1474

Небольшие габариты установки делают ее особенно пригодной для эксплуатации скважин, находящихся на территории насе­ ленных пунктов.

Привод малогабаритной установки (рис. 7.49) фирмы Western поставляется в полностью собранном виде. Основные элементы привода: лебедка с гидроприводом; подвижное уплотняющее устройство в трубной сборке, имеющее полированную внутрен­ нюю поверхность; противовес. Лебедка имеет барабан диамет­ ром 2083 мм, который вращается шестью гидромоторами, канатонавивочный блок, обеспечивающий соосность каната со ство­ лом скважины. Уплотняющее устройство представляет собой манжетный плунжер глубинного насоса, соединенный с кана­ том и колонной штанг [16].

Рис. 7.49. ДСНУ фирмы Western

1 — контргруз; 2 — подвижное уплотняющее устройство; 3 — переме­ щающаяся канатонавивочная система; 4 — гидравлическая передача; 5 — барабан с резиновой обшивкой; 6 — направляющая для перекат­ ки; 7 — электродвигатель мощностью 200 л.с.; 8 — гидробак

разработка конструкции установок с пневмоуравновешиванием и электронным контролем. Установка имеет гидроцилиндр, рас­ положенный непосредственно над устьем скважины. На одном штоке с поршнем гидроцилиндра смонтирован поршень пнев­ моцилиндра. Несмотря на то, что максимальная длина хода этих установок не превышает 5,8 м, их высота достигает 21 м. Инте­ ресна эта установка тем, что в ней применена пневматическая система уравновешивания, которая может быть использована в ДСНУ с механическим приводом, более надежным в условиях промыслов, чем гидропривод.

Наряду с зарубежными фирмами в странах СНГ также про­ водилась работа по созданию отечественной ДСНУ

В РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина предложена схема механического привода ДСНУ с гибким тяговым органом и гид­ ропневматическим уравновешиванием (рис. 7.50). Привод со­ стоит из реверсивного электродвигателя, муфты-тормоза, чер-

Рис. 7.50. Привод ДСНУ ГАНГ им. И .М . Губкина:

/ — электродвигатель; 2 — муфта-тормоз; 3 — канат; 4 — червячная передача; 5 — емкость с маслом; 6 — барабан; 7 — насос-мотор; 8 — пневмогидравлический аккумулятор; 9 — винтовой механизм переме­ щения барабан

вячной передачи, колесо которой установлено на одном валу с барабаном. На барабан наматывается канат, связанный с глу­ бинным насосом. С целью обеспечения соосности каната с ус­ тьевым сальником барабан выполнен подвижным и перемеща­ ется вдоль вала с помощью винтового механизма. Механизм уравновешивания включает насос-мотор,'механически связан­ ный с приводным валом червячной передачи и гидравлически связанный с гидропневматическим аккумулятором и масляной емкостью.

В РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина рассматривались раз­ личные варианты схем уравновешивания ДСНУ. Принятые в зарубежной практике системы грузового уравновешивания для ДСНУ с низкопрофильным приводом не удовлетворяют требо­ ваниям нефтяников-промысловиков. Поэтому была предложе­ на схема с грузовым уравновешиванием типа кривошипного уравновешивания балансирных приводов, которая реализуется с помощью двух редукторов от станков-качалок. Эта система мо­ жет применяться в ДСНУ при неглубоких (порядка 500—700 м) подвесках скважинного насоса. Кроме того, рассмотрена воз­ можность применения системы с инерционным уравновеши­ ванием, основанной на использовании кинетической энергии вращающегося маховика, а также с пружинным и гидропнев­ матическим уравновешиванием, защищенные авторскими сви­ детельствами.

Основными преимуществами низкопрофильных ДСНУ, в которых гибкий тяговый канат (цепь, лента) наматывается на барабан, являются: небольшие удельные масса и габариты; удоб­ ство транспортировки, монтажа и обслуживания; возможность создания ycfaHOBKH с неограниченной длиной хода.

Основными недостатками низкопрофильных ДСНУ являются низкая надежность работы гибкого тягового органа, подвер­ женного переменным растягивающим и изгибным нагрузкам с большим числом циклов 2* 106, в связи с намоткой на барабан, а также наличия внутрискважинного уплотнения, усложняю­ щего устьевой сальник. Общим недостатком низкопрофильных приводов с грузовым уравновешиванием (установки Liftronic и Alpha-I) является необходимость устройства глубокого шурфа, в котором перемещается контргруз [11, 13, 15, 16].

7.2.5. ОБОРУДОВАНИЕ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ

ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СШНУ

Подвески устьевого штока ПСШ предназначены для соеди­ нения устьевого штока с приводом штангового скважинного насоса. Позволяют исследовать работу скважинного штангового насоса с помощью динамографа, а также регулировать установ­ ку плунжера в цилиндре насоса.

Предусмотрена возможность применения подвесок в услови­ ях умеренной и холодной (район 1а) климатических зон [11, 17].

