1 Техникалық бөлім
1.1 Штангалық ұңғымалық қондырғылар
Көп жылдары бойы штангалық сораптармен мұнай ұңғымаларының жартысынан көбі пайдаланылды. Қазіргі уақытта штангалық сораптық өндіру ұңғымалар саны бойынша өндірудің басқа түрлерінің арасында бірінші орынға ие [1].
Штангалық ұңғымалық сораптық қондырғы (ШҰСҚ) – мұнай өндіруге арналған кең таралған сораптық жабдық. Сораптардың кең таралуының себебі қарапайымдылығы және аз және орташа дебитті ұңғымаларды пайдалануда ыңғайлылығының арқасында.
Штангалық ұңғымалық сораптық қондырғы (1.1-суретке сәйкес) жер бетілік жетектен, сағалық жабдықтан, сораптық штангалар тізбегінен, сораптық компрессорлық құбырлар (СКҚ) тізбегінен, ұңғымалық сораптан және көмекші жер астылық жабдықтан тұрады. Бөлек жағдайларда қандай да бір элемент орын алмауы мүмкін, сол кезде оның қызметін ШҰСҚ-ң басқа элементтері атқарады.
Көп жағдайда ШҰСҚ-да жетек ретінде балансирлі тербелмелі-станоктарды қолданады [2] (1.1-суретке сәйкес). Балансирлі тербелмелі-станоктар массалы іргетаста 1 орналасқан рамадан 2 құралған. Рамада тіреуіш 9 құрылып, онда топсаның көмегімен балансир 10 бекітілген, оның бір шетінде балансир басы 12 орналасқан, екінші шетінде оны шатунмен 7 байланыстыратын топса бар. Шатун бәсеңдеткіштің жетектегі білігінде бекітілген кривошиппен 5 біріктірілген. Бәсеңдеткіштің жетекші білігіне сына (клин) тәрізді белдікті беріліс 4 арқылы электроқозғалтқыш 3 жалғанған. Балансирдің басына штангалар тізбегі 17 арқанды ілгіштің 13 көмегімен байланысады.
Сағалық жабдық І СКҚ 18 тізбегін ілуді, оны мұнайкәсіпшілік коллекторымен қосуды қамтамасыз етеді және СКҚ тізбегінің және ілгері-кейін қозғалып жатқан штангалар тізбегінің ішкі қуысын герметизациялайды. Саға жабдықтарының жоғары жағында сағалық сальник 15 орнатылған, ол сораптық компрессорлық құбырларды герметизациялайды. Сальник арқылы жылтыратылған шток өткізілген. Ұңғыманың сағалық жабдығында отвод бар, ол арқылы алынған сұйықтық кәсіпшілік тораптарына бағытталады.
Сораптың арқанды ілгіші сораптық штангалар тізбегін тереңдікте орналасқан ұңғылық сораптың плунжерлерімен 25 жалғастырады. Тізбек жеке штангалардан 17 жиналады. Штангалардың ұзындығы 8-ден 10 м дейін, диаметрі 12 ден 28 мм-ге дейін және одан жоғары болады және бір-бірімен муфталар 23 арқылы жалғасады. Жылтыратылған штоктың 14 жоғары классты тазалықпен өңделген беті болады, кейде оны бірінші немесе сальникті штанга деп те атайды.
