Скважинный струйный насос
Изменение условий эксплуатации многих нефтяных месторождений, связанное с увеличением числа объектов разработки в труднодоступных северных районах и на континентальном шельфе, вызвало возрождение интереса к струйным насосным установкам.
Струйные насосы являются разновидностью гидроприводных насосов, и они обладают всеми достоинствами этого вида оборудования.
Благодаря своим конструктивным особенностям струйные аппараты отличаются высокой надежностью и эффективностъю, особенно в осложненных условиях эксплуатации, например, при добыче пластовой жидкости со значительным содержанием механических примесей и коррозионно-активных веществ из наклонно направленных скважин.
К преимуществам струйных насосов относят их малые габариты, большую пропускную способность и возможность стабильно отбирать пластовую жидкость с высоким содержанием свободного газа. Кроме того, проста конструкция установок, отсутствуют движущиеся детали, возможно исполнение струйного насоса в виде свободного, сбрасываемого агрегата.
В струйном насосе или инжекторе ( рис. 4.78 ) поток откачиваемой жидкости перемещается от забоя скважины до устья скважины за счет получения энергии от потока рабочей жидкости, подаваемого поверхностным силовым насосом с устья скважины.
Рис. 4.78. Схема струйного насоса (а) и движение жидкостей в нем (б): 1 — подвод откачиваемой жидкости; 2 — подвод рабочей жидкости; 3 — входное кольцевое сопло; 4 — рабочее сопло; 5 — камера смешения; 6 — диффузор; I — невозмущенная откачиваемая жидкость; II — пограничный слой; III — невозмущенная рабочая жидкость (ядро)
Нагнетание скважинной жидкости осуществляется благодаря явлению эжекции в рабочей камере, т.е. смешению скважинной жидкости с рабочим потоком жидкости, обладающим большой энергией, см. рис. 4.78.
Такое значение КПД струйных насосов обусловлено большими потерями энергии, сопровождающими рабочий процесс: в камере смешения (на вихреобразование и гидравлическое трение жидкости о стенки камеры); в элементах насоса, подводящих и отводящих жидкость (в рабочем и кольцевом сопле и диффузоре).
Для преобразования достаточно высокой скорости потока в камере смешения в давление поток направляется в диффузор.
Технические характеристики скважинного струйного насоса
Струйный насос имеет два основных элемента: сопло и диффузор, состоящий иногда из нескольких деталей ( см. рис. 4.79 ). К соплу подается рабочая жидкость под большим давлением. Она выходит из сопла в камеру смешения со значительной кинетической энергией. Откачиваемая жидкость поступает в ту же камеру и увлекается струей рабочей жидкости в горловину диффузора.
Струйные Насосы Принцип Работы Простыми Словами
Пневматические насосы
Перемещение жидкости на сравнительно небольшую высоту можно проводить с помощью сжатого воздуха. В тех случаях, когда пары перекачиваемой жидкости при смешении с воздухом образуют взрывчатые и легковоспламеняющиеся смеси, вместо сжатого воздуха применяют инертные газы (например, углекислоту или азот).
Рисунок 3.23 – Монтежю: 1 – емкость; 2–6 – краны; 7 – труба для передавливания жидкости
Монтежю(рис. 3.23) представляет собой емкость, рассчитанную на давление 34 атм, к которой подведен сжатый воздух или инертный газ.
Монтежю работает обычно периодически. Однако имеются конструкции непрерывнодействующих автоматических монтежю (пульсометры).
Давление газаp,необходимое для поднятия жидкости на высотуH
, (3.46)
где – плотность перекачиваемой жидкости;w– скорость движения жидкости в нагнетательном трубопроводе;– сумма всех коэффициентов сопротивлений нагнетательного трубопровода.
Скорость движения жидкости wпри заданном давлениив монтежю:
. (3.47)
Газлифт(рис. 3.24) состоит из двух труб разного диаметра, смесителя и сепаратора. Действие газлифта основано на принципе сообщающихся сосудов, заполненных несмешивающимися жидкостями с различной плотностью.
В трубу 1, заполненную жидкостью, через трубу 2 меньшего диаметра вводится под давлением газ (воздух). В смесителе 3 образуется газожидкостная смесь, которая вследствие меньшей плотности поднимается по трубе 1 вверх. В сепараторе 3 происходит выделение газа из газожидкостной смеси, после чего жидкость поступает в приемник.
Для работы газлифта необходимо соблюдение следующего условия:
,
где – плотность жидкости и газожидкостной смеси соответственно;H – глубина погружения смесителя;– общая высота.
Рисунок 3.24 – Газлифт: 1 – подъёмная труба; 2 – труба для подачи сжатого воздуха; 3 – смеситель; 4 – отбойник; 5 – сборник
Отношение глубины погружения Hсмесителя к общей высоте, определяющее к.п.д. газлифта, устанавливается опытным путем. Для воздушного подъемника при высоте подъема воды 630 м оно может быть принято равным:
Струйный насос — это. Что такое Струйный насос?
Погружные насосы как разновидность центробежных
Если нужно выкачать воду из глубины, может понадобиться центробежный погружной насос. Он устанавливается на глубине водяного источника для выталкивания воды по напорной трубе.
Для работы всех струйных насосов действует универсальное правило: должен быть обратный клапан внизу всасывающей трубы. Такая система исключает попадание воды обратно в колодец при выключенном положении оборудования. Многие струйные насосы являются самовсасывающими, поэтому способны поддерживать достаточный уровень вакуума для всасывания жидкости.
Гидроэлеватор
- глубокие колодцы;
- подвальные помещения с рисками затопления;
- в паре с обычным насосом, чтобы предотвратить выход из строя одного устройства, двигатель которого может забиться загрязненной жидкостью;
- в местах с ограниченным пространством;
- сельскохозяйственные постройки;
- трубопроводы с целью увеличения потока воды. Допустима горизонтальная установка насоса. Они бесшумные, поэтому использовать погружные насосы в трубах оптимально. Более того, двигатель и электрические детали закрыты для попадания жидкости.
Роторные насосы
Это типы водяных насосов, которые отличаются от других типов отсутствием клапана. Перекачивание воды происходит за счет ее выталкивания под давлением. Основным рабочим механизмом в конструкции считается ротор. При движении ротор меняет объем замкнутого пространства. В таком положении элемента жидкость выталкивается.
Роторные водяные насосы работают с минимальным уровнем шума и без вибраций, поэтому пользуются спросом для решения бытовых задач. Конструкцией роторного насоса предусмотрена возможность обратной подачи жидкости. Роторный насос способен выкачивать жидкости любой плотности и вязкости. Такие модели имеются высокий коэффициент полезного действия.
Конструкция роторного насоса включает несколько элементов:
- насосную полость с элементами, которые проводятся в действие приводным валом. Это вращательное движение является отличительной чертой роторных агрегатов;
- всасывающий патрубок. Через него вращающиеся элементы насоса втягивают жидкость.
Насосные элементы характеризуются плотно прилегающими рабочими зазорами. Такие насосы не нуждаются в отдельных впускных или выпускных клапанах. Объем перекачиваемой жидкости или смещение определяются ротором и насосной полостью.
Contents
