Мар 17
Добрый день, существует мнение что при работе УЭЦН в правой зоне НРХ рабочие колеса всплывают и получаем износ верхней части, но ведь это означает что рабочие колеса не производят ни какой работы, что же тогда создает напор, не может же половина ступеней работать а половина нет? Что Вы думайте по этому поводу?
Опубликовано
26 Мар 2017
Активность
7
ответов
9664
просмотра
5
участников
4
Рейтинг
Интересный вопрос. Даже сразу и не сообразишь как на него ответить )
Интересное мнение. Почему это означает? Они все также крутятся, производят работу. Развивают напор в соответсвии с НРХ в правой зоне. Просто при всплытии из-за увеличения утечек и увеличения потерь на трение об опорную шайбу снижается КПД, увеличивается износ, увеличивается нагрев насоса, уменьшается полезная работа.
Может в двух случаях )
1. Отстегнулась верхняя секция (слом вала).
2. Если часть ступеней выполняет функцию диспергатора.
Но это другая песня
Всплытие ступеней в правой зоне РНХ похоже чем то на подъем пропеллера вертолета. Хотя аналогия очень отдаленная, потому что пропеллер толкает воздух вниз, а колесо ЭЦН толкает жидкость вверх. Но тем не менее, если жидкость движется слишком быстро в ступени, то ступень снижает развиваемый напор и при этом всплывает. Напор и работа при этом создается - РНХ это показывает. А если скорость движения жидкости будет еще больше, тогда напор упадет до нуля и даже может стать отрицательным. ЭЦН будет мешать потоку (работать как генератор).
khabibullinra, прошу прощения, но вообще ничего не понял. Что значит "жидкость движется слишком быстро в ступени"? Конкретно рабочее колесо направляет жидкость в радиальном направлении, а направляющий аппарат преобразует вектор течения жидкости.
Опыта у меня мало, но считаю, что всё дело в ПОДпоре. Если установка работает за правой зоной, то был произведён неправильный подбор компоновки: приток из пласта много больше ппроизводительности насоса (тому бывает много причин). Возможно, работа секции насоса подразумевает всплытие рабочего колеса в определённом диапазоне при соответствующей эксплуатации: вязкость флюида, газосодержание, температура, кривизна ствола, зенитный угол, ..., подпор (Рпр). И, если Рпр больше расчётного, то избыток энергии приводит к всплытию колёс и износу верхних шайб, нагреву и т.п.
Но это лирика...
Есть ли у кого-нибудь литература по подобным ньансам работы УЭЦН?
Что бы что-то толкнуть, нужно иметь точку опоры. А при всплытии опора отсутствует, ну кроме потока жидкости, но мы не можем толкнуть то во что упираемся.
Идеально было бы посмотреть испытания или опыты ЦБПО ЭПУ.
Artem91, я сейчас окончательно сломался. Это ответ на какой вопрос?
Из литературы порекомендовал бы посмотреть ESP manual Такаса Габора. Там немного обсуждается этот вопрос.
Про "жидкость движется слишком быстро" можно таким образом пояснить. Геометрия ступеней, как и геометрия лопастей направляющего аппарата проектируется под определенный дебит. Это примерно дебит максимального КПД. При этом дебите, или, что то же самое, при этой скорости - поток жидкости равномерно заполняет полости рабочего колеса, движется равномерно. Нет завихрений, турбулентностей и прочего. Поэтому и КПД получается хорошим - большая часть механической энергии с вала передается жидкости. При этом в направляющем аппарате пропускной способности лопастей хватает чтобы пропустить всю жидкость. Давление над ступенью выше чем давление в ступени. И конструкция ступени обеспечивает умеренный прижим ступени вниз. Это минимизирует утечки жидкости под ступень. При повышении расхода выше отптимального, или что то же самое - повышении скорости движении жидкости ситуация меняется. Жидкость не успевает проходить через направляющий аппарат, а начинает частично проходить под ступень. Баланс сил действующих на ступень нарушается и она "всплывает". Утечки через нижние уплотнения быстро съедают КПД и напор ступени, поэтому с ростом дебита характеристики падают относительно оптимальных. Избежать этого нельзя, так как иначе в оптимальном диапазоне будут слишком большие осевые нагрузки. При этом точкой опоры для рабочего колеса является нижележащий направляющий аппарат (ну и поток жидкости). Так что тут вроде все чисто.
Красивые картинки про заполнение ступеней жидкостью можно увидеть в разных статьях, например в недавней диссертации Литвиненко К.В. "ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ УЭЦН В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО ВЫНОСА МЕХПРИМЕСЕЙ"
У меня в голове картинка со второго раза сложилась вроде :) спасибо за вопрос.
Коллеги, известен факт про негативное влияние работы ЭЦН за пределами правой зоны. Так же известно мнение, что не вся правая зона влияет негативно на работу УЭЦН, важен сам момент всплытия рабочих колес, а он может происходить, как вблизи границы так и далеко за ее пределами. Как можно данный момент отследить ? Просить делать во время теста секций на стенде больше точек в НРХ ? И как там понять, что произошел момент всплытия ? Прошу помочь разобраться в данном вопросе