Baldenko_F.D._i_dr._Montazh_i_ekspluataciya_skvazhinnyh_shtangovyh_VNU

На втором этапе производят спуск ротора в скважину и подгонку его положения относительно статора. Эти операции выполняют в следующей последовательности.

Подготовка ротора винтового насоса

Соединяют ротор насоса с полноразмерной штангой 7 (рис. 1). При свинчивании необходимо обратить внимание на качество поверхности ротора. Наличие на ней, например, сколов хрома не допускается. Ротор винтового насоса свинчивается с первой штангой как правило, вручную, с помощью предусмотренного для этого инструмента. Захват ротора инструментом должен быть только в предусмотренных для этой цели местах. Захватывать за рабочую (хромированную винтовую) поверхность категорически запрещается, т.к. это может привести к её повреждению.

Перед спуском в скважину ротор рекомендуется смазать консистентной смазкой. Это облегчит его установку в статор.

Спуск колонны штанг

По специальным расчетным программам с использованием сведений по инклинограмме скважины, а также данных о диаметре насосно-компрессорных труб и штанг, глубине подвески насоса, частоты его вращения и других определяют необходимое количество штанговых центраторов 8 (рис. 1) и схему их расстановки по длине колонны. Следует помнить, что между ротором насоса и штангой центратор устанавливать нельзя.

В вертикальных скважинах рекомендуется использовать не менее пяти центраторов, чтобы предотвратить:

передачу планетарного движения ротора 9 на колонну насосных штанг 7 (устанавливаются на верхних концах каждой из трех нижних штанг);

передачу каких-либо колебаний на полированный шток 5 в целях хорошего уплотнения в сальниковом узле (устанавливают

11

Число насосных штанг, необходимых для посадки ротора на упорный палец, рассчитывают по результатам измерения длины колонны НКТ от упорного пальца 4 (рис. 2) до верхней плоскости тройника 2 (рис. 1).

Спускать колонну штанг следует с небольшой скоростью (не более 0,25 м/с), чтобы исключить повреждение хромированной поверхности ротора в результате ударов о стыки насоснокомпрессорных труб и их внутреннюю поверхность. При прохождении ротором участков с большой кривизной скорость спуска должна быть снижена до 0,1 м/с.

Спуск последних 3–4 штанг необходимо замедлить, чтобы посадка ротора в статор была плавной. Когда ротор входит в статор, штанговая колонна начинает проворачиваться, что позволяет определить положение верхней плоскости статора и установить ротор с небольшим осевым зазором над ним (положение I на рис. 6).

Взвешивание колонны штанг

Когда ротор винтового насоса установлен над статором, перед вводом в последний ротора записывают вес колонны по индикатору веса G.

Посадка ротора на упор

После определения полного веса колонны штанг плавно опускают её до тех пор, пока вес на индикаторе не станет равным нулю. В этот момент ротор входит внутрь статора (при этом колонна может проворачиваться) и проходит до упора в палец нижнего переводника статора (положение II на рис 6).

13

Схема монтажа колонны штанг

отметка "полный вес "

14

Рис. 6. Схема монтажа колонны штанг

Рис. 3

Снятие нагрузки с упора

Плавно поднимают верхний конец колонны до тех пор, пока не восстановится полный вес колонны штанг и показания индикатора не станут равны G. Момент снятия колонны с упора, как правило, сопровождается проворотом штанг, фиксируемым на устье. На колонне штанг делают отметку («полный вес») напротив верхнего фланца тройника 2 (положение III на рис. 6).

Для исключения погрешностей описанную процедуру повторяют 2–3 раза.

Компоновка верха колонны штанг

Снимают первую полноразмерную штангу с нанесенной отметкой «полный вес» (если отметка окажется ближе трех метров от нижней муфты, то следует извлечь и вторую полноразмерную штангу) и располагают ее на мостках рядом с полированным штоком (рис. 7).

Рассчитывают количество укороченных штанг из условия, что верхняя грань приводного хомута на полированном штоке должна находиться на расчетном расстоянии выше отметки «полного веса»:

= LБ lу l,

где LБ базовое расстояние вращателя (от нижнего фланца до верхней грани приводного хомута рис. 10), LБ 1000 мм (в зависимости от типа привода); lу расстояние от упорного пальца до эластичной обкладки статора винтового насоса (рис. 7), lу 150 мм (в зависимости от типа насоса); l дополнительное удлинение колонны штанг, зависящее от глубины подвески и соотношения статического и динамического уровня пластовой жидкости,

15

Компоновка верха колонны штанг

– длина штанговой колонны; Eшт – модуль упругости материала штанг (для стали Eшт = 2,1·1011 Па); fшт – площадь по-

гладкой части); Hст – глубина статического уровня жидкости в скважине; ρ – плотность жидкости; l – глубина подвески насоса (если скважина вертикальная l = Lшт); Fро – осевая сила в рабочих органах, действующая на ротор насоса

Fро = Fp + Fz;

Fp – осевая гидравлическая сила от перепада давления в рабочих органах.

Если пренебречь потерями на вязкое трение при движении жидкости по колонне насосно-компрессорных труб и давлением на устье скважины, то

Fp = ρg(HдинSк – lfшт),

где Hдин – глубина динамического уровня жидкости в скважине; Sк – площадь проекции контактных линий рабочих органов (винтовой пары) на торцовую плоскость.

Рис. 8. К расчету осевой гидравлической силы от перепада давления в рабочих органах:

а– продольное сечение; б – поперечное сечение i = 3:4;

в– поперечное сечение i =1:2

17

На полированном штоке отмечают «точку подвеса» приводного хомута. Измеряют и записывают расстояние от неё до нижнего торца муфты полированного штока, «выбег» которого lш. Он должен находиться в пределах 100 ... 1100 мм. На отметке «точка подвеса» устанавливают приводной хомут и затягивают болты с гарантированным моментом (~150.Н м).

Следует помнить, что выход полированного штока более чем на 0,5–0,6 м недопустим, поскольку в этом случае его конец может внезапно наклониться и сломаться во время неуправляемого обратного вращения при остановке насоса.

Компоновку укороченных штанг присоединяют к колонне штанг, подвешенной на элеваторе на устье скважины.

На третьем этапе монтируется верхний привод (рис. 9) Эту в такой последовательности.

Подготовительные операции

Закрепляют электродвигатель на раме.

Устанавливают вращатель (рис. 10) в горизонтальном положении на ложементах (положение I на рис. 11), а крышку сальника в корпусе сальникового узла. Вводят свободный конец полированного штока с лысками в отверстия полого вала вращателя и сальникового узла. Присоединяют к его верхнему концу укороченную монтажную штангу длиной 1 м, а к нижнему штанговую муфту. В смотровом окне вращателя закрепляют на штоке двумя болтами монтажный хомут. Помещают вращатель на вспомогательную опору под углом 30 ... 45 (положение II на рис. 11).

19