Типы ШГН:
НВ1 - вставные с замком наверху
НВ2 - вставные с замком внизу
НВ1Б-44-18-12-2-И
НВ1 - тип насоса;
Б - исполнение по цилиндру;
44 - условный размер (диаметр плунжера)насоса;
2 - группа посадки;
И - исполнение по стойкости к среде.
НН - невставные без ловителя
НН1 - невставные с захватным штоком
НН2 - невставные с ловителем
Б - цилиндр насоса безвтулочный
С - цилиндр насоса с втулками
НН2Б-57-30-12-1Типы ШСН:
НН - невставные без ловителя
НН1 - невставные с захватным штоком
НН2 - невставные с ловителем
Б - цилиндр насоса безвтулочный
С - цилиндр насоса с втулкамиНВ1Б-44-18-12-2-И
НВ1 - тип насоса;
Б - исполнение по цилиндру;
по конструктивным особенностям:
Т - с полым (трубчатым) штоком, обеспечивающим
подъем жидкости по каналу колонны полых штанг;
А - с сцепляющим устройством (автосцепом) (только
для НН) обеспечивающим сцеплением колонны
штанг с плунжером насоса;
Д1 - одноступенчатые, двухплунжерные обеспечивающие создание гидравлического
тяжелого низа;
Д2 - двухступенчатые, двухплунжерные обеспечивающие двухступенчатое сжатие
откачиваемой жидкости;
У - с разгруженным цилиндром (только для НН2)
обеспечивающим снятие с цилиндра циклической
нагрузки при работе.
44 - условный размер (диаметр плунжера) насоса;
18 - ход плунжера в мм уменьшенный в 100 раз;
12 - напор насоса в м уменьшенный в 100 раз;
2 - группа посадки;
1И- -замок;
2 - шток;
3 - упор;
4 – контргайка;
исполнение
по стойкости
к среде;
5 - клетка плунжера; 6 - цилиндр; 7 - плунжер;
8 - нагнетательный клапан; 9 - всасывающий
клапанВставные насосыНевставные насосыНН2Б-57-30-12-1
Невставные (трубные) насосы
опускают в скважину частями:
цилиндр – на колонне НКТ,
а плунжер в сборе со всасывающим и
нагнетательным клапанами – на штангах.
1 - цилиндр; 2 - шток; 3 - клетка плунжера;
4 - плунжер; 5 - нагнетательный клапан;
6 - шток ловителя;
7 - всасывающий клапан; 8 - седло конуса
Посадка плунжера в цилиндре насоса характеризуется предельными величинами зазоров (на диаметр) между плунжером и цилиндром. В зависимости
от предельных величин зазоров насосы выпускаются следующих групппосадки:
«1» группа - до 0,063мм.
«2» группа - от 0,025 до 0,078мм
«3» группа - от 0,050 до 0,113мм
«4» группа - от 0,075 до 0,138мм
«5» группа - от 0,100 до 0,163мм
Группы посадки плунжера в цилиндре насоса по стандарту АРI
(Американский нефтяной институт).
1 – 0,025-0,088
2 – 0,050-0,113
3 – 0,075-0,138
4 – 0,100-0,163
5 – 0,125-0,188
Цилиндры ШГН
Безвтулочные цилиндры:а - вставных насосов условным диаметром от 29 до 57 мм, с ходом плунжера 1200 и
3500 мм; б - невставных насосов;
в - вставных насосов условным диаметром от 38 до 57 мм, с ходом плунжера 4500 и
6000 мм.Составной (втулочный) цилиндр:
1 – стяжная муфта; 2 – втулка; 3 – кожух
Сборка плунжера штангового скважинного насоса:
1 – плунжер; 2 – узел нагнетательного клапана; 3 – клетка клапана
Плунжеры ШГН
Клапанные узлыПо ОСТ 26-16-06-86 пару седло - шарик изготовляют в трех исполнениях: К, КБ и КИ
Клапанами К и КБ (клапан с буртом) комплектуют насосы обычного исполнения по
стойкости к среде, а клапанами КИ - абразивостойкие насосы.
