией методом экструдирования.

После этого три силовых изолированных жилы обматываются нетканым или иглопробивным полотном и бронируются металлической лентой.

На выходе получается готовый бронированный кабель. Питание насосов трехфазное, по схеме «звезда» с изолированной нейтралью. Напряжение от 750 до 4500 вольт (используют повышающий трансформатор, чтобы снизить ток и не увеличивать сечение проводника для мощных насосов расположенных на большой глубине).

Готовый кабель проходит цикл испытаний на отсутствие повреждений и утечек.

Общая длина кабеля от поверхности земли до электродвигателя может достигать 4,5 километров, а рабочая температура в скважине колеблется от 120 до 230 градусов.

Следующий этап — изготовление насоса и электродвигателя.

Некоторые детали изготавливаются методом горячего литья.

Другие поступают в виде проката.

Разрезаются и фрезеруются.

На выходе получаются готовые элементы насоса и электродвигателя.

Диаметр двигателя и насоса составляет от 86 до 130 миллиметров, при этом мощность насоса должна быть достаточной, чтобы выкачать нефть на высоту в несколько километров. Поэтому всё оборудование имеет малый диаметр, но очень внушительную длину. Длина связки насос-двигатель может достигать 60-70 метров!

Это штамповочное производство, пластины для будущего ротора электродвигателя. Она насаживаются и опрессовываются на валу требуемой длины, в зависимости от мощности двигателя.

Насосная часть представляет собой несколько сотен небольших центробежных насоов, собранных в общий кластер. Сечения рабочих органов определяют пропускную способность насоса, а их количество — напор.

Вот так выглядят собранные на общем валу секции насоса.

В нижней части насосной секции располагается приемное отверстие, через которое в насос поступает нефть. Ниже установлена заглушка — на её место будет закреплен электродвигатель (на объект насосная часть и электродвигатель поставляются отдельными частями вследствие большой длины).

Транспортный контейнер для насосной секции.

Переходим к сборке электродвигателя. Это аппарат для обмотки кабеля диэлектрической пленкой.

Из такого кабеля делается обмотка электродвигателя. Работа по сборке статора электродвигателя очень трудоемкая и требует ювелирной точности, к тому же приходится работать в стесненных условиях, ведь диаметр корпуса электродвигателя не превышает 13 сантиметров, а его длина может достигать нескольких метров.

В самой нижней части электродвигателя закрепляется блок с датчиками температуры, давления и вибрации. Данные передаются по силовым проводам, частота обновления информации — раз в 40 секунд.

После сборки насос проходит испытания на опытной скважине. Производительность ЭЦН может достигать 1250 м3/сутки.

И отправляется на склад готовой продукции, откуда уже отгружается покупателям и устанавливается в скважину на месторождении.

Сегодня в России большая часть нефти добывается именно с помощью электроцентробежных насосов, т.к. это более эффективно, чем использовать станки-качалки.