|
Самым распространенным способом
добычи нефти является откачка при помощи глубинных насосов из скважин. Для
откачки жидкости применяют следующие насосы: штанговые глубинные насосы с
двигателем, установленным на поверхности земли, от которого движение к
насосу, спущенному в скважину, передается колонной насосных штанг;
бесштанговые глубинные насосы, расположенные на заданной глубине в скважине
вместе с двигателем. В свою очередь, бесштанговые глубинные насосы делятся на
электроцентробежные погружные насосы и на гидравлические поршневые насосы.
Штанговые глубинные насосы обладают рядом достоинств:
простотой конструкции, возможностью откачки жидкости из нефтяных скважин,
когда другие способы эксплуатации неприемлемы или экономически невыгодны,
механизацией процесса откачки, простотой регулирования отбора жидкости и
обслуживания установки. Штанговый насос является поршневым насосом прямого
действия с проходным поршнем. Общая схема установки глубинного штангового;
насоса представлена на 6.3. Цилиндр 7 насоса опускается в скважину на
насосных трубах 5 на некоторую глубину под уровень жидкости. Всасывающий
шаровой клапан 10 установлен на нижнем конце цилиндра. Нагнетательный шаровой
клапан 8 помещается в верхнем конце плунжера 9. На насосных штангах 6
спускают плунжер, подвешиваемый на колонне насосных штанг с помощью
специальной клетки. Через сальниковый шток 1 верхний конец штанг при помощи
специальной подвески 2 крепят к головке балансира $ станка-качалки. Он
качается на опоре (оси) 4, укрепленной на стойках. Балансир приводится в
действие с помощью кривошипно-шатунного механизма, при этом происходит
возвратно-поступательное движение штанг и соединенного с ними плунжера. При
ходе штанг и плунжера вверх вследствие давления жидкости на всасывающий
клапан снизу и снижения давления в цилиндре клапан поднимается и нефть
поступает в насос. Нагнетательный клапан давлением вышележащего столба
жидкости в насосных трубах в это время закрыт.
При движении штанг и плунжера вниз под собственным весом
нижний (всасывающий) клапан закрывается, верхний (нагнетательный) открывается
и жидкость идет вверх через полый плунжер в подъемные трубы. При дальнейших
ходах плунжера уровень жидкости, повышаясь в подъемных трубах, достигает
устья скважины, затем она направляется в выкидную линию.
Подача глубинного насоса зависит от ряда факторов:
тщательности пригонки плунжера к внутренней поверхности
рабочего цилиндра с целью снижения возможности утечек жидкости через
кольцевой зазор между ними;
влияния упругих деформаций насосных штанг и труб (длина
хода плунжера обычно меньше величины перемещения сальникового штока
вследствие периодического растяжения колонны насосных штанг при ходе вверх и
сокращения ее длины при ходе вниз). Аналогичные деформации претерпевают
насосные трубы-
наличия песка и газа, поступающих в насос вместе с нефтыо;
от степени изношенности деталей насоса.
Штанговые глубинные насосы делятся на невставные трубные и
вставные. По типу поршня насосы могут быть плунжерные, манжетные и
гуммированные.
В невставных трубных насосах цилиндр присоединен
непосредственно к насосным трубам и вместе с ними спущен в скважину. Плунжер
спускается и поднимается на штангах.
Во вставных трубных насосах цилиндр и плунжер одновременно
спускают на насосных штангах. При этом цилиндр ставят на замковую опору,
предварительно спущенную в скважину на колонне насосных труб.
Наиболее распространены трубные глубинные насосы НГН1 и
НГИ2. Для проверки, ремонта и смены частей насоса его приходится поднимать со
всей колонной насосных труб, что сильно : замедляет ремонт скважин.
Вставные штанговые глубинные насосы применяются двух
типов: стационарные и подвижные. Стационарный|на- сос имеет цилиндр
неподвижный, а плунжер, подвешенный на штангах, движется вверх и вниз. У
подвижного насоса на штангах движется цилиндр насоса, а плунжер неподвижный.
Насос глубинный невставной первой конструкции НГН1 — трубный
вертикальный плунжерный насос одинарного действия, собранный из отдельных
стальных термообработанных втулок родним приемным и одним нагнетательным
клапанами и захватным штоком. Шифр НГН1-28-600-150 означает: насос глубинный
невставной первой конструкции диаметром 28 мм, длиной хода плунжера 600 мм, давлением: опрессовки 15 МН/м2. Схематический вид насоса представлен на 6.4.
Цилиндр насоса 2 собран из втулок стандартной длины BOO мм, зажатых внутри
стального кожуха муфтами. ^ Ч^ ется длиной хода плунжера. В нижнюю муфту
ввинчен патрубок — удлинитель 5, на нижнем конце которого имеется седло
конуса 7, где установлен конус
с узлом всасывающего клапана в. Узел всасывающего клапана
состоит из седла, шарика и направляющей клетки, ограничивающей высоту подъема
шарика. В цилиндре перемещается стальной скальчатый плунжер 3, на верхнем
конце которого смонтирован узел нагнетательного клапана 1, состоящий из
клетки, шарика, седла и ниппеля. Клетка нагнетательного клапана соединена с
насосными штангами, от которых плунжер получает движение вверх и вниз. Подъем
конуса с приемным клапаном из скважины осуществляется с помощью захватного
штока 4. Насосы НГН1 изготовляют диаметрами 28, 32, 43, 55, 68 мм-
Насос глубинный невставной второй конструкции НГН2
применяется в скважинах, выделяющих вместе с жидкостью некоторое количество
свободного газа ( 6.5). Насос НГН2 представляет собой вертикальный плунжерный
невставной насос одинарного действия с цилиндром, собранным из отдельных
чугунных или стальных термообработанных втулок с двумя нагнетательными и
одним всасывающим клапанами. Возможна модификация с одним нагнетательным
клапаном и с захватным приспособлением.
Глубинный насос НГВ1 представляет собой вертикальный
вставной плунжерный насос одинарного действия с неподвижным цилиндром,
собранным из отдельных втулок, подвижным плунжером и с опорой насоса в
верхней части ( 6.6). Насос НГВ1 состоит из сборки цилиндра, сборки плунжера,
сборки
замковой опоры. Цилиндр^насоса 7, собранный из
тонкостенных втулок (от 9 до 18 втулок) длиной 300 мм каждая, вставлен в бесшовную трубу — кожух; Число втулок в цилиндре определяется длиной хода
плунжера. Верхний и нижний ниппели, имеющиеся на обоих концах кожуха, при
завинчивании плотно зажимают втулки, образующие сплошной проточенный стальной
цилиндр с тщательно обработанной внутренней поверхностью. Всасывающий клапан
у стационарного насоса установлен в нижнем конце цилиндра, нагнетательный —-
в нижнем конце плунжера 5. Насосная штанга 1 соединена с плунжером. Узел
замковой опоры 4 размещен в верхней части вставного насоса. Расположение
замковой опоры в верхней части цилиндра насоса уменьшает возможность прихвата
его песком.
Отличительная особенность вставных насосов — возможность
его извлечения без подъема труб, что обеспечивает быстроту съема и установки.
|