Характеристика геологічних умов та флюїду. Розробка покладів. Теоретичні основи експлуатації свердловин. Збирання, транспорт і підготовка продукції свердловин, страница 22

ШСНУ (рис. 3.6 а) складається із свердловинного насоса, який спускається в свердловину під динамічний рівень рідини на НКТ діаметром 38 – 102 мм і штангах діаметром 16 – 25 мм, індивідуального привода, що складається з верстата-гойдалки та електродвигуна, й гирлового обладнання, до складу якого входять трійник із сальником та планшайба. Верхня штанга називається полірованим штоком, пропускається через сальник і з'єднується із головкою балансира верстата-гойдалки за допомогою канатної підвіски й траверси.

Плунжерний насос приводиться в дію від верстата-гойдалки, де обертальний рух, що отримується від двигуна за допомогою редуктора, кривошипно-шатунного механізму і балансира, перетворюється у зворотно-поступальний рух, котрий передається плунжеру штангового насоса через колону штанг 3.

При ході плунжера вгору (рис. 3.6 б) під ним знижується тиск і рідина із міжтрубного простору через відкритий усмоктувальний клапан надходить у циліндр насоса.

Рисунок 3.6 –  Схема штангової насосної установки:

а – загальна схема: 1 – свердловинний насос; 2 – насосно-компресорні труби; 3 – штанги; 4 – трійник; 5 – сальник; 6 – планшайба; 7 – полірований шток; 8 – траверси; 9 – підвіска; 10 – головка балансира; 11 – балансир; 12 – опора; 13 – кривошип; 14 – шатун; 15 – редуктор; 16 – електродвигун; 17 – рама; 18 – бетонна основа; 19 – анкерні болти; 20 – роторна противага;

21 – балансирна противага;

б – схема свердловинного насоса: 1 – усмоктувальний клапан; 2 – циліндр насоса; 3 – штанги; 4 – нагнітальний клапан; 5 – захоплювальний шток; 6 – плунжер

При ході плунжера вниз усмоктувальний клапан закривається, а нагнітальний клапан відкривається, й рідина із циліндра переходить у підйомні труби. При безперервній роботі насоса рівень рідини в НКТ підвищується, рідина доходить до гирла свердловини та через трійник переливається у викидну лінію.

 Переваги та недоліки штангових свердловинних насосів


Із механізованих способів видобування нафти найбільше розповсюдження отримали саме штангові насосні установки. Цьому сприяли конструктивна простота, недифіцитність і дешевизна матеріалів, необхідних для їх виробництва, висока надійність та простота обслуговування.

Максимальна глибина підвіски штангових насосів не перевищує 3500 м, оскільки збільшення глибини підвіски значно обважнює колону штанг і вимагає для їх виготовлення дорогих легованих сталей. Недоліком штангових насосів є обмеження глибини їх підвіски і мала подача нафти зі свердловини. Особливо на стадії експлуатації разом із нафтою зі свердловини надходить велика кількість пластової води, і використання штангових насосів стає малоефективним.

Контрольні питання

1.  Призначення штангових насосних установок.

2.  Принцип дії штангових насосних установок.

3.  Пояснити схему штангової насосної установки.

4. Переваги та недоліки штангових свердловинних насосів.


§3.6 Експлуатація свердловин зануреними електронасосами

Широке застосування дістали занурені установки відцентрових електронасосів. Почали використовувати гідропоршневі та гвинтові насоси. Середній дебіт нафтової свердловини, обладнаний такою установкою, становить 120 – 140 т/добу, у той час як дебіт свердловин, обладнаних штанговими насосними установками − лише 15 т/добу. Велика перевага цих установок – простота обслуговування, великий міжремонтний період роботи – більше від 1 року (а часто 2 – 3 роки).

 Установка зануреного відцентрового насоса

Установка зануреного відцентрового насоса складається з наступних основних елементів: насосного агрегату (насос 3, електродвигун 1, протектор 2), який спускається на колоні НКТ; броньованого кабелю 4; гирлової арматури 5; автотрансформатора 6 і станції керування 7 (рис. 3.7).

Занурений електродвигун (ЗЕД) 1 розташований під насосом 3, вал якого з'єднується з валом насоса за допомогою шліцьового з'єднання вала протектора 2. ЗЕД являє собою асинхронний двигун трифазного струму в герметичному виконанні – поміщений у сталеву трубу, заповнену трансформаторним мастилом. Струм живлення підводиться через броньований кабель 4, що спускається в свердловину паралельно НКТ і кріпиться до них за допомогою хомутів. Кабель має кабельну муфту для з'єднання струмопроводу з вивідними кінцями статорної обмотки. Живлення електродвигуна відбувається від промислової мережі, напруження котрої регулюється автотрансформатором 6. Керування і контроль за роботою насоса проводять за допомогою станції керування 7.

Занурений відцентровий насос (рис. 3.8) монтується також у сталевій трубі. Робочі колеса 4 зібрані на валу 3 ковзаючою посадкою. Для зменшення тертя у розточку нижнього диска колеса запресовані текстолітові шайби 6. Вал підтримується підшипниками: верхніми – ковзання 2 та нижніми 7 – радіально-упорними. Довжина корпуса насоса не перевищує зазвичай 5,5 м.