Особенности эксплуатации ЭЦН в скважинах со сложными геолого-физическими условиями, страница 8

В гидрозащите типа ГД, как и в старой конструкции, на валу насоса ус­та­новлен упорный подшипник, который воспринимает осевое усилие, дейст­вую­щее на вал насоса, и оставлен свинцово-графитный сальник.

При исполнении гидрозащиты типа Г осевая опора вала насоса мо­жет быть перенесена в корпус разделительной камеры и установлена на валу в виде двухсторонней пяты. В этом исполнении гидрозащиты на валу преду­смотрено дополнительно еще одно торцовое уплотнение. В результате отпа­дает необхо­димость создания избыточного давления в системе “электродвигатель – ком­пенсатор”, а полости “а” и “в” заполняются одним жидким маслом. Не­смотря на это, полости “а” и “в” разделительной камеры отделены друг от друга гибкой диафрагмой и механическим торцовым уплотнением.

В гидрозащите типа Г роль свинцово-графитного сальника насоса пере­дана торцовому уплотнению, установленному внутри верхнего корпуса разде­ли­тельной камеры. Небольшое сальниковое уплотнение на валу насоса здесь предназначено и для защиты подшипника насоса от механических примесей, со­держащихся в жидкости, и для предотвращения возможного разрежения в по­лости над уплотнением от действия потока жидкости, всасываемого насосом. Валы двигателя, разделительной камеры и насоса во всех вариантах со­единя­ются между собой шлицевыми муфтами, как и в агрегатах, находящихся в на­стоящее время в эксплуатации.

Принцип действия гидрозащиты типов ГД и Г следующий. После вклю­чения погружного агрегата из-за нагрева двигателя, находящегося в нем, масло будет также нагреваться и увеличиваться в объеме, что повлечет за собой уве­личение объема гибкого элемента компенсатора. Вращающаяся на валу тур­бинка создаст в камере “а” небольшое избыточное давление, которое через гиб­кую диафрагму передается в камеру “в”. Густая смазка из камеры “в” посту­пит к подшипнику и к свинцово-графитному уплотнению. Расход ее через сальник происходит быстрее, чем жидкого масла из двигателя через торцовое уплотне­ние, в результате чего гибкая диафрагма, постепенно расширяясь в диаметре, будет перемешаться к стенкам корпуса. Заполнение увеличивающе­гося объема внутренней полости “а” разделительной камеры жидким маслом из двигателя происходит вследствие давления столба жидкости в скважине на гиб­кий эле­мент компенсатора. После того как из полости “а” израсходуется вся смазка, через обратный клапан начнет поступать скважинная жидкость. Если скважин­ной жидкостью окажется пластовая вода (менее подходящая для смазки под­шипника), то она, будучи тяжелее смазки, начнет скапливаться внизу под смаз­кой, позволяя последней, а также жидкому маслу, расходуемому через торцо­вое уплотнение, обеспечивать смазывание этого подшипника.

Пластовая вода с нефтью поступает через клапан в полость “в”, которая явля­ется своеобразным отстойником, где нефть отделяется от пластовой воды. Нефть всплывает вверх и поступает к подшипнику, а вода осаждается внизу. Поступ­лению скважинной жидкости через клапан в верхнюю часть полости “в”, после того как эластичная диафрагма прижмется к внутренней стенке кор­пуса разде­лительной камеры, способствует трубка, соединяющая нижнюю часть полости с верхней.

По мере расхода жидкого масла через торцовое уплотнение из полости “а” объем ее уменьшается, при этом гибкая диафрагма начинает сокращаться в диа­метре, а полость “в” заполняться скважинной жидкостью через клапан.

В режиме периодических пусков и остановок погружного агрегата, когда во время работы масло нагревается и увеличивается в объеме, а при остановках ох­лаждается и уменьшается, будет работать в основном компенсатор, объем кото­рого соответственно увеличивается или уменьшается при помощи эластич­ного деформирующегося элемента. Клапан при этом в работе не участвует, а от­кроется лишь тогда, когда из камеры “в” уйдет вся густая смазка и давление в ней станет меньше давления окружающей (скважинной) среды.

В приводе с гидрозащитой типа Г остается тот же принцип действия, что и в предыдущем устройстве. Разница заключается лишь в том, что полость “в” заполняется не густой смазкой, а жидким маслом. Поэтому отпадает необходи­мость в напорной турбинке, а, свинцово-графитное сальниковое уплотнение заме­нено торцовым уплотнением, расположенным на валу разделительной ка­меры.