2.2. Эксплуатация скважин штанговыми глубинными насосами.

Штанговая насосная установка ШНУ состоит из наземного и подземного

оборудования, установленного у устья скважины.

К наземному оборудованию относят станок-качалку с приводом и устьевое оборудование.

В комплект подземного оборудования входит глубинный штанговый насос, колонна НКТ и колонна насосных штанг.

Штанговый скважинный насос представляет собой плунжерный насос специальной конструкции, предназначенный для работы в скважинах на больших глубинах. 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.

Используют штанговые установки балансирные и безбалансирные.

Схема и принцип работы штанговой насосной установки с трубным насосом и балансирным станком-качалкой показана на рис. 1.

рис. 1 1 – эксплуатационная колонна; 2 – всасывающий клапан; 3 – цилиндр насоса; 4 – плунжер; 5 – нагнетательный клапан; 6 – насосно-компрессорные трубы; 7 – насосные штанги; 8 – крестовина; 9 – устьевой патрубок; 10 – обратный клапан для перепуска газа; 11 – тройник; 12 – устьевой сальник; 13 – устьевой шток; 14 – канатная подвеска; 15 – головка балансира; 16 – балансир; 17 – стойка; 18 – балансирный груз; 19 – шатун; 20 – кривошипный груз; 21 – кривошип; 22 – редуктор; 23 – ведомый шкив (с противоположной стороны тормозной шкив); 24 – клиноременная передача; 25 – электродвигатель на поворотной салазке; 26 – ведущий шкив.

2.3. Эксплуатация скважин бесштанговыми глубинными насосами.

Штанговые насосы невставные и вставные используют различных типов, отличающихся конструктивными особенностями, габаритами, устройством плунжера.

Невставные насосы изготавливают с двумя и тремя нагнетательными клапанами и состоят из двух основных узлов – цилиндра и плунжера. Вставной насос состоит из трех основных узлов: цилиндра, плунжера и замковой опоры цилиндра.

Вставной насос (в) в сборе спущен на штангах 1 и установлен в направляющей трубе 7, являющейся продолжением колонны НКТ 2, на посадочный конус 3 с замковой опорой 4, удерживающий цилиндр насоса от перемещения. При подъеме насоса плунжер 6 поднимается на штангах до упора, и насос извлекается из посадочного седла.

Для эксплуатации скважин с большим содержанием в продукции песка, с нефтью высокой вязкости, форсированной откачкой жидкости, глубокой подвеской (3000 – 3500 м) используют усовершенствованные типы насосов.

а – невставной насос с штоком типа НГН-1;

б – невставной насос с ловителем типа НГН-2;

в – вставной насос.

Рис.2. 1 – нагнетательный клапан; 2 – цилиндры; 3 – плунжеры; 4 – патрубок-удлинители; 5 – всасывающие клапаны; 6 – седла конусов; 7 – захватный шток; 8 – второй нагнетательный клапан; 9 – ловитель; 10 – наконечник для захвата клапана; в – вставной насос типа НГВ-1: 1 – штанге; 2 – НКТ; 3 – посадочный конус; 4 – замковая опора; 5 – цилиндр; 6 – плунжер; 7 – направляющая трубка

Погружной центробежный электронасос (ПЭЦН) – многоступенчатый, секционный. Каждая ступень состоит из направляющего аппарата и рабочего колеса, насаженного на общий вал. Рабочие колеса закреплены на валу общей шпонкой, а направляющие аппараты - в корпусе насоса, представляющем трубу диаметром от 92 до 114 мм. Число ступеней может достигать 400. Давление, развиваемое насосом, определяется числом ступеней и частотой вращения рабочих колес, диаметром насоса и некоторыми другими факторами.

Разработан безтрубный метод эксплуатации скважин, который предусматривает спуск агрегата в скважину на кабель-канате, что значительно упрощает и ускоряет СПО. Подъем жидкости из скважины осуществляется непосредственно по эксплуатационной колонне.

К бесштанговым погружным насосам относятся также насосы винтовые, гидропоршневые, вибрационные, диафрагменные, струйные. Особенно широко для добычи вязкой нефти распространены насосы винтовые.

Винтовой насос – насос объемного действия, подача которого прямо пропорциональна частоте вращения винта. При вращении винт и его обойма образуют по всей длине ряд замкнутых полостей, которые передвигаются от приема к его выкиду. Вместе с ними перемещается и откачиваемая жидкость.

Большинство нефтяных месторождений многопластовые, на которых выделенные эксплуатационные объекты разрабатывают самостоятельными системами. Но не всегда в отдельных объектах сосредоточены запасы, которые выгодно извлекать самостоятельной системой скважин.