أنظمة المضخات الكهربائية الغاطسة

تحول مضخة الطرد المركزي متعددة المراحل قدرة المحرك إلى ضغط وسرعة لرفع سائل البئر إلى السطح. تجمع المراحل المصنوعة من الحديد السبائكي بالنيكل بين دفاعات دوارة وناشرات ثابتة.

تمتص تصاميم المراحل العائمة الدفع داخل مراحل المضخة. وتنقل تصاميم مراحل الضغط الدفع المتجه للأسفل إلى محمل الدفع بوحدة الحماية، مما يدعم نطاقًا واسعًا من معدلات التدفق.

تكون مراحل التدفق الشعاعي عادة أكثر كفاءة عند معدلات تقل عن 380 m³/day. وتناسب مراحل التدفق المختلط المعدلات الأعلى وتحسن التعامل مع الغاز. يحدد عدد المراحل ارتفاع الرفع المطلوب، ويحدد حجم المرحلة السعة.

• أغلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو من الفولاذ الكربوني المطلي بـ Monel للظروف المسببة للتآكل.
• محامل كربيد التنغستن للاستقرار الشعاعي في الخدمة الرملية الكاشطة.
• أعمدة أعلى متانة عندما يتطلب عدد المراحل والحمل على العمود ذلك.
• ترتيبات أحادية المرحلة وأقسام علوية ووسطى وسفلية بوصلات مسننة لتكوين النظام.

سلسلة المضخة

86 · 101 (98) · 130 · 172

تردد الطاقة

50 Hz

ارتفاع الرفع

حتى 3,000 m

معدل التدفق عند 50 Hz

22–5,640 m³/day

نطاق التدفق المعلن عند 60 Hz

166–42,569 BPD

يركب فاصل الغاز الدوار بين وحدة الحماية والمضخة، ويساعد على معالجة الغاز الحر الذي قد يسبب قفلًا غازيًا ونقص التشحيم وانخفاض كفاءة المضخة. تفصل قوة الطرد المركزي الغاز عن السائل؛ يخرج الغاز إلى الحيز الحلقي ويدخل السائل إلى المضخة.

تتوفر فواصل أحادية المرحلة وفواصل متتابعة. يضيف التكوين المتتابع مرحلة فصل ثانية؛ وتشير المقارنة المنشورة إلى تحسن بنسبة 5–10% في تأثير الفصل. ويمكن للآبار منخفضة المحتوى الغازي استخدام مدخل مضخة دون فاصل.

السلسلة

86 · 101 (98) · 130

الوصلة

وصلة مسننة

التكوينات

أحادية المرحلة أو متتابعة

تقع وحدة الحماية بين المحرك الغاطس والفاصل أو المدخل. وتوازن الضغط، وتعزل زيت المحرك عن سائل البئر، وتوفر احتياطي زيت، وتحمل الحمل المحوري لمضخة الطرد المركزي.

تتكون مجموعة الحماية من أختام ميكانيكية وحجرات ترسيب أو أكياس ومحمل دفع ومحامل شعاعية. يملأ زيت محرك عازل تجويف المحامل، ويحافظ نظام توصيل على توازن الضغط.

تختار تكوينات الحجرات المتاهية أو المتاهية مع أكياس وفق ظروف البئر وفئة حرارة المحرك وقدرته وارتفاع رفع المضخة. ويمكن للتصاميم الخاصة زيادة مقاومة الرمل أو التآكل أو قدرة التحمل.

السلسلة

86 · 101 (98) · 130 · 143 · 172

الأقسام

مرحلة واحدة، أو مراحل علوية وسفلية

الوصلة

وصلة مسننة

تشغل نظام ESP محركات حثية ثنائية القطب وثلاثية الطور ذات قفص سنجابي. تصل الطاقة عبر الكابل الغاطس، ويوفر الزيت المعدني المكرر العزل الكهربائي وتشحيم المحامل. ويبدد سائل البئر المتدفق حول الغلاف حرارة المحرك.

تختار قدرة المحرك وجهده وعزله وكفاءته وفق ظروف قاع البئر. ويمكن الجمع بين محركات منفردة أو أقسام محرك علوية ووسطى وسفلية بوصلات مسننة. وتتوفر محركات غاطسة متزامنة عند الطلب.

السرعة

2,900 rpm عند 50 Hz · 3,500 rpm عند 60 Hz

فئات درجات الحرارة

90 °C · 120 °C · 150 °C · 180 °C

السلسلة

95 · 114P · 114J · 114PH · 114Y · 138 · 143 · 188

جهد التشغيل

200–3,500 V

تيار التشغيل

10–120 A

تتوفر كابلات ESP مسطحة ومستديرة لتلائم الأحمال الميكانيكية ودرجة الحرارة والتعرض الكيميائي. ويستخدم الكابل المسطح عندما يمنع الخلوص بين أنابيب الإنتاج والتغليف استخدام الكابل المستدير القياسي.

تتوفر أيضًا وصلات تمديد المحرك (MLE). تصنع الكابلات وفق متطلبات API المنطبقة، وتختار ضمن النظام الكهربائي الكامل لـ ESP.

جهد التشغيل

3–6 kV

درجة حرارة التشغيل

90–204 °C

تحمي لوحة التشغيل نظام الضخ بإيقافه عند عتبات الإنذار المحددة مسبقًا، ومنع إعادة تشغيله حتى تسمح الظروف. تتراوح التكوينات من موصلات بأزرار ضغط وحماية من الحمل الزائد، إلى مجموعات مزودة بقواطع ذات مصاهر ومقاييس تيار مسجلة ومؤقتات لإعادة التشغيل وتحكم عن بعد.

يمكن تضمين مؤشرات الحمل المنخفض والزائد. مقاسات لوحات التشغيل القياسية هي 400 V و1,000 V و2,000 V و3,000 V.

• تستثني ظروف التركيب الأوساط القابلة للاشتعال أو الانفجار، والغازات المسببة للتآكل التي تضر العزل، والغبار الموصل، والصدمات الشديدة.

الارتفاع عن سطح البحر

حتى 2,000 m

درجة الحرارة المحيطة

من −30 °C إلى +50 °C

الرطوبة النسبية

حتى 85%

مصدر الطاقة

ثلاثي الطور · 50 Hz أو 60 Hz

جهد التشغيل

400 V–4.2 kV

تيار التشغيل

0–200 A

تستخدم المحولات الخارجية المغمورة بالزيت وذاتية التبريد مدخلًا ثلاثي الطور وثلاثي الأسلاك. ويمكن ضبط جهد الخرج عبر ترتيبات تبديل ذات خمسة أو سبعة مواضع أو غيرها، مع بنى ملفات مزدوجة أو ثلاثية.

تتوفر خيارات ملفات منخفضة الجهد ومحولات خاصة لنطاق من متطلبات التردد لتناسب التركيب.

الارتفاع عن سطح البحر

حتى 2,000 m

درجة الحرارة المحيطة

من −45 °C إلى +45 °C

جهد الدخل

0.4 kV · 6 kV · 10 kV · 35 kV

جهد الخرج

0.4–3 kV

السعة المقننة

10–830 kVA