ESP pump section assembly

Technical analysis of multistage centrifugal pump sections. Discuss stage geometry, head and flow performance curves, and material selection for ESP systems
ALEngineer
Site Admin
User avatar
Posts: 703
Joined: Wed Mar 18, 2026 2:51 pm

ESP pump section assembly

Post by ALEngineer »

ESP pump section assembly.

Assemble ESP pump sections in the order given in the ESP run record.

1. Install a KhMD-2 or KhEU-3 clamp-elevator on the lower ESP pump section.

Warning:

The lower ESP pump section is shipped for assembly already assembled with the intake module or gas separator.

2. Before assembly, confirm that a spline coupling is present in the gas-separator (intake-module) to ESP pump-section assembly. Wipe and remove the upper ESP shipping cover and install a special flag in the ESP shaft coupling to watch shaft rotation (cleaning rags, special flag, wrenches 14x17 and 17x19, GOST 2839-80).

3. Pick the assembly up over the wellhead, then wipe and remove the lower shipping cover (cleaning rags, wrenches 14x17 and 17x19, GOST 2839-80).

4. Check rotation of the assembly shaft by turning the intake-module (gas-separator) shaft with a spline wrench. Watch the flag. Rotation must be free, with no binding (spline wrench).

Note: Flag rotation shows that the coupling is present in the assembly.

5. Check that the spline coupling slides on the pump and protector shafts in several positions. Install the spline coupling on the protector shaft.

6. Mate the gas separator (intake module) to the protector so the flat on the protector head lines up with the face between the intake-module ribs. Fasten the flange with bolts, nuts, and spring washers. Install the nuts on the ESP pump section (gas separator, intake module) with the chamfer up and the flat face down. Torque the joint nuts per item 1.4 (wrenches 14x17 and 17x19, GOST 2839-80, torque wrench, tightening torque 5.5 kgf*m).

7. Raise the assembly and remove the clamp-elevator from the protector head. Done by the workover crew.

8. Band the cable on the protector head 200-250 mm from the mating faces. Done by the workover crew (banding tool; hammer GOST 2310-70; cable band - 1 pc.).

Warning: Place the band buckle to the side of the cable, or opposite the cable. Spliced (doubled-up) cable bands on ESP assemblies are not allowed.

9. Lay the cable between the intake-module ribs and the pump-section ribs. Band it 200-250 mm above the intake-module to ESP joint. Done by the workover crew (banding tool; hammer GOST 2310-70; cable band - 1 pc.).

Warning: The ESP string may include cable protectors. When assembling an ESP with cable protectors, do not band the Motor Lead Extension (MLE) with cable bands. An electrician installs the cable protectors during assembly (modified cable-protector wrench MB3.3.365.00.000; cable protector - 1 pc.).

Warning: Do not install a cable protector in the protector to gas-separator connection.

10. Lower the assembly, guiding the cable along the pump housing to mid module-section, and band the cable there. Done by the workover crew (banding tool; hammer GOST 2310-70; cable band - 1 pc.).

Warning: When assembling an ESP with cable protectors, do not band the MLE with cable bands.

11. Lower the assembly until the clamp-elevator lands on the tubing-head flange.

12. Remove the flag from the shaft coupling and set the shipping cover loosely over the ESP head.

13. Install a KhMD-2 or KhEU-3 clamp-elevator on the head of the middle or upper pump section and pick it up over the wellhead.

14. Remove the shipping cover from the base of the middle or upper ESP pump section, remove the shipping cover from the lower section, and take out the spline coupling. Check that the spline coupling slides on the section shafts, and check rotation of the assembly shafts.

15. Install the spline coupling on the lower-section shaft. Replace the O-ring in the middle- or upper-section base with a new one (O-ring 060-065-30-2-2, assembly awl).

Warning: Cracks, tears, and cuts on the ring surface are not allowed.

16. Join the sections so the face between the ribs of the middle or upper section lines up with the flat on the lower-section head flange. Install bolts, spring washers, and nuts, and tighten the flange evenly (wrenches 14x17 and 17x19, GOST 2839-80, torque wrench, tightening torque 5.5 kgf*m).

17. Raise the assembly and remove the clamp-elevator from the lower (middle) section head.

18. Band the cable on the lower (middle) section head 200-250 mm from the flange face, lay the cable between the upper-section ribs, and band the cable 200-250 mm above the flange face. Done by the workover crew (banding tool; hammer GOST 2310-70; cable bands - 2 pcs.).

Warning: The ESP string may include cable protectors. When assembling an ESP with cable protectors, do not band the MLE with cable bands. An electrician installs the cable protectors during assembly (modified cable-protector wrench MB3.3.365.00.000; cable protector - 1 pc.).

