Для уравновешивания станков качалок на практике применяют следующие системы уравновешивания

Уравновешивание балансирных станков-качалок

В балансирных станках – качалках наиболее широко применяют уравновешивающие устройства, состоящих из грузов, установленных на балансире и роторе [1].

*Под уравновешенностью установки подразумевается равенство работ, совершаемых двигателем при ходе вверх и вниз, т.е. Ав=Ан.

Рисунок 1. 2. 10. – Безбалансирный способ уравновешивания

Балансирный способ уравновешивания (Рисунок 1. 2. 10.) прост, но его основным недостатком является появление дополнительных инерционных сил, обусловленных наличием массы груза G. Инерционные силы отрицательно сказываются на работе всех деталей установки.

От этого недостатка свободен роторный способ уравновешивания (Рисунок 1. 2. 11.) Уравновешивающий груз G монтируется на кривошипе.

При роторном уравновешивании инерционные усилия, возникающие при движении грузов, воспринимаются только подшипниками кривошипного вала и при его постоянной угловой скорости вращения не передаются на другие детали установки [1].

При комбинированном уравновешивании на балансире устанавливают уравновешивающий груз G.

Комбинированное уравновешивание применяют в основном на средних по мощности станках – качалках, где использование балансирного уравновешивания привело бы к появлению значительных сил инерции от противовеса [1].

Рисунок 1. 2. 11. – Роторный способ уравновешивания

Пневматическое уравновешивание (Рисунок 1. 2. 12.) применяют, как правило, на приводах с одноплечим балансиром.

Пневматическое уравновешивание осуществляется за счет изменения объема и давления сжатого воздуха, находящегося в цилиндре, поршень которого кинематически связан с балансиром привода [1].

Значение давления и объема газа определяются так же, как и параметры грузового уравновешивания: на основе равенства работы, выполняемой приводным двигателем при ходе колонны штанг вверх и вниз.

Применение пневматического цилиндра вместо противовесов и одноплечего балансира вместо двуплечего позволяет уменьшить массу установки, улучшить условия работы редуктора [1].

Уравновешивающее устройство состоит из цилиндра, внутри которого находится поршень со штоком, и реверса. Для пополнения системы сжатым воздухом предусмотрен компрессор. Для уменьшения потерь воздуха в ряде конструкций применен гидравлический затвор (гидропневматическое уравновешивание). В качестве ресивера может использоваться кожух уравновешивающего устройства [1].

При перемещении балансира вниз воздух, находящийся в ресивере, под начальным давлением сжимается и накапливает потенциальную энергию, которую отдает при ходе балансира вверх.

Пневматическое уравновешивание применяется в основном на мощных установках. Его недостатки (сложность, малая надежность, необходимость тщательного ухода) компенсируются существенными преимуществами – возможностью эксплуатации глубоких скважин относительно легкими станками, а также простотой уравновешивания при изменении режима работы установки [1].

Рисунок 1. 2. 12. – Пневматическое уравновешивание станка-качалки:

1 – ресивер; 2 – балансир; 3 – рама

Источник

СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ В ТОЧКЕ ПОДВЕСА ШТАНГ

Нагрузка в точке подвеса штанг балансирного станка-качал­ки обусловлена:

1) статическими нагрузками от силы тяжести жидкости и штанг, сил трения плунжера в цилиндре и штанг о трубы;

2) силами инерции движущихся масс, возникающими при движении с ускорением колонны штанг, и столба жидкости;

3) динамическими нагрузками, возникающими в результате, вибрации штанг.

Практическое значение имеют суммарные минимальные и максимальные нагрузки на штанги, величина которых может быть определена либо непосредственно изменениями динамометри-рованием, либо рассчитана.

Как уже было показано, максимальная величина статической нагрузки будет при ходе штанг вверх

где Р_ж — сила тяжести жидкости, находящейся над плунже­ром; Р_шт — тяжести штанг в жидкости.

