2.18 Коэффициент подачи шну.

Отношение подачи фактической к теоретической, называют коэффициентом подачи насоса

η = Q /Qт

Теоретическая подача штангового насоса

Qт = 1440 F S n ρ

Фактическая подача штангового насоса

Q = 1440 F S n ρ η

где:

F - площадь сечения плунжера

S – длина хода плунжера

d – диаметр плунжера

ρ - плотность откачиваемой жидкости

n - число ходов цилиндра

Работа установки считается удовлетворительной, если η ≥ 0.6.

2.19 Оборудование устья фонтанных и насосных скважин

На устье фонтанных и газлифтных скважин устанавливается оборудование, составленное из одинаковых узлов и деталей по подобным схемам - монтируется колонная головка (ГК) и фонтанная арматура (ФА), состоящая в свою очередь из трубной головки и фонтанной елки. Колонная головка кроме соединения верхних концов обсадных колон и герметизации их межтрубных пространств, служит основанием для монтажа фонтанной арматуры.

Трубная головка предусмотрена для подвески одного или двух рядов НКТ с помощью переводной катушки или муфты и герметизации межтрубного пространства между эксплуатационной колонной и фонтанными трубами. Обычно трубная головка представляет собой крестовину с двумя боковыми отводами и подвеской для труб НКТ. Через боковые отводы нагнетают в межтрубное пространство жидкости, отбирают газ, измеряют межтрубные давления. Трубная головка монтируется непосредственно на колонной головке.

Фонтанная елка предназначена для управления продукцией скважины, регулирования режима эксплуатации, установки приспособлений (лубрикатора) для спуска глубинного оборудования, установки регистрирующих приборов . Елка состоит из вертикального ствола и боковых отводов (струн) с запорными устройствами (задвижка, кран). На стволе установлена коренная (главная, центральная) и буферная задвижки. Продукция подается на групповые замерные установки (ГЗУ), возможно направление в факельную линию или индивидуальные сепараторы.

При фонтанном способе эксплуатации со временем вместе с нефтью в скважину поступает пластовая вода, что приводит к увеличению забойного давления, снижению дебита скважины, а затем прекращению фонтанирования. Для предупреждения скопления воды на забое и выноса ее на поверхность, лифтовую колонну спускают до забоя. Иногда скопившуюся на забое воду удаляют нагнетанием компрессором в межтрубное пространство газа.

Устьевая арматура газлифтной скважины должна обеспечит ввод газа в скважину, подъем и направление ГЖС в выкидную линию при существующих системах газлифтной эксплуатации.

2.20 Эксплуатация скважин шну

Штанговыми насосными установками (ШНУ) извлекают нефть на скважинах с малым и средним дебитом (до 30 - 40 т/сут) с глубины до 3000 м. Штанговая насосная установка состоит из подземного оборудования, и наземного, установленного у устья скважины. К наземному оборудованию относят станок-качалку с приводом и устьевое оборудование. Станки-качалки различают балансирные и бесбалансирные. В комплект подземного оборудования входит глубинный штанговый насос, колонна НКТ и колонна насосных штанг. Штанговый скважинный насос представляет собой плунжерный насос специальной конструкции. Спускается в скважину под динамический уровень. Основные узлы насоса – цилиндр и плунжер. Привод насоса осуществляется с поверхности через колонну насосных штанг. Глубинные штанговые насосы по конструкции и способу установки делятся на две основные группы: трубные (не вставные) и вставные.

Трубные насосы характерны тем, что основные узлы (цилиндр и плунжер) спускаются в скважину отдельно – цилиндр на колонне НКТ, а плунжер на колонне насосных штанг. Подъем в том же порядке.

Вставной насос спускают в скважину и поднимают из скважины в собранном виде (цилиндр вместе с плунжером) на насосных штангах. Насос закрепляют с помощью специального замкового соединения, заранее установленного в колонне НКТ. Для смены вставного насоса достаточно поднять колонну штанг.

Цилиндр насоса 3 укреплен на конце спущенных в скважину НКТ 6, а плунжер подвешен на колонне штанг 7. Самая верхняя штанга 13, называемая сальниковый шток, соединена специальной подвеской 14 с головкой 15 балансира 16 станка качалки.

В верхней части плунжера установлен нагнетательный клапан 5, а в нижней части цилиндра всасывающий клапан 2.

Колонна НКТ, по которой поднимается жидкость от насоса на поверхность, заканчивается на устье тройником 11. В верхней части тройника установлен сальник 12, предназначенный для предотвращения утечки жидкости вдоль движения сальникового штока. Через боковой отвод тройника жидкость из скважины направляется в линию

При движении штанг с плунжером вверх всасывающий клапан 2 под давлением пластовой жидкости открывается, и жидкость из скважины поступает в цилиндр насоса 3. Нагнетательный клапан в это время закрыт, т.к. на него действует давление столба жидкости, заполнившей НКТ. При движении штанг с плунжером вниз всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный открывается и жидкость из цилиндра переливается в пространство над плунжером. Т.о, при ходе плунжера вверх одновременно происходит всасывание жидкости в цилиндр насоса и ее подъем в насосных трубах. При ходе вниз жидкость из цилиндра вытесняется в полость труб.

Насосные штанги (рис.14.3) предназначены для передачи движения от станка-качалки к плунжеру. Представляют собой стержни круглого сечения. Известны бесбалансирные станки-качалки, в которых вместо балансира используют гибкое звено (канат) перекинутое через шкив на стойке и соединенное с сальниковым штоком, а также станки с цепным и с гидравлическим приводом.