Чем больше диаметр проходного отверстия седла клапана, тем меньше
гидравлические потери на клапанном узле, что особенно важно при откачке вязких
жидкостей. Однако в этом случае возможно залипание шарика в седле за счет
упругой деформации последнего, поэтому соотношение диаметра отверстия седла
dотв к диаметру шарика dш строго задано стандартом и установлено равным 0,865
Шар изготавливается из высокоуглеродистой нержавеющей стали 95X18Ш с
твердостью НRC 65, седло из нержавеющей стали 30Х13, 95X18 с твердостью HRC 45.
Замковые опоры
ЗАМКОВАЯ ОПОРА ТИПА ОМЗамковая опора предназначена для фиксации
вставных насосов в колонне НКТ на необходимой
глубине. Опора типа ОМ состоит из двух групп
деталей:
- спускаемых на НКТ (переводник, опорное
кольцо, пружинный якорь, опорная муфта, кожух,
направляющий переводник;
- на насосе (упорный ниппель и конус).
Фиксация насоса осуществляется посадкой конуса на
опорное кольцо и упором лепестков якоря в выточку
ниппеля.
Замковая опора:
1,6 - переводники;
2 - опорное кольцо;
3 - пружинный якорь;
4 - опорная муфта;
5 - рубашка
Работа штангового насоса
К погружному оборудованию, скважины с шгну относят:
Штанговый глубинный насос.
Насосно-компрессорные трубы.
Насосные штанги.
Различные защитные устройства (газовые или песочные якоря, фильтры).
Принцип работы ШГНУ
Плунжерный насос приводится в действие от станка-качалки. Где вращательное движение, получаемое от электродвигателя при помощи редуктора, кривошипно-шатунного механизма и балансира, преобразуется в возвратно-поступательное движение, передаваемое плунжеру штангового насоса через колонну штанг.
При ходе плунжера вверх под ним снижается давление и жидкость из межтрубного пространства через открытый всасывающий клапан поступает в цилиндр насоса.
При ходе плунжера вниз всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан открывается, и жидкость из цилиндра переходит в подъёмные трубы.
П
ри
непрерывной работе насоса уровень
жидкости в НКТ повышается, жидкость
доходит до устья скважины и через тройник
переливается в выкидную линию.
Штанговые насосы
Штанговые насосы по конструкции и способу установки подразделяют на невставные (трубные) и вставные .
Невставные насосы отличаются тем, что основные их узлы в скважину спускают раздельно: цилиндр – на насосно-компрессорных трубах, а плунжер и всасывающий клапан – на насосных штангах. Поднимают невставной насос также раздельно: сначала на штангах поднимают плунжер с всасывающим клапаном, затем на НКТ – цилиндр.
Невставные насосы бывают:
двухклапанные НГН-1 (насос глубинный невставной первого типа);
трёхклапанные НГН-2.
Насос НГН-1 имеет три основных узла: первый – цилиндр, который состоит из собственно цилиндра 2, патрубка-удлинителя 4 и седла конуса 6; второй – плунжер, в состав которого входят сам плунжер 3 и шариковый нагнетательный клапан 1; третий – шариковый всасывающий клапан 5 с захватным штоком 7, головка которого находится в полости цилиндра.
После спуска на НКТ цилиндра с седлом конуса 6 в скважину спускают плунжер 3 с всасывающим клапаном 5, который висит на захватном штоке 7. Всасывающий клапан вставляют в седло конуса.
Для нормальной работы насоса длину хода полированного штока выбирают таким образом, чтобы при ходе плунжера вниз он не доходил до всасывающего клапана, а при ходе вверх – не зацеплял головку балансира.
Насос НГН-1 - предназначен для эксплуатации скважин при глубине подвески до 1500м.