І-ұңғыма сағасының жабдықтары; ІІ-сораптық-компрессорлық құбырлар тізбегі штангалармен бірге; ІІІ-штангалық ұңғымалық сорап; ІV-газдық якорь; 1-іргетас; 2-рама; 3-электрқозғалтқыш; 4-сына-белдікті беріліс; 5-кривошип; 6-противовес жүктер; 7-шатун; 8-жүк; 9-тіреуіш; 10-балансир; 11-балансир басын бекітіп қою механизмі; 12-балансирдің басы; 13-арқан ілу құрылғысы; 14-жылтыратылған шток; 15-сағалық сальник; 16-шегендеу құбырларының тізбегі; 17-штанга тізбегі; 18-СКҚ; 19-тереңдік сорабы; 20-газды якорь; 21-штанганың шыңдалған нығыздағышы; 22-құбырлы муфта; 23-штангалық муфта; 24-цилиндр; 25-сорап плунжері; 26-айдау клапаны; 27-сору клапаны
1.1-сурет. Штангалы ұңғымалы сорап қондырғысы (ШҰСҚ)
Сораптық компрессорлы құбырлар тізбегі ІІ қабаттық сұйықты жер бетіне шығарады және сағалық арматураны тереңдегі ұңғылық сораптың цилиндірімен біріктіреді. Ол құбырлық муфталармен 22 жалғанған құбырлардан 18 құралған, ұзындығы 10 м, диаметрі 48-114мм және шығар жердегі құбырлар буынымен біріктірілген.
Әрекеті бір жақты ұңғымалық сорапты қарастырайық ІІІ. Ол СКҚ тізбегіне жалғанған цилиндрден 24 және штанга тізбегіне жалғанған плунжерден 25 тұрады. Айдау клапаны 26 плунжерге, ал сору клапаны 27 цилиндрдің төменгі бөлігінде орнатылған.
Сораптың төменгі бөлігінде қажетті жағдайда газды IV немесе құмды сұйықтан бөлетін якорь орнатылған. Газ құбырсыртындағы кеңістікке СКҚ 18 және шегендеу 16 құбырлар тізбегінің арасы арқылы өтеді, құм якорьдің корпусында тұнып қалады.
Көмекші жер астылық жабдық әр ұңғыманың ерекшеліктеріне байланысты орнатылады. Жиынтыққа СКҚ-ң төмен жағын пайдалану тізбегіне қатысты қатайтатын якорь, газдық және құмдық якорьлер, сепараторлар кіреді.
ШҰСҚ-ның жұмыс істеуі кезінде энергия электрқозғалтқыштан бәсеңдеткіш арқылы кривошипті-шатунды механизмге беріліп, оның көмегімен айналмалы қозғалыс штангалар тізбегінің қайтымды-ілгерілмелі қозғалысына түрленеді. Тізбекпен байланысқан плунжер де қайтымды-ілгерілмелі түрде қозғалады.
ШҰС-тың ерекшелігі – орындаушы механизм (сорап) және жетек (тербелмелі-станок) арасында ұзын механикалық байланыстың (штангалар) болуы. Орындаушы механизмге энергия осы механикалық байланыспен беріледі. Бұл байланыс СКҚ-ң диаметральды ішкі өлшемдерімен шектелген. Штангалар тізбегінің диаметрінің аз және ұзын болуы сорапқа берілетін қуатты төмендетеді.
Штангалық сораптық қондырғылардың тербелмелі-станокпен бірге пайдалы қуаты аз тереңдіктерде 28кВт-тан және 23кВт-тан орташа тереңдіктерде аспайды, бұл 1500-1000 м тереңдіктен тәулігіне 100-200 м3 сұйықтықты жинауға мүмкіндік береді [1]. Көптеген ШҰС қондырғылары сұйықтықтың динамикалық деңгейі 500-800 м тереңдікте орналасқанда тәулігіне 50-80 м3 беріліспен жұмыс жасайды.
ШҰС-тың кемшілігі – тербелмелі-станокты тұрақты іргетаста орналастыру керектігі, бұл ұңғыманы сораптық өндіруге ауыстыру кезінде жинақтау жұмыстарын қиындатады. Мықты іргетас қондырғы бөліктерінің ілгері-кейін қозғалысынан пайда болған инерциялық күштер үлкен болғандықтан керек.
ШҰС қондырғыларын бір комплектпен алуға келмейді, сондықтан оны бірнеше бөліктерден ұңғымада басында жиналады. Зауыттардан тапсырыс берілетін негізгі бөліктер: ұңғымалық сорап, штангалар, тербелмелі-станок, құбырлар (СКҚ), саға жабдықтары.