Приняв для упрощения расчетов глубину спуска насоса рав­ной динамическому уровню, можно записать

где q_ж — вес 1 м столба жидкости над плунжером глубинного насоса; q_шт — вес 1 м штанг (с учетом веса муфт) в воздухе; L — длина штанг; b_γ = 1 — р_ж/р_шт (здесь р_шт, р_ж — плотность матери­ала штанг и жидкости).

Силой трения штанг о трубы можно, как показывают иссле­дования, пренебречь, если искривление скважины не превыша­ет 5—6°. Силы инерции могут быть определены по формуле

где М — масса движущихся деталей; I_mах — максимальное ус­корение точки подвеса штанг.

Поскольку откачиваемая жидкость сжимаема вследствие на­личия растворенного и свободного газа, то в расчете может учи­тываться только масса штанг М = Р_шт/q.

С учетом сил инерции максимальная нагрузка в точке подве­са штанг будет

(2.77)

Динамическая нагрузка при ходе штанг вниз

УРАВНОВЕШИВАНИЕ БАЛАНСИРНЫХ СТАНКОВ-КАЧАЛОК

Как уже отмечалось, равномерная нагрузка приводного дви­гателя штанговой глубиннонасосной установки возможна толь­ко при наличии уравновешивающего устройства. В балансирных станках-качалках наиболее широко применяют уравновешиваю­щие устройства, состоящие из грузов, установленных на балансире и роторе.

* Под уравновешенностью установки подразумевается равенство ра­бот, совершаемых двигателем при ходе вверх и вниз, т.е. А_в = А_н.

Определим вес груза, устанавливаемого на балансире, при котором установка будет уравновешена. Воспользуемся для это­го элементарной теорией. Механическая работа сил инерции на полированном штоке будет равна нулю, так как при его разгоне силы инерции будут иметь положительный знак, а при тормо­жении — отрицательный.

При движении штанг вверх работа будет затрачиваться на перемещение штанг и жидкости

А_в =

Полезная работа за двойной ход будет

При установке на балансире в точке В уравновешивающего груза G (рис. 2.56) механическая работа при ходе вверх и вниз будет соответственно равна (полагаем, что переднее плечо ба­лансира равно заднему)

Рис. 2.56. Кинематическая схема балансирного станка- качалки с балансирным уравновешиванием

Если в уравновешенном станке-качалке А_в = А_н, то, прирав­няв правые части уравнений, получим

Поскольку в реальных станках-качалках груз в точке В не устанавливают, то с учетом различных длин плеч балансира вес уравновешивающего груза будет равен

Данный способ уравновешивания называется балансирным, он прост, но его основным недостатком является появление допол­нительных инерционных сил, обусловленных наличием массы груза G. Инерционные силы отрицательно сказываются на ра­боте всех деталей установки.

От этого недостатка свободен роторный способ уравновеши­вания (рис. 2.57). Уравновешивающий груз G_p монтируют на кри­вошипе. При ходе штанг вверх и вниз совершенная двигателем работа будет равна

Приравняв правые части уравнений, получим (полагая, а = b)

а с учетом различной длины плеч балансира

При роторном уравновешивании постоянен вес грузов, кото­рые уравновешивают их перемещением по кривошипу, т.е. из­меняют радиус R.

Значение величины R определяется по формуле

Рис. 2.57. Кинематическая схема балансирного станка-качалки с роторным уравновешиванием

Рис. 2.58. Кинематическая схема балансирного станка-качалки с комбинированным уравновешиванием

При роторном уравновешивании инерционные усилия, воз­никающие при движении грузов, воспринимаются только под­шипниками кривошипного вала и при его постоянной угловой скорости вращения не передаются на другие детали установки.

При комбинированном уравновешивании на балансире уста­навливают уравновешивающий груз G (рис. 2.58).

Вес груза на роторе определяется следующим образом:

При ходе штанг вверх и вниз работа, затрачиваемая двигате­лем, равна

Определим величину груза G_p, задавшись значением веса гру­за G. Для этого приравняем правые части уравнений.

