Глубинные насосы

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.

Дата добавления: 2015-12-01