3ФЕД

35.приводы ШСНУ, их общая классификация.

Назначение привода (в дополнение к тому что сказано выше): обеспечение движения ТПШ, регулировка режима откачки пластовой жидкости за счет изменения длины и частоты хода ТПШ, пуск и остановка СШНУ, контроль режима работы внутрискважинного оборудования.

Приводы штангового глубинного насоса (ПШГН) 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(механические передачи), гидравлические(жидкость) и пневматические(газ).

Любой вид привода штангового насоса имеет первичный двигатель, в качестве которого применяют электрические или тепловые двигатели.

В зависимости от числа обслуживающих одним приводом скважин различают индивидуальные и групповые приводы(от2-4 до 40).

Все приводы имеют следующие основные параметры:1) допускаемая нагрузка P (сумма статических, динамических и инерционных нагрузок) в ТПШ;2) длина хода ТПШ S; 3) число ходов ТПШ n.

По величине максимальной нагрузки в ТПШ приводы подразделяются на легкие (Pmax < 30 кН (3 т)), средние (30 кН (3 т) < Pmax < 100 кН (10 т)) и тяжелые (Pmax > 100 кН (10 т)).

По максимальной длине хода ТПШ. По максимальной длине хода Smax

приводы делят на: короткоходовые (Smax < 1 м), среднеходовые (1 м < Smax < 3 м), длинноходовые (3 м < Smax < 6 м), сверхдлинноходовые (Smax > 6 м).

по числу ходов nmax ТПШ приводы насосов могут быть следующими: тихоходные (nmax < 6), со средним числом ходов (6 < nmax < 15), быстроходные

(nmax > 15).

По величине потребляемой мощности. маломощные (N < 5 кВт), средней мощности (5 кВт < N < 25 кВт), мощные (25 кВт < N < 100 кВт), сверхмощные (N > 100 кВт).

По видам преобразующих механизмов механические приводы насосов делятся на две группы: балансирные и безбалансирные.

по величине максимального допустимого крутящего момента на валу ведущего звена преобразующего механизма (то же самое, что и на ведомом валу трансмиссии) Mmax: 1)приводы с малым моментом (при Mmax < 1000 кгс м), 2)со средним (1000 кгс м < Mmax < 3000 кгс м), 3)с большим (3000 кгс м < Mmax < 6000 кгс м), 4)со сверхбольшим (Mmax > 6000 кгс м).

36.Уравновешивание привода ШСНУ, назначение и способы уравновешивания.

Цель устройства для уравновешивания это накапливать потенциальную энергию при ходе колонны штанг вниз и отдача энергии при ходе штанг

вверх.

а — балансирное уравновешивание; б — кривошипное (роторное) уравновешивание; в — комбинированное уравновешивание; г — уравновешивание с помощью ложной качалки; д — уравновешивание противовесом, вращающимся с двойной частотой; е — шатунное уравновешивание.

Способы механического уравновешивания одноплечных балансирных станков-качалок:а — балансирное уравновешивание; б — кривошипное уравновешивание (роторное); в — комбинированное уравновешивание.

Способы пневматического уравновешивания балансирных станковкачалок:

а — с подвижным поршнем без гидравлического затвора; б — с подвижным цилиндром без гидравлического затвора; в — с подвижным поршнем и гидравлическим затвором; г — с подвижным цилиндром с гидравлическим затвором.

37.Общая классификация станков-качалок.

Тип уравновешивания: 1)Балансирные; 2)безбалансирные; 3)гидроприводные; 4)пневмоприводные.

Вид балансира 1)одноплечий; 2)двуплечий; 3)фигурный.

Все приводы имеют следующие основные параметры:1) допускаемая нагрузка P (сумма статических, динамических и инерционных нагрузок) в ТПШ;2) длина хода ТПШ S; 3) число ходов ТПШ n.

По величине максимальной нагрузки в ТПШ приводы подразделяются на легкие (Pmax < 30 кН (3 т)), средние (30 кН (3 т) < Pmax < 100 кН (10 т)) и тяжелые (Pmax > 100 кН (10 т)).

По максимальной длине хода ТПШ. По максимальной длине хода Smax

приводы делят на: короткоходовые (Smax < 1 м), среднеходовые (1 м < Smax < 3 м), длинноходовые (3 м < Smax < 6 м), сверхдлинноходовые (Smax > 6 м).

