Применение штангового глубинного насоса в сложных условиях
План.
1.
Штанговые глубинные насосы (ШГН).
2.
Конструкции, области применения, коэффициент подачи насоса
Штанговые глубинные насосы (ШГН)
- это насосы, погружаемые
значительно ниже уровня жидкости, которую планируется перекачать.
Глубина погружения в скважину позволяет обеспечить не только стабильный
подъём нефти с большой глубины, но и отличное охлаждение самого насоса.
Также подобные насосы позволяют поднимать нефть с высоким процентным
содержанием газа.
Штанговые насосы
отличаются тем, что привод в них осуществляется за счёт
независимого двигателя, находящегося на поверхности жидкости, при помощи
механической связи, собственно, штанги. Если используется гидродвигатель,
то источником энергии является та же перекачиваемая жидкость, подаваемая
в насос под высоким давлением. Независимый
двигатель в этом случае
устанавливается на поверхности. Штанговые скважинные насосы объёмного
типа применяются для поднятия нефти из скважин.
ШГН предназначены для откачивания из скважин жидкостей с температурой
не более 130 градусов, обводненностью не более 99% по объему, вязкостью до
0,3 Па*с, содержанием механических примесей до 350мг/л, свободного газа на
приеме не более 25%.
Штанговый насос состоит из цельного неподвижного цилиндра, подвижного
плунжера, всасывающего и нагнетательных клапанов, замка (для вставных
насосов), присоединительных и установочных деталей.
В скважину на колонне подъемных
труб спускают плунжерный насос,
состоящий из цилиндрического корпуса 1 (цилиндра), внутри которого
имеется пустотелый поршень 2 (плунжер). В верхней части плунжера
установлен нагнетательный клапан 3. В нижней части неподвижного цилиндра
устанавливается всасывающий клапан 4.
Плунжер подвешен на колонне
насосных штанг 5, которые передают ему возвратно- поступательное
движение от специального механизма (станка-качалки), установленного на
поверхности.
Добыча нефти при помощи штанговых насосов
- самый распространенный
способ искусственного подъема нефти, что объясняется их простотой,
эффективностью и надежностью. Как минимум две трети фонда действующих
добывающих скважин эксплуатируются установками ШГН.
Перед другими механизированными способами добычи нефти УШГН имеют
следующие преимущества:
· обладают высоким коэффициентом полезного действия;
· проведение ремонта возможно непосредственно на промыслах;
· для первичных двигателей могут быть использованы различные приводы;
· установки ШГН могут применяться в осложненных условиях эксплуатации -
в пескопроявляющих скважинах, при наличии в добываемой нефти парафина,
при высоком газовом факторе, при откачке коррозионной жидкости.
Глубинный штанговый насос в простейшем
виде состоит из плунжера,
движущегося вверх-вниз по хорошо подогнанному цилиндру. Плунжер
снабжен обратным клапаном, который позволяет жидкости течь вверх, но не
вниз. Обратный клапан, называемый также выкидным, в современных насосах
обычно представляет собой клапан типа шар-седло. Второй клапан,
всасывающий, - это шаровой клапан, расположенный внизу цилиндра также
позволяет жидкости течь вверх, но не вниз.
Рис. 5
Такие насосы опускают в скважину в собранном виде (цилиндр
вместе с
плунжером) на насосных штангах и извлекают на поверхность также в
собранном виде путем подъема этих штанг. Насос устанавливают и
закрепляют при помощи специального
замкового приспособления, заранее
смонтированного в спускаемых в скважину насосных трубах. В результате для
смены вставного насоса (при необходимости замены отдельных узлов или
насоса в целом) достаточно поднять на поверхность только насосные штанги,
насосные же трубы остаются постоянно в скважине.
Таким образом, смена
вставного насоса требует значительно меньше времени, чем невставного. Эти
преимущества вставного насоса имеют особое значение при эксплуатации
глубоких скважин, в которых на спускоподъемные операции при подземном
ремонте, затрачивается много времени.
Насос скважинный вставной НСВ1 (рис. 5) состоит из трех основных узлов:
цилиндра, плунжера
