ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Тюменский государственный нефтегазовый университет"

ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА

Кафедра «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности» .

Штанговые насосы россии

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по дисциплине «Машины и оборудование для

добычи и подготовки нефти и газа» для студентов очного и заочного

обучения специальности 17.02.00 (МОП)

Тюмень 2005

Утверждено редакционно-издательским советом ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕ~IЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОIIАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Тюменский государственный нефтегазовый университет».

Составители: профессор, к.т.н. ассистент

Бочарников В. Ф. Фетисова 11. В.

© Тюменский государственный нефтегазовый университет, 2005

1.0Бласtь применения .

Насосы штанговые скважинные возвратно-поступательного

действия, предназначены для добычи нефти из скважин при обвод­ненности продукции скважин до 99 %, температуре до 403 К (130 оС), содержании механических примесей до 1,3 г/л, содержании H₂S и COz до 200 мг/л, минерализации воды до 200 мг/л и водородном показателе рН 4,0-8,0.

Насосы применяются для эксплуатации скважин в умеренном и холодном климатических районах по гост 16350. Категория изделий - 5 по ГОСТ 15150.

Насосы обозначают следующим образом:

х хх-ххххххх-хх-хх-хх-х-хх

И сполнение насоса по стойкости к перекачиваемой среде:

И - износостойкие насосы, содержание механических примесей - более 1,3 г/л; К - коррозионно-стойкие насосы, содержание H₂S - более 50 мг/л.

Без обозначения - насосы нормального исполнения.

Группа посадки насоса - зазор между плунжером и цилиндром, мм:

1 - от О до 0,Об3;

2 »0,025 }} 0,078;

3 »0,05» 0,113;

4 »0,075» 0,138;

5 »0,100» 0,1б3

(При использовании манжетного уплотнения группа посадки обозначается прочерком)

Длина плунжера мм, уменьшенная в 100 раз/дюйм: 5/20: 9/3б: 12/48: 15/БО: 18/72.

Длина хода плунжера мм, уменьшенная в 100 раз/дюйм: 9/3б; 12/48; 15/БО; 18/72; 21/84; 25/96; 30/120; 35/144; 40/15 б: 45/180 :50/204 :55/21 б :60/240.

Условный диаметр цилиндра (для дифференциальных насосов - диаметры цилиндров через знак дроби), мм/дюйм:

27/1,06; 32/1,25; 38/1,50; 44/1,75; 50/2,00; 57/2,25; 63/2,50; 7012.75: 95/3.75.

Т ип исполнения насоса: Н - насос; В - вставной; Н - невставной; 1 ­верхнее расположение якоря; 2 - нижнее расположение якоря; Ц ­подвижный цилиндр; С - втулочный (составной) цилиндр; Б ­толстостенный цилиндр; Т - тонкостенный цилиндр; Д1 дифференциальных насос для добычи высоковязкой жидкости с вязкостью более 0,025 Па-с; д2 - диффереlЩИ3JlЬНЫЙ насос для добычи сил:ьногазированной жидкости при свободном газосодержании па приеме насоса до 25 %; м - манжетное уплотнения пары плунжер ­цилиндр; М - механическая опора насоса; Г-гидравлическая опора насоса.

Условный диаметр НКТ, мм/дюйм: 48/1,50; 60/2,00; 73/2,50; 89/3,00; 102/3,50; 114/4.00.

В ставной насос с верхним расположением замковой опоры (якоря) гидравлического типа, дифференциальный для откачки сильногазированной жидкости с тонкостенным цилиндром и условными диаметрами цилиндров насоса 44 и 32 мм, длиной хода плунжера 3500 мм, длиной плунжеров по 1200 мм, второй группы посадки, износостойкого исполнения для работы с колонной НКТ условным диаметром 73 мм:

для экспорта: 73-НВIД2Т-Г-44/32-35-12-2-И

25-НВIД2T-Г -175/l25-144-48-2-И.

Невставной (трубный) насос с ловителем всасывающего клапана, толстостенным цилиндром, манжетным уплотнением плунжерной нары, условным диаметром 32 мм, длиной хода плунжера 3000 мм, длиной плунжера 1500 мм, коррозионно-стойкого исполнения для работы с колонной НКТ условным диаметром 60 мм:

для экспорта: 60-НН2Бм-32-30-15-К; 20-НН2Бм-125-120-60-К

1.2.1. НЕВСТАВНЫЕ НАСОСЫ.

Невставные насосы - насосы, спускаемые в скважину на колонне труб в собранном виде /насос fП-IA/ или раздельно по узлам - цилиндр насоса на трубах, а плунжер с узлом всасывающего клапана на колонне штанг.

Замена цилиндра невставного насоса требует подъема колонны труб, а замена плунжера подъема колонны штанг. В целом замена невставного насоса требует максимально большой объем работ на спускоподъемные операции связанные с подъемом штанговой колонны и подъемом колонны труб.

1.2.2. ВСТАВНЫЕ НАСОСЫ

Вставные насосы - насосы, спускаемые в скважину в собранном виде внутри колонны подъемных труб на колонне штанг.

Закрепление вставного насоса осуществляется в специальной опоре замковой, устанавливаемой в нижней части колонны подъемных труб. Замена вставного насоса осуществляется только подъемом колонны штанг, без подъема колонны труб.

Модификации насосов, определяемые функциональным

назначением, выражающиеся конструктивными изменениями имеют следующее обозначение:

1.2.3. ГРУППЫ ПОСАДОК В НАСОСАХ С МЕТAJIЛИЧЕСКОЙ ПАРОЙ "ПЛУНЖЕР-ЦИЛИНДР".

Уплотнение между плунжером и цилиндром насоса в конструкциях большинства насосов, металлической парой "плунжер-цилиндр", осуществляется за счет точности изготовления и сборки пары "плунжер­цилиндр".

В зависимости от размера зазора в паре "плунжер-цилиндр" выпускают насосы пяти групп посадок представленных в таблице 1.

Таблица 1.

Группы посадок насосов ШСН

	Размеры зазора в мм между цилиндром и плунжером
ГРУППА	насоса
посадки
	Б/цельный цилиндр/
1	0-0,063
2	0,025-0,078
3	0,05-0,113
4	0,075-0,138
5	0,100-0,163

Стандартные диаметры отечественных насосов, в мм: 27, 32, 38, 44,50,57,63,70,95

2. ТИПОВЫЕ СХЕМЫ НАСОСОВ.

2.1. Устройство и принцип действия насосов.

Насос скважинный штанговый представляет собой погружной насос, вертикального исполнения, объемного действия, плунжерного типа с шаровыми самодействующими клапанами.

В насосе, как правило, используется проходной "пустотелый" плyнжер, который совершает возвратно-поступательные движения в цилиндре насоса. В плунжере насоса установлены один или два шаровых нагнетательных клапана.

В нижней части цилиндра размещены один или два шаровых всасывающих клапана.

Уплотнение между плунжером и цилиндром насоса в конструкциях с металлической паров "плунжер-цилиндр" осуществляется за счет точности изготовления и высокого качества сборки насоса. Качество сборки и изготовления оценивается ГРУШ10Й посадки плунжера в цилиндре насоса. Чем меньше номер группы, тем выше точность сборки насоса, тем меньше допустимый зазор между плунжером и цилиндром,