Комбинированное уравновешивание применяют в основном на средних по мощности станках-качалках, где использование балансирного уравновешивания привело бы к появлению зна­чительных сил инерции от противовеса.

Уравновешенность установки контролируют замером вели­чины тока электродвигателя, максимальные значения которого при ходе штанг вверх и вниз должны быть одинаковыми.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Уравновешивание станка-качалки косвенно способствует уменьшению эмульгирования в скважинах, дающих большие количества эмульсии. При равномерных движениях штанг уменьшаются вибрации, вызыйающие хлестание штанг по стенкам подъемных труб и тем самым уменьшается эмульсация. [1]

Уравновешивание станка-качалки производится путем изменения положения роторных противовесов, а также изменения величины груза на балансире станка-качалки. [2]

Уравновешивание станка-качалки с целью равномерного распределения нагрузки на двигатель за обе половины цикла сводится к обеспечению равенства моментов на кривошипном валу за оба хода штанг. При этом отрицательный момент должен быть устранен, а положительные максимумы значительно снизиться ( фиг. [3]

При уравновешивании станка-качалки исходят из необходимости обеспечения наименьшего среднеквадратичного значения вращающего момента за полный цикл работы, которому соответствуют ходы плунжера вверх и вниз. [5]

При уравновешивании станка-качалки исходят из необходимости обеспечения наименьшего среднеквадратичного значения вращающего момента за полный цикл работы, которому соответствуют ходы плунжера вверх и вниз. Таким образом, достаточно уравновесить станок-качалку так, чтобы соблюдалось условие равенства максимумов момента за оба полуцикла. Соблюдение этого условия может быть очень просто проверено, если вращающий момент электродвигателя пропорционален силе тока. [6]

При уравновешивании станка-качалки исходят из необходимости обеспечения наименьшего среднеквадратичного значения вращающегося момента за полный цикл работы, которому соответствуют ходы плунжера вверх и вниз. Опыт показывает, что при этом практически обеспечивается и равенство максимумов вращающегося момента за оба полуци кла, т.е. при ходе плунжера вверх и при ходе его вниз, а также равенство работ, совершаемых двигателем за оба полуцикла. [7]

При уравновешивании станка-качалки исходят из необходимости обеспечения наименьшего среднеквадратичного значения вращающего момента за полный цикл работы, которому соответствуют ходы плунжера вверх и вниз. [9]

При правильном уравновешивании станка-качалки средняя тангенциальная сила должна быть равна нулю. [10]

При комбинированном и кривошипном уравновешивании станка-качалки устанавливаются противовесы, перемещение которых осуществляется с помощью специальных ходовых винтов, установленных в торцевых пазах кривошипа. Конец винта имеет квадратное сечение под ключ. При вращении винта противовес перемешается по кривошипу, а по окончании процесса перемещения закрепляется путем затягивания гаек на специальных болтах. [11]

При комбинированном и кривошипном уравновешивании станка-качалки устанавливаются противовесы, перемещение которых осуществляется с помощью специальных ходовых винтов, установленных в торцевых пазах кривошипа. [12]

При этом уравновешивание станка-качалки 3 грузом 2, установленным на кривошипе, не обеспечивается. Для достижения большей нагрузки на головку балансира 4 станка-качалки 3 со стороны нижнего 12 механизма крепления канатной подвески к устьевым штокам 5 и 19 посредством гибкой связи 9 крепятся дополнительные уравновешивающие контргрузы 10 и 20 соответствующего значения. При этом режим работы станка-качалки с точки зрения его уравновешивания становится соответствующим заданному. Изменением веса контргрузов 10 и 20 при любых условиях можно обеспечить превышение нагрузки в одной из скважин. [13]

