ГОСТ Р 55849—2013
лишь 10—25 % or общего крутящего момента насоса. Однако в некоторых случаях, например при плотной посадке
ротора в статоре из-за разбухания или в высоковязкой жидкости, этот показатель существенно увеличивается.
Мощность, необходимая для работы ВН. напрямую зависит от развиваемого крутящего момента и от часто
ты вращения. В этой связи, если малообъемному быстроходному насосу может понадобиться низкий крутящий
момент по сравнению с тихоходным насосом повышенного рабочего обьема и если они развивают одинаковую
подачу при одинаковом дифференциальном давлении, то уровень мощности будет также одинаковым.
Поставщики’изготовители предоставляют графики рабочих характеристик для каждой конфигурации насо
са. которые показывают, наряду с другими параметрами, крутящий момент и мощность, находящиеся в прямой
зависимости от дифференциального давления и скорости насоса. Величины, указанные на графиках рабочих ха
рактеристик. являются относительными, полученными при идеальных условиях. Фактические показатели крутя
щего момента и мощности могут значительно отличаться, в зависимости от широкого диапазона потенциальных
внутрискважинных и эксплуатационных условий. Крутящий момент и мощность насоса также обычно отражаются
на кривой рабочих характеристик насоса в соответствии с приложением С. Поскольку условия функционального
испытания не отражают предполагаемых скважинных условий, соответствующие величины крутящего момента и
мощности должны применяться также осторожно. Поставщики|’изготовители оборудования предоставляют руко
водства и средства, помогающие потребителям’заказчикам в выборе соответствующих величин крутящего момен та
и мощности для внутрискважинных условий.
G.7 Общий КПД насоса
ВН часто упоминаются в связи с их наивысшим уровнем эффективности в системах механизированной до
бычи. Если измерять общий КПД системы в диапазоне от наименьшего уровня 20 % до наибольшего 80 %. то КПД
винтовых насосов колеблется в диапазоне от 55 % до 70 %. Общий КПД системы — это продукт индивидуальных
показателей эффективности работы наземного оборудования, приводной колонны и скважинного насоса.
Для общего КПД насоса ц- выраженного в процентах. — это отношение полезной гидравлической мощности
к подводимой мощности. Гидравлическая мощность — это функция уровня подачи на выходе насоса и дифферен
циального давления. Подводимая мощность представляет собой функцию крутящего момента и скорости насоса.
Обычно расчет производится по формуле
И050УАр
Мва>
(6.2)
где
V
— подача при данном дифференциальном давлении. м3/суг.
Ар — дифференциальное давление. МПа;
М0
— крутящий момент на валу. Н м;
ы — скорость вала, об/мин.
В связи с объемным типом ВН объемные потери напрямую влияют на общий КПД. так как они не способству
ют гидравлической мощности, но требуют ее подвода. Продемонстрировать это можно исследованием рабочих
характеристик насоса, которые показывают, что измеренный крутящий момент и мощность существенно не
изме нились даже при большом сокращении пропускной способности. В результате максимальный общий КПД
системы будет всегда ниже, чем объемный КПД. В дополнение к обьемным потерям трение насоса также влияет
на сниже ние общего КПД. Согласно разделу G.6. основные компоненты трения в насосе включают скользяще-
вращающее взаимодействие между статором и ротором, гистерезисные потери, связанные с деформацией
эластомера, и утеч ки в рабочей паре. При нормальных условиях работы для большинства насосов момент трения
сокращает КПД на 10% —25% .
G.8 Изменения условий эксплуатации
Обычно ВН предназначаются для работы в определенных эксплуатационных условиях. Изменения рабочих
характеристик, например изменение свойств или состава жидкости и изменения наземных объектов, может сде
лать ВН непригодным для новых условий. Кроме того, почти все насосы извлекают из одной скважины и помещают в
другую. Потребителю/заказчику необходимо обеспечить соответствие оборудования новым эксплуатационным
условиям, так как большинство изменений технических условий напрямую влияет на эффективность работы и на
продолжительность службы ВН.
55