5 Штанговые глубинные насосные установки ( шгну )

ШГНУ - установка в которой глубинный насос ( штанговый скважинный насос ) , спущенный в скважину, приводится в действие двигателем , размещенным на поверхности , при помощи специального оборудования ( станок - качалка ) через колонну штанг .

ШПГУ состоит из наземного и подземного оборудования . К наземной части относят оборудование устья , станок - качалку , к подземной - НКТ, штанги , скважинный глубинный насос и защитные приспособления ( пе­сочные , газовые якори и т.д.).

Противовес Редуктор

Кривошип

Полированы Шток

Сальник

Балансир Головка балансира

Шатун

Электродвигатель через клиноременную передачу и редуктор обеспечивает передачу крутящего момента на кривошип с шатуном , который через траверсу соединен с балансиром , в результате балансир обеспечивает возвратно-поступательное движение колонны штанг . Самая верхняя штанга называется полированным штоком и ее рабочая ( полированная ) поверхность , сопрягаемая с сальником на устье , обеспечивает герметичность устьевой арматуры.

типоразмеров и конструкций станков- качалок Обозначаются они следующим образом , например , 2,1 — максимальная длина хода , 2500 - крутящий

Промышленность выпускает большое количество грузоподъемностью на головке балансира от 10 до 200 тонн . СКб-2,1-2500 ( СК-станоккачалка, 6-нагрузка (тонн) момент ( кгм ).

Устьевое оборудование предназначено для герметизации устья скважины , подвески насосно-компрессорных труб, отвода добываемых жидкостей и газов в выкидные линии .

Непосредственно подъем на поверхность нефти осуществляет штанговый скважинный насос ШСН . Конструкции ШСН позволяют добывать нефть с обводненностью до 99 % . (Следует отметить , что шсн оборудованы приблизительно около 60 - 66 % всех механизированных скважин , однако доля добываемой ими нефти лежит в пределах 16 - 18 %.)

С технической точки зрения , ШСН представляет собой обычную систему «цилиндр - поршень» , главное отличие здесь в том , что поршень полый и снабжен нагнетательным клапаном, цилиндр имеет всасывающий клапан . На практике существует множество конструкций и типоразмеров насосов , отличающихся размерами , количеством и устройством клапанов , допускаемыми размерами и зазорами в системе плунжер- цилиндр ( до сотых долей мм ) и т.д. Насос устанавливают на конце НКТ , внутри них же совершают возвратно-поступательное движение штанги , по ним же происходит и подъем нефти на поверхность .

Особое отличие в конструкции ШСН — подразделение их на вставные и невставные(трубные ) .

Цилиндр трубных насосов опускают в скважину на насосно-компрессорных трубах, затем на штангах опус­кают плунжер ( вместе с нагнетательным и всасывающим клапанами).

Вставные насосы опускаются и монтируются в сборе с цилиндром и фиксируются на конце НКТ замковой опорой . Ниже приведены в упрощенной форме их схемы:

Вставной НСВ

Невставной (трубный) НСН

Штанги

НКТ

Плунжер

Нагнет клапан Цилиндр Всасыв клапан Замковая опора

Тип насоса	Условные диаметры НКТ	Соответствующие
	мм	диаметры насосов мм
Вставные	60	28,32
	73	38-43
	89	55-56
	114	68-70
Невставные	48	28-32
	60	43-44
	73	55-56
	89	68-70
	114	93-95

Как видно из рисунков и табличных данных , а также исходя из конструкции, можно определить достоинства и недостатки вставных и трубных насосов : при одинаковых типоразмерах НКТ плунжер трубного насоса имеет больший диаметр , а следовательно и большую производительность за одно поступательное движение . Однако , при необходимости ремонта цилиндра трубного насоса приходится извлекать на поверхность и всю колонну насосно-компрессорных труб . Тогда как вставной насос в этом случае извлекается полностью в сборе на штангах , для этого просто создают определенный натяг штанг , в результате чего насос освобождается из замковой опоры.

6 . Погружные электроцентробежные насосные установки ( УЭЦН ).

3

1 — устьевая арматура, 2 — барабан для навивки кабеля

3 - трансформатор и станция управления с автоматикой

4- насосно-компрессорные трубы с поясками для кре­ пления кабеля (здесь не показаны).

5 - трехжильный бронированный кабель

6 - многоступенчатый центробежный насос

7 - приемная сетка насоса

8 - звено гидрозащиты ( протектор)

9 - маслозаполненный электродвигатель .

Установки погружные электроцентробежные отличаются относительной простотой конструкции , обслуживания и имеют большой межремонтный период работы ( в 3-4 раза превышающий МРП штанговых насосов ). Производительность ЭЦН лежит обычно в пределах 20 - 2000 куб. метров в сутки , напор от нескольких метров до 3000 метров . УЭЦН имеют невысокую металлоемкость ,широкий диапазон рабочих характеристик и достаточно высокий КПД .

