5.7. Индивидуальный привод штангового насоса
Приводы штангового глубинного насоса могут быть классифицированы: 1) по роду используемой энергии в передаче; 2) по числу обслуживаемых одним приводом скважин; 3) по виду первичного двигателя.
По роду используемой энергии различают приводы: механические, гидравлические и пневматические. В механическом приводе глубинного насоса основные функции выполняют механические передачи, в качестве передаточного звена в гидравлических приводах применяются жидкости, а в пневматических — воздух.
Наиболее распространенными являются механические приводы штанговых насосов. Определенное применение имеют гидравлические приводы насосов. Пневматические устройства в качестве привода глубинного насоса имели незначительное применение из-за многих существенных недостатков.
В механических и гидравлических приводах насосов пневматическое устройство применяется как уравновешивающая система. Любой вид привода штангового насоса имеет первичный двигатель, в качестве которого применяются электрические или тепловые двигатели: электрические двигатели питаются от промысловой электросети. Роль теплового двигателя в основном выполняют двигатели внутреннего сгорания, работающие на жидком топливе, или газовые двигатели, работающие на промысловом газе.
В зависимости от числа обслуживаемых скважин одним приводом последние могут быть: индивидуальные или групповые. В первом случае у каждой скважины устанавливается свой индивидуальный привод с двигателем, а ведомое звено привода соединяется с колонной насосных штанг.
При наличии на промысле большого числа близко расположенных друг от друга скважин с примерно одинаковой характеристикой и небольшой глубины (особенно малодебитных) эксплуатация их раньше осуществлялась от одного привода, обслуживающего от 2—4 до 40 и более скважин.
На рис. 5.9 представлена общая классификация приводов штанговых насосов.
Приводы имеют следующие основные параметры.
1. Допускаемая нагрузка Ртах (сумма статических и динамических нагрузок) в точке подвеса штанг.
2. Длина хода точки подвеса штанг 5.
3. Число ходов точки подвеса штанг птах.
Исходя из максимальной величины этих параметров, современные индивидуальные приводы насосов могут быть разделены на следующие категории.
По величине максимальной нагрузки в точке подвеса штанг. В современной практике применения штанговых насосов встречаются приводы с максимальной нагрузкой в точке подвеса штанг Ртах от 500-800 кг до 15-28 т.
Исходя из такого диапазона изменения нагрузок Ртах (т), приводы насосов могут быть следующие:
Легкие Ртах<3
Средние 3<Р_<10
Тяжелые Ртаx> 10
По длине хода точки подвеса штанг. В нефтепромысловом деле практическое применение имеют приводы с максимальной длиной хода точки подвеса штанг от 0,3 до 10 м. Большое распространение имеют приводы с длиной хода до 6 м.
По максимальной длине хода Smax в точке подвеса штанг приводы могут быть следующие (м):
Короткоходовые Smax < 1
Среднеходовые 1 < Smax < 3
Длинноходовые 3 < Smax < 6
Сверхдлинноходовые Smax > 6
По числу двойных ходов точки подвеса штанг. Практическое применение имеют приводы с максимальным числом ходов от 2—4 до 20 в минуту.
По числу ходов птах точки подвеса штанг, приводы насосов могут быть следующими:
Тихоходные пmax < 6
Со средним числом ходов 6 < птах < 15
Быстроходные птах> 15
По величине потребляемой мощности.
С учетом величины потребляемой мощности N, кВт, индивидуальные приводы насосов можно разделить на четыре категории.
Маломощные N< 5
Средней мощности 5< N < 25
Мощные 25<N<100
Сверхмощные N> 100
Основное применение в настоящее время имеют индивидуальные механические приводы. По видам преобразующих механизмов механические приводы делятся на две группы: балансирные и безбалансирные. В балансирных возвратно-поступательное движение штанг достигается использованием качающего рычага - балансира, который соединяется с выходным валом редуктора посредством кривошипно-шатунного механизма. В безбалансирных приводах возвратно-поступательное движение точки подвеса штанг обеспечивается за счет использования механизмов с гибкими элементами (канаты и цепи).