Схема подвески представлена на рис. 7.51.

/ — нижняя траверса; 2 — плашки каната; 3 — пружина плашек; 4 — винт опорный; 5 — верхняя траверса; 6 — плашка штока; 7 — пружи­ на плашек штока; 8 — сальниковый шток; 9 — канат

Штанговращатель

Штанговращатель — механическое приспособление, закреп­ ляемое на устьевом штоке для медленного проворачивания ко­ лонны штанг и плунжера «на заворот» при каждом ходе головки балансира (рис. 7.52).

Штанговращатели применяются при эксплуатации искрив­ ленных скважин для предотвращения одностороннего истира­

ния штанг, муфт и плунжера, для предотвращения отворотов штанговых колонн, а также в случае применения пластинчатых скребков, укрепляемых на колонне штанг для удаления отложе­ ний парафина на внутренних стенках труб (табл. 7.14).

Рис. 7.52. Штанговращатель Ш ВЛ-10:

1 — устьевой шток; 2 — гайка накидная; 3 — сухарь; 4 — червячная втулка; 5 — крышка; 6 — корпус; 7 — подшипники; 8 — кольцо уп­ лотнительное; 9 — гайка; 10 — втулка распорная; 11 — грузовой винт;

Штоки сальниковые устьевые ШСУ

Предназначены для соединения колонны насосных штанг с канатной подвеской станка-качалки. Применяется в районах с умеренным и холодным климатом.

Таблица 7.14

Технические характеристики подвески устьевого штока

Изготавливаются из круглой холоднотянутой калиброванной качественной углеродистой стали марки 40.

Химический состав и технические требования для стали рег­ ламентируются ГОСТ.

Чистота поверхности сальниковых штоков обеспечивается заводом — поставщиком калиброванного проката.

Калиброванный прокат, из которого изготавливаются штоки, поставляется в состоянии нормализации; штоки не проходят дополнительную термическую обработку,

Сальниковые штоки изготавливаются трех типоразмеров табл. 7.15. Для соединения с насосными штангами используют­ ся штанговые муфты, серийно выпускаемые заводами-изгото- вителями насосных штанг.

Технические характеристики Ш СУ

Рис. 7.53. Сальник устьевой СУС 1-73-31:

I — ниппель; 2 — гайка накидная; 3 — втулка; 4 — крышка шаро­ вая; в — крышка головки; 6 — втулка верхняя; 7 — кольцо нажимное; 8У 10— манжеты; 9 — головка шаровая; II — кольцо опорное; 12 — втулка нижняя; 13 — кольцо; 14 — гайка; 15 — тройник; 1б — болт откидной; 17— палец

Сальники устьевые СУС (рис. 7.53) предназначены для уп­ лотнения сальникового штока скважин, эксплуатируемых штан­ говыми насосами, расположенных в районах с умеренным и хо­ лодным климатом.

Отличительная особенность сальниканаличие пространствен­ ного шарового шарнира между головкой сальника (несущей внут­ ри себя уплотнительную набивку) и тройником. Шарнирное со­ единение, обеспечивая самоустановку головки сальника при несоосности сальникового штока с осью ствола скважины, ис­ ключает односторонний износ набивки, увеличивает срок служ­ бы сальника, одновременно облегчает смену набивки.

Сальник рассчитан на повышенные давления на устье сква­ жины и обеспечивает надежное уплотнение штока при одно­ трубных системах сбора нефти и газа.

Устьевые сальники изготавливаются двух типов (табл. 7.16): Г. СУС1 — с одинарным уплотнением (для скважин с низким

Оборудование устьевое предназначено для герметизации ус­ тья и регулирования отбора нефти в период фонтанирования, при эксплуатации штанговыми скважинными насосами, а также для проведения технологических операций, ремонтных и иссле-

довательских работ в скважинах, расположенных в районах с умеренным и холодным климатом.

В оборудовании устья типа ОУ-140-146/168-65Б и ОУ-140- 146/168-65БХЛ колонна насосно-компрессорных труб располо­ жена эксцентрично относительно оси скважины, что позволяет проводить, исследовательские работы через мёжтрубное простран­ ство (рис. 7.54).

Запорное устройство оборудования — проходной кран с об­ ратной пробкой. Скважинные приборы опускаются по межтруб­ ному пространству через специальный патрубок.

Рис. 7.54. Оборудование устьевое ОУ-140-146/168-65Б и ОУ-140-146/168-65БХЛ:

I — крестовина; 2 — конусная подвеска; 3 — резиновые уплотнения; 4 — разъемный фланец; 5 — патрубок; 6 — тройник; 7 — задвижка; 8 — устьевой сальник СУС2; 9, 11 — обратный клапан; 10 — кран; 12 — пробка

Подъемные трубы подвешены на конусе. Насосно-компрес­ сорные трубы и патрубок для спуска приборов уплотнены раз­ резными резиновыми прокладками и нажимным фланцем. Ко­ нус и все закладные детали уплотнительного узла выполнены разъемными.