|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Штангова свердловинне—насосна установка
Суть цього способу експлуатації полягає у тому, що у свердловині розміщують плунжерний (поршневий) насос, який приводиться у дію поверхневим приводом за допомогою колони штанг (рис. 12.1). Для експлуатації на свердловині встановлюють штангову свердловинно-насосну установку (ШСНУ)та обладнання гирла. ШСНУ включає верстат-качалку (ВК), гирловий сальник, насосно-компресорні труби (НКТ), насосні штанги (ШН), штанговий свердловинний насос (ШСН) і різні захисні пристрої, що поліпшують роботу установки в ускладнених умовах.
Рис. 12.1. Схема штангової свердловинно-насосної установки:
1-експлуатаційна колона; 2-всмоктуючий клапан; 3-циліндр насоса; 4-плунжер; 5-нагнітальний клапан; 6-насоснс— компресорні труби; 7-насосні штанги; 8-хрестовина; 9-гирловий патрубок; 10-зворотний клапан для перепуску газу; 11-зворотний клапан на викидній літі; 12-тртннк; 13-гмрповнн сальник; 14-гирловий шток; 15-канатна підвіска; 16-головка балансира; 17-балансир; 18-стояк; 19-балансирний вантаж; 20-иапун; 21-кривошипний вантаж; 22-кривошип: 23-редуктор; 24-вдений шків (з протилежної сторони гальмівний шків); 25-клинопасова передача; 26-електродвигун на поворотних полозках; 27-ведучий шків; 28-paua; 29-блок керування
Верстат-качалка - індивідуальний балансирний механічний привід ШСН. Верстати-ка-чалки випускали за стандартами 1951, 1956 та 1966 років. Тепер ВК випускають у двох виконаннях: типу СК другої модифікації за ГОСТ 5866-76 (7 типорозмірів) і типу СКД за ОСТ 26-16-08-87 (6 типорозмірів). Характерною особливістю ВК типу СКД є те, що кінематична схема перетворюючого механізму несиметрична (дезаксіальна), внаслідок чого підвищується кінематичне відношення, зменшуються габарити і маса. Технічні характеристики ВК і області їх застосуванння наведені у таблицях 12.1 і 12.2. У шифрі, наприклад СК 5-3-250, вказано: СК - верстат-качалка; 5 - найбільше допустиме навантаження Ртлх на головку балансира у точці підвісу штанг, помножене на 10 кН; 3 -найбільша довжина гирлового (полірованого) штока s, м; 2500 - найбільший допустимий крутильний момент МКр шах на веденому валі (осі) редуктора, помножений на 10-2 кН· м. Додатково ВК характеризують числом п коливань балансира (подвійних ходів) за хвилину, яке змінюється у межах від 5 до 15 хв-1. Таблиця 12.1
Таблиця 12.2
Продовження табл. 12.2
Примітка. В чисельнику наведені дані для глибини спуску, м, в знаменнику - для подачи, м^/добу. Використовують також безбалансирні верстати механічної дії типу СБМ. Вони дають змогу досягнути збільшення довжини ходу гирлового штока та поліпшити умови роботи вузлів редуктора, а також колони штанг. Технічна характеристика СБМ наведена нижче:
Гирлове обладнання включає гирловий сальник, хрестовик і запірні крани. В обладнанні гирла типу ОУ-140-146/168-65Б і ОУ-140-146/ 168-65БХЛ колона НКТ розміщена ексцентричне відносно осі свердловини, що дає змогу спускати у міжтрубний (затрубний) простір свердловинні прилади для дослідження, а труби підвішені на конусі у хрестовині. Для перепуску газу із затруб-ного простору у викидну лінію і запобігання розливу нафти при обриві гирлового штока передбачені зворотні клапани. В обладнанні типу ОУШ-65/50х140 і ОУШ-65/50х40 ХЛ передбачена муфтова підвіска НКТ. Обладнання розраховане на робочий тиск 14 МПа. Гирлові сальники виготовляють з одинарним (для свердловин з низьким статичним рівнем і без газопроявів; найбільший