Опорный конспект по курсу «На право руководства горными работами». Раздел IV. "Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. Нефтепромысловое оборудование", страница 22

Вставными называются насосы, которые собирают на поверхности и опускают в скважину на насосных штангах (рис. 3, в). Креплением для этих насосов служит замковая опора, спускаемая в скважину с НКТ. Имеют условное обозначение НВ1 (замковая опора в верхней части насоса) и НВ2 - в нижней чисти Наибольшее распространение получили насосы типа НВ1Б с условным диаметром 29, 32, и 38 44.Насосы ИВ имеют меньшую подачу, чем трубные, но этот недостаток компенсируется возможностью быстрого его подъема без подъема НКТ.

Принцип работы насоса

При ходе плунжера вниз (рис. 4, а и Ь) всасывающий клапан закрывается под давлением столба жидкости, а нагнетательный (плунжерный) открывается и жидкость перетекает в надплунжерное пространство.

При ходе плунжера вверх (рис. 4, с и d) нагнетательный клапан закрыт давлением жидкости, находящейся над плунжером, и столб жидкости в колонне ПК Г движется вверх -происходит ее откачивание. В это время всасывающий клапан открывается, и жидкость заполняет объем цилиндра насоса под плунжером.

Рисунок 4. Схема процесса откачки О.Т. - верхняя мертвая точка движения плунжера; U.T. - нижняя мертвая точка движения плунжера

Основные детали

Для упрощения изготовления и ремонта скважинных насосов их детали выполняются с высокой степенью унификации.

Цилиндры насосов бывают втулочными и цельнотянутыми. Цилиндр втулочного насоса состоит из кожуха, в котором размещены втулки. Втулки фиксируются гайками. Они подвергаются воздействию переменного внутреннего гидравлического давления от столба откачиваемой жидкости и постоянного усилия, возникающего в результате торцевого обжатия рабочих втулок. Втулки всех насосов при различных внутренних диаметрах имеют одинаковую длину—по 300 мм.

Для всех насосов изготавливают втулки трех типов, представленные в таблице 4.

Таблица 4

Материал для изготовления	Толщина стенки, мм	Вид термообработки	Твердость HRC
Легированная сталь 38ХМЮЛ	Тонкостенные	Азотирование на глубину  0,2    0,5 мм	80
Стальные из стали марок 45 и 40Х,	Тонкостенные и толстостенные	Закалка ТВЧ на глубину  0,7 - 1,5 мм	50
Чугунные марки СЧ26— 48	Толстостенные	Закалка ТВЧ по всему объему	36-45

Учитывая толщину стенок, втулки из чугуна применяют для трубных насосов с диаметром цилиндра более 32 мм, а втулки из легированной стали - для всех вставных  насосов и для трубных насосов малого диаметра (28 и 32 мм). Термообработку применяют для повышения износостойкости и твердости.

Внутреннюю поверхность втулок шлифуют и хонингуют, а торцы обрабатывают так, чтобы они были строго перпендикулярны оси втулок и плотно прилегали друг к другу.

При сборке цилиндра втулки надевают на специальный калиброванный стержень-скалку, который обеспечивает соосность, и в таком виде вставляют в трубчатый кожух, где плотно зажимают с торцов муфтами.

В зависимости от типа насоса в цилиндр устанавливают от 2 до 27 втулок (длина цилиндра 600 - 8100 мм). Цилиндр в сборе с всасывающим клапаном подвергают испытанию при установившемся давлении р=1,25 Н (Н-глубина спуска насоса).

Цельнотянутые цилиндры представляют собой длинную стальную трубу с внутренней рабочей поверхностью. Труба при этом выполняет роль и цилиндра и кожуха одновременно. Подобная конструкция исключает негерметичность между торцами рабочих втулок и искривление оси цилиндра. При этом увеличивается жесткость насоса и создается возможность использовать плунжер большего диаметра при одинаковом по сравнению с втулочным насосом наружном диаметре. Стоимость такого цилиндра значительно больше. Сложнее технология изготовления.

Плунжер скважинного насоса представляет собой стальную трубу с внутренней резьбой на концах, длиной 1200 мм. Изготавливают из стали 45, 40Х или 38ХМЮА. По способу уплотнения зазора цилиндр — плунжер различают полностью металлические и гуммированные плунжеры. В паре металлический плунжер — цилиндр уплотнение создается нормированным зазором большой длины, в гуммированных парах- за счет манжет или колец, изготовленных из эластомера или пластмассы.