19. Lower the assembly until the clamp lands on the tubing-head flange. Using a phase-rotation instrument (Vektor, Rotor, or equivalent), check shaft transmission and phase rotation. Check for marks on the cable-line end (a shallow nick in the polyethylene insulation: phase A - one mark, phase B - two marks, phase C - no marks). Connect the phase-rotation instrument terminals to the current-carrying cable conductors on the reel. In the upper pump-section head, set a shaft-turn wrench on the shaft splines, snap the shaft clockwise, and read phase rotation on the instrument. If rotation is wrong, the electrician must swap phase A onto C: add two marks on phase A and put one mark on C. Then all three phases have marks (phase A - one mark, phase B - two marks, phase C - three marks).

Warning: If a fishing neck is installed on a flange on the upper pump section, the electrician must check bolt tightness with a torque wrench per the Threaded connection requirements for ESP installation (wrenches 14x17 and 17x19, GOST 2839-80, torque wrench, tightening torque 5.2-5.8 kgf*m).

20. Install an assembly pup or a joint of tubing, raise the assembly, remove the clamp-elevator from the upper-section head, band the cable on the upper ESP pump section 200-250 mm below the clamp-elevator seat, and band the cable 200-250 mm above the fishing neck. Done by the workover crew (banding tool; hammer GOST 2310-70; cable band - 1 pc.).

21. Confirm that the check valve is installed. Done by the workover crew.

22. Check insulation resistance of the cable-ESP motor system and confirm a star (wye), using a 1000 V megohmmeter.

Warning: During assembly, the MLE-to-main-cable splice must not sit on the pump housing, a tubing coupling, or any other assembly equipment installed above the pump with an outside diameter larger than the tubing.

Warning: If a downhole sensor (TMS) is present, check insulation with a Fluke instrument. Insulation-resistance values depend on the specific sensor type.