тиск при нерухомому штоці 7 МПа) і подвійним ущільненням (для свердловин з високим статичним рівнем і з газопроявами; аналогічно тиск 14 МПа), а робочий тиск для них становить 4 МПа. Насосні штанги (ШН) виготовляють зі сталей і випускають діаметром (по тілу) 12, 16, 19, 22, 25, 28 мм і довжиною 8 м для нормальних і корозійних умов експлуатації, а також укорочені довжиною 1; 1,2; 1,5; 2 і 3 м (табл.12.3, 12.4). Муфти до штанг випускають з'єднувальні та перевідні (типи МШ і МШШ. Різьба штанги - метрична спеціальна. Таблиця 12.3
Продовження табл. 12.3
Таблиця 12.4
Сальникові гирлові штоки (типу ШСУ) - це особливі штанги, вони поліровані, їх випускають трьох типорозмірів. Дані наведені нижче:
Підвіски гирлового штока дають змогу дослідити установку за допомогою гідравлічного динамографа, а також регулювати встановлення плунжера у циліндрі насоса. Дані наведені нижче:
Штангові свердловинні насоси (ШСН) випускають для нормальних і ускладнених (винос піску, абразивне середовище, висока в'язкість, велика кількість газу, форсування відбору) умов експлуатації (табл. 12.5; рис. 12.2). Таблиця 12.5
Для всіх насосів також рекомендується допускати обводненість продукції до 99 %, температуру не вище 403 К, мінералізацію води не більше 200 мг/л, вміст сірководню не має перевищувати 0,1 об. %. Розрізняють вставні (НВ) і невставні (НН) свердловинні насоси. Вставний насос у зібраному вигляді спускається у свердловину на колоні штанг і кріпиться у колоні НКТ за допомогою замкової опори типу ОМ (табл. 12. 6). Циліндри невставних насосів спускають у свердловину на кінці колони НКТ, а плунжер - на кінці насосних штанг. Насоси типу НН рекомендується використовувати при малих глибинах спуску, а типу НВ - при великих (орієнтовна границя 1200 м). Технічні характеристики насосів подані в табл. 12.7 і 12.8.
Таблиця 12.6
Таблиця 12.7
Продовження табл. 12.7
Продовження табл. 12.7
Продовження табл. 12.7
Таблиця 12.8
Продовження табл. 12.8
Продовження табл. 12.8
Свердловинні насоси виготовляють 5 типів: НВ1 - вставні з замком зверху; НВ2 -вставні з замком знизу; НН - невставні без ловця; НН1 - невставні з захоплюючим штоком; НН2 - невставні з ловцем. Випускають насоси 8 конструктивних виконань: Б - із товстостінним суцільним (безвту-лочним) циліндром; С - зі складеним (втулочним) циліндром (із набору втулок, стягнутих всередині кожуха фасонними гайками); Т - із пустотілим (трубчастим) штоком, який забезпечує підйом рідини по каналу колони трубчастих штанг; А - із зчеплюючим пристроєм (тільки для насосів типу НН), який забезпечує зчеплення колони насосних штанг із плунжером насоса; 'ДІ - одноступінчаті, двоплунжерні, які створюють гідравлічний важкий низ; Д2 - двоступінчасті, двоплунжерні, які забезпечують двоступінчастий стиск відкачуваної рідини; И - стійкі проти зношення (абразивностійкі) в середовищі з вмістом механічних домішок понад 1,3 г/л; без позначення - стійкі до середовища із вмістом механічних домішок до 1,3 г/л (нормальні). В умовному шифрі насоса, наприклад, НВ2Б-44-25-30-1, позначено: НВ2 -
насос вставний з замком знизу; Б - циліндр товстостінний й безвтулочний; 44 - діаметр насоса, мм; 25 - довжина ходу плунжера, помножена на 100 мм; ЗО - напір насоса, помножений на 100 м; 1 - група посадки. Залежно від розміра зазора (на діаметр) у парі "циліндр-плунжер" випускають насоси чотирьох груп посадок, які наведені нижче:
Примітка.У чисельнику наведені дані для циліндрів Б, в знаменнику - для циліндрів С.