Обозначаются следующим образом : УЭЦН - 5 - 40 - 950, где первая цифра - наружный диаметр (5-92 мм, 5А- 103 мм ,6-114 мм ), 40 - подача в кубометрах в сутки (измеренная по воде ),

950 - напор в метрах, кроме этого могут быть дополнительные буквенные обозначения, И - износостойкое исполнение, М - модернизированный вариант и т.д.

Наземные сооружения , агрегаты и оборудование .

1. Подъемные установки и агрегаты.

К основному оборудованию , с помощью которого , производят спуско-подъемные операции , относят подъемные установки и агрегаты на самоходных шасси . В состав их оборудования входят лебедка , телескопическая вышка, талевая система, роторы, вертлюги, промывочные насосы и дополнительные механизмы и инструменты.

В самоходных установках и подъемниках для привода лебедки и других вспомагательных механизмов , как правило, используют двигатель самой транспортной базы . Передача вращения осуществляется от механизма отбора мощности , через трансмиссию и коробку скоростей на барабан лебедки , при вращении которого наматывается или разматывается канат . Выбор установки , комплекса оборудования и инструмента зависит от глубины ремонтируемой скважины, характера и степени сложности работ.

Подъемная установка УПТ — 32 предназначена для проведения спуско-подъемных работ в процессе текущего и капитального ремонта.

Установка смонтирована на базе трактора Т- 130МГ-1. Состоит из однобарабанной лебедки , вышки с талевой системой , задней и передней опор вышки и кабины машиниста-тракториста . Привод лебедки от двигателя трактора , ограничитель подъема крюка винтовой конструкции , тормозная система с формованными колодками.

Техническая характеристика УПТ-32 : Грузоподъемность, т 32

Мощность привода, кВт 118

Высота вышки до оси кронблока, м 18

Скорость подъема, м/с

Наименьшая 0,28

Наибольшая 1,34

мм

10050x2700x4135 22 688

Габаритные размеры Масса, кг

Агрегат А-50У предназначен для спуско-подъемных работ при ремонте скважин глубиной до 3500 метров с укладкой труб на мостки , разбуривания цементных пробок в колоннах диаметром 141 — 168 мм , промывки и тартальных работ. Базируется на шасси Краз - 257.

Агрегат состоит из трансмиссии , двухбарабанной лебедки , телескопической вышки , талевой системы , ротора с гидроприводом .компрессора , гидродомкратов подъема вышки и системы управления агрегатом и лебедкой . Грузоподъемность агрегата при оснастке талевой системы 3x4 приведена в таблице :

		Частота вращения
Ск. каната, м/с	Ск. талевого	вала барабана	Грузоподъемность, т	Скорость
	блока , м/с	об/мин
1,088	0,181	39,8	50,0	1
1,9	0,317	69,8	34,5	2
4,П	0,695	153,0	12,6	3
7, 8	1,215	268,0	7, 5	4

Максимальное натяжение каната 100 кН , тартального каната 73 кН , диаметр талевого каната 25 мм , тартального - 13 мм.

Телескопическая вышка в рабочем положении имеет угол наклона 6 градусов , высота до оси четырехроликового кронблока 22 400 мм. Управление механизмами агрегата , оснащенного ограничителем подъема крюкоблока , пневматическое от компрессора М — 155 — 2 . Охлаждение барабанов тормоза воздушное .

Максимальная частота вращения ротора 70 об/мин, мощность гидропривода 44 кВт.

Промывочный насос 9МГР смонтирован на двухосном прицепе 2ПН-2 , макс. Давление насоса 160 атмосфер, подача 6,1 л/с.

Габариты А-50 : 12460x2650x4160, масса - 22 400 кг.

Агрегат АЗИНМАШ — 37 максимальной грузоподьемностью 32 тонны , смонтирован на базе КрАЗ — 2556 , предназначен для ремонта скважин глубиной до 2900 метров. Агрегат комплектуется автоматом АПР-2ВБ или АПР — П1 при работе с НКТ и АШК — Т при использовании штанг. Оснастка талевой системы 3x2 .Диаметр талевого каната 21,5 мм. Высота вышки до оси кронблока - 18 метров. Высота подъема крюка—12 метров.

Ряд нефтедобывающих компаний используют подъемные установки импортного производства типа «Cardwell» и «Сирег» на базе агрегатов Caterpillar , особенно в районах Крайнего Севера . Они отличаются повышенной грузоподъемностью до 100 — 120 тонн , по оснащению и возможностям близки к буровым установкам.

Отличительная особенность - работа двухтрубными свечами , что значительно ускоряет спуско-подьемные операции . В этом случае один из помощников бурильщика выполняет роль верхового рабочего на специальной площадке на высоте 17 метров, укладывая в лотки верхние концы труб.

Отличительная особенность - работа двухтрубными свечами , что значительно ускоряет спуско-подьемные операции . В этом случае один из помощников бурильщика выполняет роль верхового рабочего на специальной площадке на высоте 17 метров, укладывая в лотки верхние концы труб.