В Татнефти усовершенствовали немецкие насосы объемного действия для ППД

Установки Kamat и Wepuko оказались энергоэффективными, но ненадежными.

В 2011 году в «Татнефти» было решено реконструировать системы поддержания пластового давления (ППД) НГДУ «Альметьевнефть», «Елховнефть» и «Лениногорскнефть». В 2011 и 2013 годах компания закупила семь немецких насосных агрегатов объемного действия Kamat и Wepuko. Они обладали более высоким коэффициентом полезного действия и позволили снизить потребление электроэнергии, однако оказались ненадежными.
О том, как в компании усовершенствовали данное оборудование, в статье «Проблемные вопросы при обслуживании плунжерных насосных агрегатов, эксплуатирующихся в системе ППД компании «Татнефть», опубликованной в издании «Инженерная практика», пишет Олег ДАНИЛОВ, заместитель главного инженера ООО «Сервис НПО» («УК «Система сервис», Альметьевск).

В «Татнефти» был выявлен ряд существенных недостатков импортных агрегатов: ненадежная работа насосов производства Kamat, а также высокая стоимость запасных частей и комплектующих. Для этого в компании провели ряд мероприятий по импортозамещению производства запчастей. Совместно с «Сервис НПО» были доработаны отдельные узлы оборудования.

Закупленные агрегаты существенно различались между собой по характеристикам. Так, производительность насосов Kamat в оптимальной зоне в среднем примерно на 22% выше, чем у аналогов от Wepuko. При этом коэффициент эксплуатации (Кэ) насосов Kamat на 30% ниже. Это связано с многочисленными простоями данного оборудования из-за неисправностей.

Сравнение напорных характеристик насосов Kamat, Wepuko, ЦНС и ГНУ номинальной производительностью 40 м3/ч и напором 1400 м свидетельствует о том, что КПД объемных насосов выше, чем у центробежных, практически в два раза. Это связано с физическими особенностями работы центробежных и объемных агрегатов. В центробежных насосах механические, объемные и гидравлические потери, возникающие при передаче насосом энергии перекачиваемой жидкости, значительно выше.

Насос ЦНС – это оборудование секционного типа со множеством лопастей, колес и других элементов, каждый из которых вносит свой «вклад» в снижение КПД.
Объемные насосы характеризуются существенно меньшими потерями на трение жидкости в проточной части, а потери, обусловленные вихреобразованием и дисковым трением, полностью отсутствуют. Вследствие этого КПД объемных насосов выше, чем у секционных. Оно практически не зависит от режима работы оборудования.

При всех своих преимуществах насосы объемного действия не лишены и недостатков. Нефтяники столкнулись с, как неисправностью электромагнитного клапана установки Kamat. Клапан посредством создания электромагнитных импульсов осуществляет поочередный перевод нагнетания жидкости в дренажную (при разгоне насоса) или напорную линии. В итоге электромагнитный клапан был заменен специальной задвижкой с электроприводом.

Другой проблемой стало недостаточное прилегание седла перепускного клапана к его посадочному месту. Вместо этого была установлена дистанционная втулка, препятствующая движению клапана вверх. Подобные втулки были установлены на всех трех установках Kamat.
Среди других проблем также стоит отметить разрушение гайки плунжера из-за гидроудара (с образованием микротрещин на основании плунжера) и выход из строя маслоохладителя из-за коррозионного износа. Плунжеры были заменены и сейчас работают.
Маслоохладитель невозможно разобрать, поэтому для устранения неисправности четыре трубки были заглушены, что не повлияло на работу оборудования.

При запуске первой же установки Kamat нарушилась центровка насоса, вследствие чего произошло разрушение муфты, пишет Олег Данилов. В результате возникшей вибрации вышел из строя плунжер. Раму насосных агрегатов Kamat также пришлось доводить на месте.
При схожих напорно-расходных характеристиках, запасные части, включенные в комплект поставки двух других насосов Kamat той же серии, оказались непригодными для оснащения первого агрегата.

При эксплуатации установок Wepuko отслоилось твердосплавное покрытие на всех трех плунжерах. Оригинальные металлические плунжеры были заменены на керамические. Все последующие насосы этого производителя поставлялись уже с керамическими плунжерами.
Нефтяники столкнулись также с выходом из строя фильтров тонкой очистки на насосах Wеpuko из-за разрыва фильтрующего элемента. Специалисты ТатНИПИнефти выявили несоответствие данных фильтров объемам перекачиваемой жидкости. Поэтому фильтры тонкой очистки были заменены на фильтрующий элемент фильтров грубой очистки на сетку с более мелкой перфорацией.

СЛЕДУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ РАЗДЕЛА "Технологии"