Существенный недостаток насоса НГН-1 – слишком большой объём вредного пространства. Этот недостаток устранён в трёхклапанных насосах НГН-2, в нижней части плунжера которого имеется второй нагнетательный клапан 8. Всасывающий клапан в скважину спускают посаженным в седло конуса, а поднимают с помощью укороченного захватного штока 10 с поперечной шпилькой на головке. Перед подъёмом плунжера спускают до упора на всасывающий клапан. Укороченный шток с поперечной шпилькой заходит в фигурный паз 9, находящийся в нижней части плунжера, и при повороте штанг с плунжером вправо на четверть оборота зацепляется с ним. Возвращение всасывающего клапана после осмотра на своё место осуществляют также с помощью укороченного штока. Для этого после посадки всасывающего клапана в седло конуса штанги поворачивают влево и приподнимают таким образом, чтобы при ходе плунжера вниз они не доходили до укороченного штока.
Недостатком невставных насосов типа НГН является то, что для устранения неисправностей или смены насоса необходимо поднимать сначала штанги с плунжером и всасывающим клапаном, затем – насосно-компрессорные трубы с цилиндром, на что затрачивается много времени.
Поэтому предложены вставные насосы типа НГВ , которые спускаются в скважину сразу в собранном виде на штангах.
На
практике широко применяют насосы типа
НГВ-1, предназначенные для эксплуатации
скважин при глубине подвески до 2500м.
Цилиндр насоса 5 на нижнем конце имеет всасывающий клапан 8, а на верхнем конце – конус 3, который входит в замковую опору 4 и герметизирует насосно-компрессорные трубы (НКТ) 7. Плунжеры 6 подвершивают на колонне штанг при помощи штока 1 таким образом, чтобы при ходе вниз он не касался всасывающего клапана, а при ходе вверх не доходил до ниппеля 2. Ниппель смонтирован на верхнем конусе и служит для направления штока 1. На нижнем конце НКТ смонтирована направляющая труба.
Плунжеры насоса типа НГВ-1 изготавливают диаметрами 28, 32, 38 и 43мм.
Для эксплуатации скважин глубиной от 2500 до 3500м применяют насосы типа НГВ-2, у которых замковая опора 1 перенесена в нижнюю часть кожуха 2, что позволяет разгрузить его от растягивающих усилий при ходе вниз.
Цилиндр насоса собирается из отдельных втулок длиной 300мм, которые изготавливают из модифицированного серого чугуна или из легированной стали. С целью повышения износостойкости и твёрдости рабочей поверхности втулки подвергают специальной термической обработки. В зависимости от типа насоса и их подачи рабочие цилиндры насосов собирают из 2 – 29 втулок.
Плунжеры штанговых насосов изготавливают из цельнотянутых стальных труб длиной 1200м и толщиной стенок от 5 до 9,5мм.
Для
эксплуатации скважин с нефтяными без
механических примесей применяют плунжеры
с гладкой внешней поверхностью.
На скважинах с большим содержанием песка в откачиваемой жидкости применяют специальные плунжеры типа «пескобрей».
На штанговых насосах применяют шариковые клапаны, их седла имеют или бурт, или гладкую поверхность. Последние применяют в качестве нагнетательных клапанов.
Штанговые глубинные насосы Добыча нефти при помощи штанговых насосов – самый распространенный способ подъема нефти, что объясняется их простотой, эффективностью и надежностью. При добычи нефти подъем жидкости на поверхность осуществляется под действием напора, создаваемого глубинным насосом. Также они могут поднимать нефть с высоким процентным содержанием газа.
Принцип работы
Преимущества (ШГН) Обладают высоким коэффициентом полезного действия; Проведение ремонта непосредственно на месте выкачки нефти; Для первичных двигателей могут быть использованы различные приводы; Установки штанговых глубинных насосов могут производиться в усложненных условиях добычи нефти – в скважинах с содержанием песка, парафина, при высоком газовом факторе, при откачке различных коррозийных жидкостей.
Вставные Вставные штанговые насосы спускают в скважину в собранном виде. Предварительно в скважину на НКТ спускается специальное замковое приспособление, а насос на штангах спускают в НКТ уже спущенным. Для глубоких скважин предпочтительнее использовать вставной насос, чтобы снизить затраты времени на спуск - подъем НКТ при смене насоса.
Невставные Невставные насосы спускаются в полу разобранном виде. Сначала на НКТ спускают цилиндр насоса. А затем на штангах спускают плунжер с обратным клапаном. При условии содержания в нефти большого количества парафина предпочтительно применение не вставных насосов.
