Несмотря на мощный импульс, заданный в последние годы Правительством Российской Федерации в области энергосбережения, до сих пор недостаточно проработаны способы повышения эффективности механизированной добычи нефти, особенно установками электроцентробежных насосов.
При механизированной добыче нефти установками электроцентробежных насосов из 100% потребляемой электрической энергии 29% приходится на потери в насосе, 14% в погружном асинхронном электродвигателе, 9% в трансформаторе, станции управления (СУ), насосно-компрессорных трубах и до 15% в питающем кабеле [1].
Таким образом, из 100% затрачиваемой электроэнергии лишь 33% расходуется на подъем жидкости.
Существующие способы повышения эффективности механизированной добычи нефти, в первую очередь, направлены на увеличение эксплуатационной надежности погружных установок [2] и энергетической эффективности производства: применение энергоэффективного оборудования с максимально высоким коэффициентом полезного действия, оптимизация подбора скважинного оборудования, энергомониторинг, создание регламентов по выполнению энергоэффективного дизайна, внедрение концепции интеллектуальных месторождений и увеличение сечения питающего кабеля.
В данной работе проводится обзор основных способов повышения энергетической эффективности УЭЦН, применяемых в настоящее время. Выявлены достоинства и недостатки рассмотренных способов. Предложен способ улучшения энергетических показателей электротехнических комплексов УЭЦН, заключающийся в переносе компенсирующего устройства в скважину.
Современная установка электроцентробежного насоса представляет собой линейную конструкцию из последовательно соединенных между собой элементов. Установка состоит из наземной и погружной части. Принципиальная схема УЭЦН приведена на рис. 1.
Наземная часть включает арматуру устья 6, станцию управления 7, автотрансформатор 8, иногда кабельный барабан. Погружная часть включает погружной электродвигатель 1, гидрозащиту 2, многоступенчатый центробежный насос 3, оборудованный приемной сеткой и обратным клапаном, погружной кабель 4 и колонны НКТ 5. Также в комплект погружной установки может входить сливной клапан, предназначенный для сливания жидкости из НКТ при подъеме установки. Погружной электродвигатель 1 соединен с узлом гидрозащиты 2, который соединен с центробежным насосом 3.