Даже при идеальном уравновешивании станка-качалки график нагрузки двигателя остается неравномерным, так как не уничтожаются ее пульсации, определяемые законом изменения скорости точки подвеса штанг. Вследствие этого КПД и cos ( p асинхронного двигателя снижаются против номинальных, соответствующих постоянной нагрузке, даже при условии равенства номинальной мощности Р среднеквадратичной мощности нагрузки Рэ. При ухудшении уравновешивания увеличивается коэффициент формы нагрузочного графика Кф. Недогрузка двигателя по нагреву, т.е. работа при Р3 Ра, в свою очередь, снижает его КПД и созф. [14]

Даже при идеальном уравновешивании станка-качалки график нагрузки двигателя остается неравномерным, так как не уничтожаются ее пульсации, определяемые законом изменения скорости точки подвеса штанг. [15]

Источник

Основная нагрузка на головку балансира при его ходе вверх равна весу столба ж-ти и штанг (Рж+Ршт). При ходе головки балансира вниз нагрузка становится равной только весу штанг, так как при этом нагнетательный клапан открывается и нагрузка от столба жидкости передается на трубы. Это приводит к неравномерной работе электродвигателя. При ходе вверх двигатель совершает работу: W₁=(Рш+Рж)S, при ходе вниз дви­гатель не только не совершает никакой работы, а, наоборот, мог бы генерировать электроэнергию в сеть, так как под дей­ствием силы тяжести штанг через балансир и систему транс­миссии двигатель вращался бы и отдавал в сеть энергию, рав­ную: W₂=РшS. . Эта энергия отрицательна. Таким образом, за полный оборот кривошипа совершается работа, равная алге­браической сумме: W₁+W₂ = (Рш+Рж)S- РшS = РжS.

Нагрузки на эл/двигатель будут постоянны при условии постоянства крутящего момента на валу кривошипа за обе по­ловины хода. Равенство работ при ходе вверх и при ходе вниз может быть обеспечено лишь в том случае, если за первую половину в шатуне возникнет растягивающая его сила Тр, а за вторую половину хода в шатуне возникает сжимающая сила Т_с; причем эти две силы по абсолютной величине должны быть равны. При соблюдении указанного условия работа электродвигателя будет наиболее равномерной.

Различают кривошипное, балансирное, и комбинированное уравновешивание.

Балансирное уравновешивание применяется у СК малой грузоподъемности, кривошипное- у большой, а комбинированное – у СК средней грузоподъемностью. Кривошипное уравновешивание вызывает большие нагрузки на опоры вала и на корпус редуктора СК. Балансирные контргрузы выполняются в виде чугунных отливок- пластин, укрепляемых на кривошипах.

Число противовесов и место их установления определяют по величине М_ур из графиков, приводимых в паспортах приводов, руководствах по эксплуатации или справочниках. Окончательное уравновешивание производится по равенству тока эл/двигателя при ходе верх и вниз.

11.Исследование скважин, оборудованных ШГН методом динамометрирования. Теоретическая динамограмма.

Эхолотработает след. образом. В межтрубное про­странство посыл-ся звук-ой импульс, кот-ый отраж-ся от уровня жид-ти, возвращ-ся к устью скв. и улавлива­ется микрофоном, соединенным через усилитель с регистрирую­щим устройством, записывающим все сигналы на бумажной ленте в виде диаграммы.

Теорет-ая динамограмма показана на рис. 13. На нее наложена (пунктиром) типичная фактическая динамограмма исправного насоса, спущенного на небольшую глубину и работающего в условиях отсутствия газа.

Линия аб означает деформацию штанг и труб и отражает процесс воспринятия штангами нагрузки от веса жид-ти. Это происходит при перемещении штока на величину l, начиная от н. м. т.

Рис. 13. Теор-ая динам-ма (сплошная линия), совмещен­ная с факт-ой (пунктирная ли­ния), нормально работающей штан­говой насосной ус­тановки при малых глубинах

Рис. 14. Отражение дефектов работы штангового насоса на динамограмме:

Подобная расшифровка динамограмм, однако, возможна в ограниченных случаях (малые глубины, жесткие штанги, ма­лые диаметры плунжера). При возникновении колебательных нагрузок, т. е. при динамическом режиме откачки j = wL /a > 0,20, динамограмма искажается и в некоторых случаях при нормально работающем скважинном насосе может приобрести очень слож­ный вид. Это является результатом наложения на нормальную динамограмму нагрузок, вызванных колебательными процессами в штангах, которые в свою очередь есть результат интерферен­ции собственных упругих колебаний штанг и вынужденных коле­баний, вызванных работой станка-качалки.

