Оборудование устья

Устьевое оборудование предназначено для герметизации затрубного пространства, внутренней полости НКТ, отвода продукции скважины и подвешивания колонны НКТ. Устьевое оборудова­ние типа СУ включает устьевой сальник 12, крестовину 8 и за­порные краны,

Самоустанавливающиеся устьевые сальники (СУС) изготав­ливают двух типов: с одним и двумя уплотнениями. Тип саль­ника выбирается в зависимости от степени газопроявления и высоты положения статического уровня жидкости в скважине. Устьевой сальник состоит из самоустанавливающейся сальнико­вой головки и тройника. Он герметизирует выход устьевого штока с помощью сальниковой головки и обеспечивает отвод продукции через тройник. Тройник ввинчивается в муфту НКТ. Отличительная особенность сальника — наличие пространствен­ного шарового шарнира между головкой сальника и тройником. Шаровое соединение обеспечивает самоустановку головки саль­ника при несоосности сальникового штока с осью НКТ, исклю­чает односторонний износ уплотнительной набивки и облегчает смену набивки. Самоустанавливающиеся устьевые сальники рас­считаны на рабочее давление 4 МПа.

Колонна НКТ подвешена на конусе в крестовине и располо­жена эксцентрично относительно оси скважины, что позволяет спускать приборы в затрубное пространство через специальный устьевой патрубок 9 с задвижкой. Для перепуска газа из затрубного пространства в промысловый нефтетрубопровод и для предотвращения излива нефти в случае обрыва устьевого штока предусмотрены обратные клапаны. Оборудование типа ОУШ включает и муфтовую подвеску НКТ.

10. Приводом станков-качалок служат короткозамкнутые асинхронные во влагоморозостойком исполнении трехфазные электродвигатели серии АО и их модификации с повышенным пусковым моментом АОП, а также электродвигатели серии АО2 и их модификации АОП2, которые имеют более высокий КПД и надежнее в эксплуатации.

Выбирают электродвигатели по необходимой мощности. Мощность электродвигателей можно определить по различным формулам или по таблицам АзИНМаша.

Необходимая мощность электродвигателя (в Квт) рассчитывается по формуле

где d_пл – диаметр плунжера насоса, м;

n-число качаний в минуту;

h’_Д-высота подъема жидкости ( расстояние до устья от динамического уровня),м;

ρ_ж-плотность жидкости,кг/м³;

η_н-КПД насоса (η_н=0,9)

η_ск- КПД станка-качалки (η_ск=0,82)

α_п-коэффициент подачи;

К-коэффициент степени уравновешенности станка-качалки (для уравновешенной системы К=1,2).

При выборе электродвигателя необходимо учесть, что при n>8 мин^-1 рекомендуются двигатели с синхронной частотой вращения вала 1500 мин^-1 а при n≤8 мин^-1 –900 мин^-1.

Амплитуду движения головки балансира (длина хода устьевого штока — 7 на рисунке 12) регулируют путем изменения места сочленения кривошипа шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие). За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравномерная. Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.

Блок управления обеспечивает управление электродвигателем СК в аварийных ситуациях (обрыв штанг, поломки редуктора, насоса, порыв трубопровода и т. д.), а также самозапуск СК после перерыва в подаче электроэнергии.

При вращении вала редуктора и укрепленных на валу кривошипов канаты подвески и колонна штанг совершают возвратно-поступательное движение. Отсутствие тяжелого высокоподнятого на пирамиде-стойке балансира позволяет уменьшить массу безбалансирных станков и несколько улучшить кинематику привода. Безбалансирные СК уравновешиваются с помощью противовесов, укрепляемых на кривошипе, как и у балансирных СК. Однако центр тяжести противовеса имеет по отношению к точке прикрепления шатунов угловое смещение, зависящее от наклона линии, соединяющей центры вращения шкивов на опоре и оси главного вала кривошипа.

Существуют балансирные СК с гидропневматическим и пневматическим уравновешиванием. Эти станки более компактные, чем обычные балансирные, имеют более плавный ход, меньшие инерционные нагрузки. Однако они сложнее в изготовлении, дороже и, несмотря на некоторое уменьшение габаритных размеров, более металлоемки. Уравновешивание в них достигается как за счет использования роторных противовесов, так и за счет сжатия воздуха в специальном цилиндре с перемещающимся в нем поршнем. Кроме того, на СК с пневматическим уравновешиванием обязательно имеется небольшой одноцилиндровый компрессор для подкачки воздуха в систему уравновешивания.

Разработаны гидравлические качалки, состоящие из длинного цилиндра и движущегося в нем поршня, соединенного непосредственно с колонной штанг. Цилиндр устанавливается вертикально над устьем скважины. Возвратно-поступательное движение поршня и штанг достигается путем переключения золотниковым устройством нагнетаемой силовым насосом жидкости в полости цилиндра. В качестве силового используется обычно шестеренчатый насос с приводом от электродвигателя.