21. Основные элементы подземного оборудования и их назначение при эксплуатации скважин штанговыми насосами.

НКТ. НКТ, применяемые для эксплуатации скважин штанговыми насосами, изготавливаются в соответствии с ГОСТ 633-80. Они подразделяются на следующие виды:

• трубы гладкие;

• трубы гладкие высокогерметичные (НКМ);

• трубы с высаженными наружу концами (В);

• трубы безмуфтовые с высаженными наружу концами (НКБ).

НКТ имеют 2 группы длины: 1 группа- от 5,5 до 8,5 м, 2 группа – от 8,5 до 10 м. Для ОАО «ТН» базовым явл-ся НКТ диаметром 60 и 73 мм., иногда 89. Для скважин нижнего и среднего карбона применяются трубы с высоким пределом текучести не рекомендуется, т.к. они склонны к сульфитному растрескиванию. В этих условиях желательно применять НКТ группы прочности Д. Для предотвращения коррозии в «ТН» используются НКТ с покрытиями (ПЭП-585, серого цвета)

Насосные штанги. Насосные штанги и муфты к ним предназначены для передачи движения от наземного привода к скважинному насосу. Штанги представляют собой цельные стальные стержни круглого сечения с высаженными наружу концами. Штанги на обоих концах имеют резьбу, а под резьбой — квадратную шейку для захвата ключом при свинчивании и развинчивании.

Штанговые насосы. Подразделяются на трубные и вставные.

Трубные (невставные). Цилиндр спускается в скважину на насосных трубах без плунжера. Плунжер спускается отдельно на насосных штангах.

Вставные насосы. Цилиндр в сборе с плунжером и клапанами спускается на штангах. В этом случае на конце насосных труб заранее устанавливается специальное посадочное устройство – замковая опора, на которой происходит посадка и уплотнение насоса. Для извлечения вставного насоса в случае ремонта достаточно извлечь только штанги, вместе с которыми извлекается весь насос.

Полная маркировка насоса включает:

• Номинальный диаметр насосно-компрессорных труб;

• Номинальный диаметр плунжера;

• Т ип насоса, тип рабочего цилиндра, расположение и тип замка;

• Длину цилиндра в футах, или соответственно, число втулок;

• Номинальную длину плунжера в футах;

• Общую длину удлинителей, если таковые применяются.

Насосы состоят из цельного цилиндра, металлического плунжера, всасывающего и нагнетательного клапанов и узла крепления насосов в НКТ.

22. Характеристика факторов, снижающих подачу шсн.

Теоретическая подача СШНУ определяется:

При перемещении плунжера вверх вытесняется объем ж-ти равный: , где F- площадь сечения плунжера, f – площадь сечения штанги, S_n – длина хода плунжера.

При перемещении плунжера вниз дополнительно вытесняется объем ж-ти равный: .

За полный двойной ход плунжера вытесняется объем ж-ти равный: .

Минутная подача насоса:

Суточная подача насоса:

М/у плунжером и точкой подвеса штанг находится длина колонны штанг, которую можно рассматривать как упругий стержень, следовательно, движение плунжера ни по амплитуде, ни по фазе не совпадают с движением точки подвеса. , S-ход точки подвеса.

Действительный ход плунжера не поддается прямому измерению. Ход точки подвеса поддается измерению и бывает известен. Следовательно, в формулу вместо S_n подставляют S и получают теоретическую подачу СШНУ: .

-коэф-т подачи. (>=06-0,65-нормальная работа насоса). На η влияют постоянные и переменные факторы.

К постоянным факторам можно отнести:

• влияние свободного газа в откачиваемой смеси;

• уменьшение полезного хода плунжера по сравнению с ходом точки подвеса штанг за счет упругих деформаций насосных штанг и труб;

• уменьшение объема откачиваемой ж-ти (усадка) в результате ее охлаждения на поверхности и дегазации в сепарационных устройствах.

К переменным факторам, изменяющимся во времени, можно отнести:

• утечки м/у цилиндром и плунжером, которые зависят от степени износа насоса и наличия абразивных примесей в откачиваемой ж-ти;

• утечки в клапанах насоса из-за их немгновенного закрытия и открытия и, главным образом, из-за их износа и коррозии;

• утечки через неплотности в муфтовых соединениях НКТ, которые все время подвергаются переменным нагрузкам.

Факторы, снижающие подачу ШСН.

Влияние газа

R-газовый фактор.

Данная формула не учитывает наличие в СШНУ вредного пространства. Вредное пространство-объем заключенный м/у всасывающим и нагнетательным клапанами насоса при крайнем нижнем положении плунжера. Вирновский предложил формулу: . Где к – доля вредного пространства.

Влияние потери хода плунжера.

, λ-величина деформации (зависит от площади сечения штанг, длины колонны штанг, веса ж-ти, материалов штанг).

Влияние утечек.

, Н-глубина спуска насоса, δ- зазор м/у плунжером и цилиндром, ν – вязкость откачиваемой ж-ти, l_n- длина плунжера, Dn- диаметр плунжера, n- число ходов в минуту, Sn – длина ходов плунжера. Влияние усадки ж-ти.

Η₄характеризует потери подачи СШНУ в результате изменения объема продукции при переходе от условий приема к ст.усл.

, где Q _Н,Q_В- дебиты нефти и воды при ст.усл. в объемных единицах.