Устройства управления и защиты УЭЦН

Станции управления могут иметь различную комплектацию в зависимости от условий эксплуатации:

- ШГС 5805 НЭК-1. Стандартная станция управления ШГС5805 с блоком управления БРГ-01 и прибором контроля изоляции Ф4106;

- ШГС 5805 НЭК-3. Стандартная станция управления ШГС5805 с блоком управления БРГ-01 и прибором контроля изоляции УКИ-140;

- ШГС 5805 НЭК Ф-500П. Стандартная станция управления ШГС5805 с установленным блоком плавного пуска ФАЗЕР-500П, блоком управления БРГ-01 и прибором контроля изоляции УКИ-140;

- ШГС 5805 НЭК 4-200. Стандартная станция управления ШГС5805 с блоком управления БРГ-01 и установленным час­тотным преобразователем ЧАСТЕР-200;

- ШГС 5805 НЭК МБ 4-200. Стандартная станция управления ШГС5805 с блоком управления мини-БЭУС и установленным частотным преобразователем ЧАСТЕР-200 и др.

Современная станция управления является одним из основных элементов «интеллектуальной» скважины, обеспечивающим эффективную, согласованную работу всех компонентов ЭТК УЭЦН в различных режимах эксплуатации, реализующим сложные алгоритмы управления, телеметрии и связи.

Кабельные линии УЭЦН

Кабельные линии предназначены для подачи электроэнергии с поверхности земли (от комплектных устройств и станций управления) к погружному электродвигателю.К ним предъявляются достаточно жесткие требования – малые электрические потери, малые диаметральные габариты, хорошие диэлектрические свойства изоляции, термостойкость к низким и высоким температурам, хорошая сопротивляемость воздействию пластовой жидкости и газа и т.д.

Кабельная линия состоит из основного питающего кабеля (круглого или плоского) и соединенного с ним плоского кабеля-удлинителя с муфтой кабельного ввода. Соединение основного кабеля с кабелем-удлинителем обеспечивается неразъемной соединительной муфтой (сросткой). С помощью сростки могут быть соединены также участки основного кабеля для получения требуемой длины. Для сокращения диаметра погружного агрегата нижняя часть кабеля всегда имеет плоское сечение.

Таблица 1.1 – Технические условия на кабельные линии

Характеристика	Тип кабельной линии
К43 (ТУ 26-16-215-87)	Модификации КК и КП (ТУ 3542-031-21945400-97)
Рабочее напряжение, кВ	2,5	2,5
Максимально допустимая температура скважинной среды, °С		90 (70)
Минимально допустимая температура при динамических изгибах и перемотках, °С	-40	-40
Максимально допустимый газовый фактор в среде, м/кг	0,25	0,5
Максимально допустимое содержание сероводорода в скважинной среде, г/л	0,01	0,01
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа

Пример условного обозначения при заказе в технической документации кабельной линии из плоского кабеля сечением жил 16 мм² длиной 1600 м с удлинителем из кабеля КППБПТ длиной 25 м сечением жил 10 мм²:КП-16-1600-У2-25/10

Конструкции кабелей КРБК (круглого) и КРБП (плоского) показаны на рисунках 1.7 и 1.7а.

Рисунок 1.7 – Круглый кабель КРБК.

1 — медная жила; 2 — резиновая изоляция; 3 — наиритовая защитная оболочка; 4— двухслойная оплетка из лакоткани; 5 — хлопчато-бумажная пряжа, пропитанная противогнилостным составом; б — профилированная стальная гибкая оцинкованная лента.

Из конструкции и основных данных видно, что этот специальный кабель рассчитан для особых условий эксплуатации.

Высокая изоляционная надежность, нефтегазостойкость, гибкость и механическая прочность являются основными условиями для конструирования и изготовления кабеля. В кабеле должна быть соблюдена продольная герметизация как в самой жиле между проводниками, между жилой и изоляционной резиной, так и между изоляцией жилы и наиритовой защитной оболочкой. Это условие вызывается тем, чтобы нефть, проникшая внутри кабеля в случае аварии, не распространялась бы на большой длине и не приводила тем самым в негодность большие участки кабеля.

Таблица 1.2 – Основные данные кабелей КРБК

Число и сечение жил, мм2	Конструкция жилы	Толщина резиновой изоляции, мм	Толщина защитной наиритовой оболочки, мм	Наружный диаметр, мм	Вес 1км кабеля, кг
3Х16 3Х25 3Х35 3Х50	7Х1,68 7Х2,11 7Х2,49 19Х1,81	1,8 1,8 1,8 2,0	2,0 2,0 2,0 2,5	29,8 32,1 34,7 40,0

 

Для выполнения этого условия жила, несмотря на наличие в ней нескольких проволок, должна быть заполнена внутри резиной, которая прочно привулканизирована к меди, а наружная поверхность изолированной жилы должна быть прочно связана с наиритовой оболочкой.

 

Рисунок 1.8 – Плоский кабель КРБП.

а — конструкция; б — защитная броня. 1 — медная жила; 2 — резиновая изоляция; 3 — оболочка из наиритовой резины; 4 — обмотка из стеклолакоткани; 5 — обмотка из маслостойкой лакотканн; 6 — оплетка из хлопчатобумажной пряжи плот­ностью 05—100%, пропитанной нефтестойким противогнилостным составом; 7 — металлическая ленточная броня.

Наиритовая оболочка кабеля служит для защиты изоляции жилы от вредного влияния нефти и газа, так как диэлектрическая резина не обладает нефтестойкостью. Защитную наиритовую оболочку покрывают масло-стойкойлакотканыо, поверх которой накладывают хлопчатобумажную пряжу, пропитанную противогнилостным составом.

От механических повреждений кабель защищен специальной гибкой стальной ленточной броней (рис. 1.8), специального профиля, благодаря которому кабель приобретает большую прочность на раздавливание и сохраняет при этом гибкость, позволяющую производить частые наматывания его на барабан диаметром 600-900 мм.

Плоский резиновый бронированный кабель (КРБП) имеет также три жилы. Применяется он на участке между электродвигателем н первыми насосными трубами. Обычно длина плоского кабеля не превышает 15 м.

Конструкция этого кабеля показана рис. 1.8a, а основные данные приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Основные данные плоского кабеля КРБП

Число и сечение жил, мм2	Конструкция жилы	Толщина резиновой изоляции, мм	Толщина защитной наиритовой оболочки, мм	Наружный диаметр, мм	Вес 1км кабеля, кг
3Х10 3Х16 3Х25	1Х3,52 1Х4,45 1Х5,6	1,4 1,4 1,4	0,9 0,9 0,9	12,2Х29,4 13,1Х32,2 14,2Х35,6