Компоновка УЭВН включает:
Погружной электродвигатель (ПЭД) - приводит насос в действие. Часто используют вентильные двигатели: они позволяют плавно регулировать обороты без потери КПД.
Гидрозащита - узел между двигателем и насосом, который передаёт крутящий момент, защищает двигатель от попадания пластовой жидкости и компенсирует давление.
Насосная секция с героторной парой: металлический ротор (винт) и эластомерная обойма (статор). При вращении ротора в обойме формируются герметичные полости, которые перемещают жидкость вверх - это принцип объёмного вытеснения.
Эксцентриковая муфта и осевая опора - компенсируют кинематику вращения и воспринимают осевые нагрузки.
Кабельная линия или штанговая колонна - для передачи электроэнергии.
Станция управления на поверхности с трансформатором - для подачи питания и управления режимом работы.
Технология работы ЭВН:
Напор зависит от числа витков: примерно до 12 бар / виток. Поэтому можно подбирать длину секции под глубину и требуемое давление, чтобы получить равномерный поток без резких гидроударов и сильной пульсации.
Переносит газ - стабильно качает смеси с содержанием свободного газа до 50 % без срыва подачи (для УЭЦН уже 15 % газа - серьёзное осложнение).
Менее чувствителен к песку - благодаря низкой скорости скольжения и конструкции пары ротор‑обойма выдерживает до ~0,8 г/л механических примесей.
Стабильный напор - не зависит от подачи так резко, как у центробежных насосов.
Меньше эмульгирует нефть - низкие обороты (обычно 350–1000 об/мин) снижают образование стойких водонефтяных эмульсий.
Занимают меньше места на поверхности (особенно актуально для платформ) и гибко регулируются по скорости вращения для адаптации к дебиту скважины.
Малодебитные скважины (подача обычно до 188 м3/сут - это ограничение типа оборудования).
Скважины с высоким газовым фактором и обводнённостью.
Объекты, где важно минимизировать эмульгирование и сохранить качество продукции.
Срок службы обоймы сокращается из-за эластомера при высоких температурах, агрессивной воде или резких перепадах давления.
Быстрый износ, если допущены ошибки в расчёте натяга пары ротор‑обойма или частоты вращения.
Погружной электродвигатель (ПЭД) - приводит насос в действие. Часто используют вентильные двигатели: они позволяют плавно регулировать обороты без потери КПД.
Гидрозащита - узел между двигателем и насосом, который передаёт крутящий момент, защищает двигатель от попадания пластовой жидкости и компенсирует давление.
Насосная секция с героторной парой: металлический ротор (винт) и эластомерная обойма (статор). При вращении ротора в обойме формируются герметичные полости, которые перемещают жидкость вверх - это принцип объёмного вытеснения.
Эксцентриковая муфта и осевая опора - компенсируют кинематику вращения и воспринимают осевые нагрузки.
Кабельная линия или штанговая колонна - для передачи электроэнергии.
Станция управления на поверхности с трансформатором - для подачи питания и управления режимом работы.
Технология работы ЭВН:
- двигатель вращает ротор (часто с возможностью регулировки оборотов через преобразователь частоты), что обеспечивает стабильный поток независимо от давления в системе;
- рабочая среда захватывается в замкнутые полости из‑за эксцентриситета ротора и спирального профиля обоймы;
- эти полости движутся от приёма к выкиду, проталкивая жидкость без пульсаций.
Напор зависит от числа витков: примерно до 12 бар / виток. Поэтому можно подбирать длину секции под глубину и требуемое давление, чтобы получить равномерный поток без резких гидроударов и сильной пульсации.
Преимущества ЭВН перед УЭЦН
Работает с вязкой нефтью - до 1000 сПз (УЭЦН при росте вязкости сильно теряет КПД).Переносит газ - стабильно качает смеси с содержанием свободного газа до 50 % без срыва подачи (для УЭЦН уже 15 % газа - серьёзное осложнение).
Менее чувствителен к песку - благодаря низкой скорости скольжения и конструкции пары ротор‑обойма выдерживает до ~0,8 г/л механических примесей.
Стабильный напор - не зависит от подачи так резко, как у центробежных насосов.
Меньше эмульгирует нефть - низкие обороты (обычно 350–1000 об/мин) снижают образование стойких водонефтяных эмульсий.
Занимают меньше места на поверхности (особенно актуально для платформ) и гибко регулируются по скорости вращения для адаптации к дебиту скважины.
Применение ЭВН
Месторождения с высоковязкой нефтью (Усинское, Русское, Ван‑Еганское).Малодебитные скважины (подача обычно до 188 м3/сут - это ограничение типа оборудования).
Скважины с высоким газовым фактором и обводнённостью.
Объекты, где важно минимизировать эмульгирование и сохранить качество продукции.
Недостатки ЭВН
ЭВН не ставят на высокодебитные скважины (>200 м³/сут), там выгоднее УЭЦН.Срок службы обоймы сокращается из-за эластомера при высоких температурах, агрессивной воде или резких перепадах давления.
Быстрый износ, если допущены ошибки в расчёте натяга пары ротор‑обойма или частоты вращения.