На поверхностной динамограмме находят отражения все де­фекты работы СК, главным образом удары и люфты в сочленениях шатунно-кривошипного механизма, в шпонках и зубьях редуктора.

Динамометрирование ШСНУ дает важную информацию о работе установки в целом. На автоматизированных промыслах оно осуществляется дистанционно из центрального диспетчер­ского пункта. С этой целью СК оборудуются специальными тензометрическими датчиками усилий и датчиками хода полирован­ного штока.

Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 1039 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Уравновешивание балансирных станков-качалок

Станок-качалка является индивидуальным приводом штангового скважинного насоса, спускаемого в скважину и связанного с приводом колонной штанг.

В конструктивном отношении станок-качалка представляет собой механизм, преобразующий вращательное движение электродвигателя в возвратно- поступательное движение колонны штанг.

Крутящий момент от электродвигателя 10 через клиноремённую передачу 9 передаётся на ведущий вал редуктора 1, а затем и на ведомый вал. На ведомом валу закрепляется кривошип 8 с противовесами 17. Кривошипе помощью шатунов 7 и траверсы 14, связан с балансиром 3, качающимся на опоре 4, укреплённой на стойке 5. Балансир снабжён откидной головкой 15, на которой монтируется канатная подвеска 16, с устьевой подвеской штока 2. Управление электрооборудованием станка-качалки осуществляется станцией управления 18. Рама станка-качалки крепится к фундаменту анкерными болтами 11.

Станки качалки изготавливаются в двух исполнениях:

Отличительной особенностью станков-качалок СКД являются:

Рассмотрим маркировку станков-качалок на примере СКД 8-3-4000:

СКД — станок-качалка с несимметричной (дезаксиальной) кинематической схемой преобразующего механизма; первая цифра — номинальная нагрузка (на устьевом штоке), кН (т); цифры после первого тире — наибольшая длина хода устьевого штока, м; цифры после второго тире — номинальный крутящий момент (на выходном валу редуктора), кН м (кге м).

Характеристика станков-качалок исполнения СК

Характеристика станков-качалок исполнения СКД

Станок-качалка (СК) состоит из ряда самостоятельных узлов:

Кривошип — ведущее звено преобразующего механизма станка-качалки, в котором предусмотрены отверстия для изменения длины хода устьевого штока. Выполнен в виде прямоугольных пластин с отверстиями для крепления к валу редуктора и присоединения шатунов. На кривошипе установлены противовесы, которые перемещаются с помощью съёмного устройства, вставляемого в поперечный паз у основания противовеса.

Редуктор

Редуктор — предназначен для уменьшения частоты вращения и увеличения мощности, передаваемых от электродвигателя кривошипам станка- качалки.

Как правило, типоразмерный ряд станков-качалок базируется на восьми размерах двухступенчатых редукторов Ц2НШ, представляющих собой совокупность двух пар цилиндрических шевронных зубчатых передач, выполненных с зацеплением Новикова.

Быстроходная ступень — раздвоенный шеврон, тихоходная ступень — шевронная ступень с канавкой.

Ведущий и промежуточный валы установлены в роликоподшипниках с короткими цилиндрическими роликами, ведомый вал — в двухрядных сферических роликоподшипниках.

На концах ведущего вала насажены ведомый шкив клиноремённой передачи и шкив тормоза. На оба конца ведомого вала насажены кривошипы. Смазка зубчатых колёс — картерная (из ванны корпуса редуктора), подшипников валов — принудительная картерная.

Шкивы электродвигателя

Шкивы электродвигателя выполняют быстросменными за счёт конусной расточки тела и применения конусной втулки, закрепляемой гайкой. При помощи сменных шкивов регулируется число ходов точки подвеса штанг.