по числу ходов nmax ТПШ приводы насосов могут быть следующими: тихоходные (nmax < 6), со средним числом ходов (6 < nmax < 15), быстроходные

(nmax > 15).

По величине потребляемой мощности. маломощные (N < 5 кВт), средней мощности (5 кВт < N < 25 кВт), мощные (25 кВт < N < 100 кВт), сверхмощные (N > 100 кВт).

По видам преобразующих механизмов механические приводы насосов делятся на две группы: балансирные и безбалансирные.

по величине максимального допустимого крутящего момента на валу ведущего звена преобразующего механизма (то же самое, что и на ведомом валу трансмиссии) Mmax: 1)приводы с малым моментом (при Mmax < 1000 кгс м), 2)со средним (1000 кгс м < Mmax < 3000 кгс м), 3)с большим (3000 кгс м < Mmax < 6000 кгс м), 4)со сверхбольшим (Mmax > 6000 кгс м).

39. Гидроприводные станки-качалки, схемы и состав оборудования.

Установки с гидроприводом обеспечивают большие длины хода плунжера скважинного насоса, управление набором скорости штангами, легкое регулирование режима работы штанговой установки (изменение числа ходов) – можем выбрать оптимальный режим работы. Также при использовании гидропривода резко сокращается металлоемкость установки. Кроме того, снижается потребляемая электроэнергия, а также затраты на обустройство (за счет исключения капитального фундамента), соответственно это приводит к увеличению межремонтного периода (до 2 лет). Однако применение гидропривода требует значительно большего внимания при обслуживании установок, чем балансирные станки-качалки. Особого внимания требуют уплотнения движущихся частей и насос системы гидропривода. Поэтому установки с гидроприводом, несмотря на малую металлоемкость, неконкурентноспособны с балансирными станкамикачалками малой мощности при длинах хода до 2,5 – 3,5 м.

1 – гидроцилиндр, 2 – поршень; 3 – шток; 4 – колонна штанг; 5 – плунжер глубинного насоса; 6 – гидроцилиндр трубный; 7 – шток; 8 верхние тяги; 9 –колонна НКТ; 10 – цилиндр глубинного насоса; 11 – силовой насос; 12 – бак; 13 - золотник.

Установка имеет следующие основные узлы:

1.Силовой орган, включающий гидроцилиндр 1, поршень 2 которого посредством штока 3 и колонны штанг 4 связан с плунжером глубинного насоса 5;

2.Уравновешивающее устройство – трубный гидроцилиндр 6, поршень которого связан штоком 7 с верхней траверсой и двумя тягами 8. Последние,

всвою очередь, посредством нижней траверсы соединены с колонной НКТ 9, к нижней части которой крепится цилиндр глубинного насоса 10.

3.Привод, состоящий из силового насоса 11, перекачивающего жидкость из бака 12 попеременно в верхние полости гидроцилиндров. Коммутация потоков жидкости осуществляется силовым золотником 13. Кроме того, установка имеет реверсирования (на схеме не показана), переключающую силовой золотник при достижении поршнями крайних положений, а также систему компенсации утечек, обеспечивающую постоянство объема рабочей жидкости в подпоршневых полостях гидроцилиндров.

40.Штанговые скважинные насосы.

Используются объёмные плунжерные насосы конструкция которых адаптирована к различным условиям эксплуатации, т.е. эти насосы имеют различные конструктивные особенности.

Общая классификация.

1.По способу спуска в скважину: вставные и невставные.

2.По способу уплотнения: плунжер-цилиндр–щелевое уплотнение

иуплотнение зазора.

3. Конструкция цилиндра: втулочный и безвтулочный.

Скважинные штанговые насосы предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкости обводненностью до 99 °/о, температурой не более 130°С, содержанием сероводорода не более 50 г/л, минерализацией воды не более 10 г/л.

Скважинные насосы представляют собой вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами; спускаются в скважину на колонне насосно-компрессорных труб и насосных штанг.

Насосы имеют условное обозначение, в которое входят: тип насоса, условный размер—диаметр плунжера (мм), длина хода плунжера (мм) и глубина спуска (м) (два последних показателя уменьшают в 100 раз). В зависимости от условных диаметров плунжеров различают насосы малого (28, 32, 36, 43 мм), среднего (55 мм) и большого (68, 82, 93 мм) диаметров. Длина хода плунжера насосов изменяется в пределах от 0,6 до 6 м.

