Классификация и основные типы нефтяных насосов
Все многообразие нефтяных насосов можно разделить на две большие группы: оборудование для добычи (извлечения пластовой жидкости из скважин) и оборудование для промышленной перекачки (транспортировка по трубопроводам и в технологических процессах НПЗ).
1. Насосы для добычи нефти (скважинные)
Это оборудование работает в экстремальных условиях на большой глубине и предназначено для подъема пластовой жидкости (смеси нефти, газа, воды и песка) на поверхность.
-
Электровинтовые насосы (PCP — Progressive Cavity Pump): Относятся к объемному типу. Состоят из вращающегося металлического ротора (винта) и неподвижной обоймы из эластомера (резины) внутри корпуса. При вращении ротора внутри обоймы образуются замкнутые полости, которые перемещают жидкость вверх . Они идеально подходят для добычи вязкой и тяжелой нефти, в том числе с высоким содержанием песка и газа . Рабочая частота вращения обычно составляет 50–400 об/мин .
-
Электроцентробежные насосы (ЭЦН): Наиболее распространенный тип для добычи больших объемов жидкости из глубоких скважин. Представляют собой многоступенчатые центробежные насосы, которые опускаются в скважину вместе с погружным электродвигателем .
-
Штанговые насосы (ШГН): Классический объемный насос, работающий от станка-качалки на поверхности. Используются на значительной части действующих скважин, особенно при осложненных условиях (высокое содержание газа, коррозионная среда) и относительно неглубоких залеганиях .
-
Струйные насосы: Не имеют подвижных частей. Работают за счет передачи энергии от рабочей жидкости (закачиваемой с поверхности) к пластовой. Считаются перспективными из-за высокой надежности в экстремальных условиях (большое содержание мехпримесей, газа, высокая температура), простоты конструкции и способности эффективно использовать свободный газ .
2. Промышленные насосы для нефти и нефтепродуктов
Это оборудование устанавливается на поверхности: на нефтеперекачивающих станциях (НПС), в резервуарных парках, на заводах и в цехах.
-
Магистральные и подпорные центробежные насосы: Сердце трубопроводного транспорта. Это, как правило, горизонтальные центробежные насосы секционного или спирального типа (например, насосы типа НМ, НПВ). Они обеспечивают высокий напор и производительность для перекачки больших объемов нефти на тысячи километров. Проектируются по специальным стандартам, например, ГОСТ 32601-2022 (аналог API 610) .
-
Винтовые насосы (двухвинтовые): Широко применяются в технологических процессах НПЗ и на перекачивающих станциях для работы с вязкими средами (мазут, масла, сырая нефть). Они созданы для перекачки жидкостей с высоким содержанием газа и обладают отличной всасывающей способностью. Например, насос А1 2ВВ 320/25 имеет подачу до 320 м³/ч и давление на выходе до 25 кгс/см² .
-
Шестеренные насосы: Используются для дозирования и перекачки вязких, чистых жидкостей, обладающих смазывающей способностью (масла, дизтопливо, мазут) . Отличаются простотой конструкции, компактностью и способностью создавать высокое давление при небольшой подаче. Пример — насосы серии Ш (Ш 40-4-19,5/6) .
-
Вертикальные полупогружные насосы: Специализированное оборудование для откачки нефтепродуктов из подземных емкостей, резервуаров и дренажных приямков. Насосная часть погружена в жидкость, а двигатель находится снаружи. Они незаменимы при работе с ЛВЖ (легковоспламеняющимися жидкостями), газовым конденсатом и загрязненными средами. Современные модели, такие как НВ-Д-2Н или ВА-С (VS4), соответствуют стандарту API 610 и рассчитаны на температуры от -90°C до +450°C .
Специальные требования к нефтяным насосам
Вся нефтяная насосная техника проектируется с учетом жестких отраслевых стандартов:
-
Взрывозащита: Насосы комплектуются взрывозащищенными электродвигателями и рассчитаны на работу во взрывоопасных зонах .
-
Герметичность: Применяются двойные торцевые уплотнения с системами обвязки (например, Plan 52/14) для исключения утечек опасных сред. В некоторых конструкциях предусмотрены датчики контроля утечек в дренажной полости .
- Термостойкость и коррозионная стойкость: Использование специальных сталей (в том числе нержавеющих) и сплавов, способных выдерживать экстремальные температуры и химически активные среды .