Плунжери випускають з кільцевими канавками, з циліндричними розточеннями на верхньому кінці (ПЇХ, ПІЙ), без (П2Х, П2И) і з хромовим покриттям зовнішньої поверхні (П1Х, П2Х) та покриттям зовнішньої поверхні стійким проти зношення порошком. Клапани мають три виконання: К - з циліндричним сідлом і кулькою із нержавіючої сталі; КБ - те ж, сідло з буртиком; КИ - з циліндричним сідлом із твердого стопу і кулькою із нержавіючої сталі.
Застосування безвтулочних циліндрів (ЦБ) дало змогу підвищити міцність, стійкість проти зношення, транспортабельність порівняно зі складеними циліндрами (ЦС). Поєднання виконань И і Т теж підвищує стійкість до абразивного зношення. Двоплунжерні насоси типу НВ1БД1 та ННБД1 створюють при ході вниз додаткове скероване вниз зусилля, яке сприяє перемаганню гідравлічних опорів у насосі й опорів тертя колони штанг при відкачці високов'язких рідин, внаслідок чого зменшується ймовірність зависання штанг у високов'язкій рідині через великі сили тертя. У насосі НВ1БД2-38/57 відкачувана газована рідина двічі стискується, що дає змогу ефективно відкачувати рідини з великим вмістом вільного газу на прийомі (до 25 %). Розміщення замка внизу (тип НВ2) дає змогу розвантажити вставний насос від пульсуючих зусиль, що забезпечує застосування його на більших глибинах, ніж насоси типу НВ1. Насоси типу НН виконання А (ННБА) призначені для форсованого відбору рідини, оскільки діаметр насоса майже дорівнює діаметру НКТ, причому насос у зібраному вигляді (з плунжером) спускається у свердловину на НКТ, а колона штанг пізніше автоматично зчеплюється з плунжером. У насосах типу НН1 при підйомі штанг головка захоплюючого штока опирається у наконечник плунжера і забезпечує підйом всмоктуючого клапана (для зливу рідини із НКТ), а у насосах типу НН2 для підйому всмоктуючого клапана необхідно плунжер у крайньому нижньому положенні повернути за допомогою штанг за годинниковою стрілкою, щоби ловець защіпив шток-ловець всмоктуючого клапана. Групу посадки насоса вибирають залежно від в'язкості відкачуваної рідини, глибини спуску насоса, температури і наявності піску і парафіну, тобто для зменшення витікань рідини через зазор. Чим більша в'язкість рідини, тим приймають вищу групу посадки. Для відкачки високов'язкої рідини чи рідини з високою температурою, а також з підвищеним вмістом піску і парафіну використовують насоси третьої групи посадки. При великій глибині спуску насоса застосовують насоси з меншим зазором. Насоси з групою посадки 0 і 1 використовують для відкачування малов'язкої нафти при глибині спуску більше 1200 м у свердловинах з підвищеними гирловими тисками, а насоси з групою 2 - для відкачки рідини малої і середньої в"язкості з глибин до 1200 м і середньою температурою. При підвищених швидкостях відкачки (Sn > 34 м/хв, де 5 - довжина ходу сальникового штоку, м; и - число подвійних ходів за хвилину) або високій в'язкості рідини необхідно вибирати насоси зі збільшеними прохідними перерізами клапанів. Насос вибирають з врахуванням складу відкачуваної рідини (наявність піску, газу), її властивостей (в'язкість, вміст домішок), дебіту і глибини його спуску, а діаметр НКТ- залежно від типу і умовного розміру насоса (табл. 12.7 і 12.8). При наявності високов'язкої рідини доцільно вибирати НКТ з умовним діаметром на 1 - 2 розміри більшим, ніж це вказано в табл. 12.7 і 12.8. Компоновка свердловинної штангово-насосної установки із названих елементів здійснюється стосовно конкретної свердловини при проектуванні її експлуатації. Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.122 сек.) |