Скважинные насосы изготовляются следующих типов:

НВ1 — вставные с замком наверху;

НВ2—вставные с замком внизу;

НН—невставные без ловителя;

НН1 —невставные с захватным штоком;

НН2— невставные с ловителем.

Выпускаются насосы следующих конструктивных исполнений:по конструкции (исполнению) цилиндра:

a) Б — с толстостенным цельным (безвтулочным) цилиндром; b) С — с составным (втулочным) цилиндром;

по конструктивным особенностям, определяемым функциональным назначением (областью применения):

a)Т — с полым (трубчатым) штоком, обеспечивающим подъем жидкости по каналу колонны трубчатых штанг;

b)А — со сцепляющим устройством (только для насосов типа «НН»), обеспечивающим сцепление колонны насосных штанг с плунжером насоса;

c)Д1 — одноступенчатые, двухплунжерные, обеспечивающие создание гидравлического тяжелого низа;

d)Д2 — двухступенчатые, двухплунжерные, обеспечивающие двухступенчатое сжатие откачиваемой жидкости (насосы, кроме исполнений Д1 и Д2 — одноступенчатые, одноплунжерные);

по стойкости к среде:

a)без обозначения — стойкие к среде с содержанием механических примесей до 1,3 г/л (нормальные);

b)И — стойкие к среде с содержанием механических примесей более 1,3 г/л (абразивостойкие).

В условном обозначении насоса, например НН2БА-44-18-15-2, первые две буквы и цифра указывают тип насоса, следующие буквы — исполнение

цилиндра и насоса, первые две цифры — диаметр насоса, последующие— длину хода плунжера в мм и напор в метрах, уменьшенные в 100 раз и последняя цифра— группу посадки.

Вставные скважинные насосы закрепляются в насосно-ком-прессорных трубах на замковой опоре типа ОМ, в условное обозначение которой входит тип опоры; условный размер опоры; номер отраслевого стандарта.

Скважинный штанговый насос—гидравлическая машина объемного типа, где уплотнение между плунжером и цилиндром достигается за счет высокой точности их рабочих поверхностей и регламентируемых зазоров. В зависимости от размера зазора (на диаметр) в паре «цилиндр — плунжер» выпускают насосы четырех групп посадок.

Цилиндры насосов выпускают в двух

стянутых внутри кожуха переводниками.

В зависимости от назначения и области применения скважинных насосов плунжеры и пары «седло—шарик» клапанов выпускаются различных конструкций, материальных исполнений и с различными видами упрочнений их рабочих поверхностей.

41.Вставные штанговые скважинные насосы. Преимущества и недостатки, области применения.

Преимущества: простота спуска и подъёма (поднимаются только штанги)

спускаютя на большую глубину чем неставные.При его смене он поднимается на поверхность земли на штангах без подъема колонны НКТ. Напор больше чем у неставных

Недостаток: ограниченная подача. Подача меньше чем у неставных.

1 — НКТ; 2— обратный клапан, 3— седло, 4— пружина; 5 — насос; б — направление.

А)НВ1 (с установочным замком в верхней части насоса) и б)НВ2 (с замком внизу).

42. Невставные (трубные) штанговые насосы. Преимущества, недостатки, области применения.

Преимущества: Подача больше чем у ставных. Имеет больший диаметр плунжера, чем у ставных, поэтому увеличивает скорость течения жидкости в НКТ по сравнению с ставными. Последнее важно при отборе жидкости с песком, так как вынос его будет лучше.

Недостатки: Напор меньше чем у ставных. Cпускаются на меньшую глубину чем ставные.

Цилиндр в скважину спускается на трубах, а плунжер и клапаны — на штангах.

1 — шток клапана; 2 — муфты, 3 — втулки, 4 — кожух, 5 — плунжер; 6 — нагнетательный клапан, 7— захват клапана, 8 — крестовина, 9 — всасывающий клапан.

а)большое мертвое пространство-ухудшает работу при наличии небольшого газосодержания в жид.

б)захват и подъем на поверхность всасывающего клапана обычно трудоемкая и не всегда успешная.