23. Enter the assembly results in the ESP run record.
img-20191005-wa0020.jpg
Original topic (RU)
1. Монтаж секций ЭЦН производить в порядке указанном в эксплуатационном паспорте.
2. Установить хомут-элеватор ХМД-2 либо ХЭУ-3 на нижнюю секцию ЭЦН. Внимание: Нижняя секция ЭЦН поставляется на монтаж в сборе с входным модулем или газосепаратором.
3. До монтажа необходимо проверить наличие шлицевой муфты в сборке: газосепаратор (входной модуль) – секция ЭЦН. Для этого необходимо протереть и снять верхнюю транспортировочную крышку ЭЦН и установить специальный флажок в муфту вала ЭЦН для контроля вращения вала ЭЦН (ветошь, специальный флажок, ключи 14х17, 17х19 ГОСТ 2839-80).
4. Поднять сборку над устьем скважины, протереть и снять нижнюю транспортировочную крышку (ветошь, ключи 14х17, 17х19 ГОСТ 2839-80).
5. Проверить вращение вала сборки, вращая шлицевым ключом вал входного модуля (газосепаратора). Контролировать вращение флажка. Вращение должно быть свободным, без заеданий (шлицевой ключ). Примечание: вращение флажка говорит о наличии муфты в сборке.
6. Контролировать подвижность посадки шлицевой муфты на вал насоса и протектора в нескольких положениях; установить шлицевую муфту на вал протектора.
7. Состыковать газосепаратор (входной модуль) с протектором, обеспечивая совмещение лыски на головке протектора с плоскостью, расположенной между ребрами входного модуля; закрепить фланцевое соединение болтами, гайками и пружинными шайбами. Гайки на секции ЭЦН (газосепаратор, входной модуль) устанавливать фаской вверх, плоской частью вниз. Произвести протяжку гаек соединения, согласно п.1.4 (ключи 14х17, 17х19 ГОСТ 2839-80, ключ динамометрический, момент затяжки – 5,5 кгс*м).
8. Приподнять сборку, снять хомут-элеватор с головки протектора. Исполнитель бригада ТКРС.
9. Закрепить кабель на головке протектора поясом (клямцой) на расстоянии 200-250 мм от посадочных торцов. Исполнитель бригада ТКРС (клямцеватель; молоток ГОСТ 2310-70; клямца - 1 шт.). Внимание: пряжку пояса располагать сбоку или, напротив, по отношению к кабелю. Крепление кабеля к узлам УЭЦН, сращенными клямцами не допускается.
10. Уложить кабель между ребрами входного модуля и ребрами секции насоса; закрепить поясом на расстоянии 200-250 мм выше соединения «входной модуль - ЭЦН». Исполнитель бригада ТКРС (клямцеватель; молоток ГОСТ 2310-70; клямца - 1 шт.). Внимание: В комплект УЭЦН могут входить протектолайзеры. При монтаже УЭЦН с протектолайзерами, закрепление кабельного удлинителя клямцами не выполнять. Установку протектолайзеров при монтаже производит электромонтер (ключ для протектолайзеров модифицированный – МБ3.3.365.00.000; протектолайзер-1 шт.). Внимание: Запрещается устанавливать протектолайзер в соединение «гидрозащита – газосепаратор».
11. Опустить сборку, направляя кабель вдоль корпуса насоса до середины модуля-секции, закрепить в этом месте кабель поясом. Исполнитель бригада ТКРС (клямцеватель; молоток ГОСТ 2310-70; клямца - 1 шт.). Внимание: При монтаже УЭЦН с протектолайзерами, закрепление кабельного удлинителя клямцами не выполнять.
12. Опустить сборку до посадки хомута-элеватора на фланец колонной головки.
13. Снять флажок с муфты вала и прикрыть головку ЭЦН транспортировочной крышкой.
14. Установить хомут-элеватор ХМД-2 либо ХЭУ-3 на головку средней или верхней секции насоса и поднять над устьем скважины.
15. Снять транспортировочную крышку с основания средней или верхней секции ЭЦН, снять транспортировочную крышку с нижней секции, извлечь шлицевую муфту.
16. Контролировать подвижность посадки шлицевой муфты на валы секции, контролировать вращение валов сборки.
17. Установить шлицевую муфту на вал нижней секции, заменить уплотнительное кольцо основания средней или верхней секции на новое (кольцо уплотнительное 060-065-30-2-2, шило монтажное). Внимание: Трещины, надрывы и срезы на поверхности колец не допускается.
18. Сочленить секции так, чтобы плоскость, расположенная между ребер средней или верхней секции совпала с лыской на плоскости фланца головки нижней секции; установить болты, пружинные шайбы, гайки и равномерно затянуть фланцевое соединение (ключи 14х17, 17х19 ГОСТ 2839-80, ключ динамометрический, момент затяжки – 5,5 кгс*м).
19. Приподнять сборку, снять хомут-элеватор с головки нижней (средней) секции.
20. Закрепить кабель поясом на головке нижней (средней) секции на расстоянии 200-250 мм от торца фланца, уложить кабель между ребрами верхней секции, закрепить кабель поясом на расстоянии 200-250 мм выше от торца фланца. Исполнитель бригада ТКРС. (клямцеватель; молоток ГОСТ 2310-70; клямца - 2 шт.). Внимание: В комплект УЭЦН могут входить протектолайзеры. При монтаже УЭЦН с протектолайзерами, закрепление кабельного удлинителя клямцами не выполнять. Установку протектолайзеров при монтаже производит электромонтер (ключ для протектолайзеров модифицированный – МБ3.3.365.00.000; протектолайзер-1 шт.)
21. Опустить сборку до посадки хомута на фланец колонной головки. С помощью прибора определения порядка чередования фаз (Вектор, Ротор) либо аналогичный, произвести проверку трансмиссии валов и правильность чередования фаз. Для этого необходимо проверить наличие меток на конце кабельной линии (в виде не глубокого надреза на полиэтиленовой изоляции, фаза А – одна метка, фаза В – две метки, фаза С – без меток) подключить клеммы прибора для проверки чередования фаз к токоведущим жилам кабеля на барабане. В головку верхней секции насоса установить на шлицы вала ключ для проворота валов, резким движением провернуть вал по часовой стрелке и определить по прибору чередование фаз. При не правильном чередовании фаз, электромонтер должен переделать фазу А на С для чего добавить на фазе А две метки, а на С поставить одну. Тем самым на всех трех фазах будут метки (фаза А – одна метка, фаза В – две метки, фаза С – три метки). Внимание: Если на верхней секции насоса установленна ловильная головка на флянцевом соединении, то электромонтер обязан проверить затяжку болтового соединения моментным ключом, согласно требований к резьбовым соединениям (ключи 14х17, 17х19 ГОСТ 2839-80, ключ динамометрический, момент затяжки – 5,2-5,8 кгс*м)
22. Установить технологический патрубок, либо трубу НКТ, приподнять сборку, снять хомут-элеватор с головки верхней секции, закрепить кабель поясом на верхней секции ЭЦН на расстоянии 200-250 мм ниже места под хомут-элеватор, закрепить кабель поясом на расстоянии 200-250 мм выше ловильной головки. Исполнитель бригада ТКРС. (клямцеватель; молоток ГОСТ 2310-70; клямца - 1 шт.).
23. Контролировать установку обратного клапана. Исполнитель бригада ТКРС.
24. Контролировать сопротивление изоляции системы «кабель - ПЭД» и наличие «звезды», используя мегомметр напряжением 1000 В. Внимание: При производстве монтажа сросток удлинителя с основным кабелем не должен находиться на корпусе насоса, муфты НКТ, либо любого другого технологического оборудования установленного выше насоса и имеющего внешний диаметр более диаметра НКТ. Внимание: при наличии датчика телеметрии контроль изоляции производить при помощи прибора «Fluke». Величина сопротивления изоляции зависит от конкретного типа датчика.
25. Занести результаты монтажа в эксплуатационный паспорт УЭЦН.
img-20191005-wa0020.jpg
Монтаж насоса УЭЦН
You do not have the required permissions to view the files attached to this post.