Поворотные салазки предназначены для крепления электродвигателя, обеспечивают быструю смену и натяжение клиновидных ремней. Выполнены в виде рамы, которая шарнирно укреплена на заднем конце рамы станка-качалки в трёх точках, а на большегрузных СК (длина хода свыше 3,5, и) — в четырёх и прикреплённых к ней поперечно болтами двух салазок, на которые устанавливается электро- двигатель. Поворотные салазки поворачиваются вращением ходового винта.

Применяемое оборудование: Принцип работы станка качалки

Электродвигатель через клиноремённую передачу и редуктор придаёт двум массивным кривошипам, расположенных с двух сторон редуктора, круговое движение. Крившипнно шатунный механизм в целом преобразовывает в возвратно-поступательное движение балансира, который вращается на опорной оси, укреплённой на стойке. Балансир сообщает возвратно-поступательное движение канатной подвеске, штангам и плунжеру.

При ходе плунжера вверх нагнетательный клапан под действием жидкости закрывается и вся жидкость, находящиеся под плунжером, поднимается вверх на высоту равную длине хода плунжера. В это время скважинная жидкость через всасывающий клапан заполняет цилиндр насоса.

При ходе плунжера вниз всасывающий клапан закрывается, жидкость под плунжером сжимается, и открывается нагнетательный клапан. В цилиндр погружаются штанги, связанные с плунжером.

Таким образом, ШСН – поршневой насос однородного действия, а в целом комплекс из насоса и штанг – двойного действия.

Жидкость из НКТ вытисняется через тройник в нефтесборный трубопровод.

Принцип работы штанговой насосной установки

Штанговая насосная установка состоит из скважинного насоса, который спускается в скважину под динамический уровень на насосно-компрессорных трубах диаметром 38-102мм. и штангах диаметром 16-25мм. индивидуального привода, состоящего из станка-качалки и электродвигателя, и устьевого оборудования, в состав которого входят: тройник с сальником и планшайба. Верхняя штанга, называемая полированным штоком, пропускается через сальник и соединяется с головкой балансира станка-качалки с помощью канатной подвески и траверсы.

Читать также: Как сварить алюминий дома

Плунжерный насос приводится в действие от станка-качалки, где вращательное движение, получаемое от двигателя 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. При непрерывной работе насоса уровень жидкости в НКТ повышается, жидкость доходит до устья скважины и через тройник переливается в выкидную линию.

Обратный клапан для перепуска газа;

Электродвигатель на поворотной салазке;

Схема штанговой скважинно-насосной установки (УШГН)

Описание работы насоса

Скважинные штанговые насосы предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкости обводнённостью до 90 %, температурой не более 130 0 С, содержанием сероводорода не более 50 г/л, минерализирующей воды не более 10 г/л.

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

Скважинные насосы изготавливаются следующих типов:

Выпускаются насосы следующих конструктивных исполнении:

по конструкции (исполнению) цилиндра:

5 – с толсто стенным цельным (безвтулочным) цилиндром;

С – с составным (втулочным) цилиндром;

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

Т – с полым трубчатым штоком, обеспечивающим подъём жидкостью по каналу колонны трубчатых штанг;

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

Д 1 – одноступенчатые, двух плунжерные, обеспечивающие создание гидравлического низа;

Д 2 – одноступенчатые, двух плунжерные, обеспечивающие двухступенчатое сжатие откачиваемой жидкости (насосы исполнении Д 1 и Д 2 – одноступенчатые, одноплунжерные);

по стойкости к среде:

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

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

В условном обозначении насоса, например НН25А-44-18-15-2, первые две буквы и цифры 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 посадок.

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

Скважинный штанговый насос – гидравлическая машина объемного типа, где уплотнения между плунжером и цилиндром достигается за счёт высокой прочности их рабочих поверхностей и регламентируемых зазоров. В зависимости от размера зазора (на диаметр) в паре «цилиндр-плунжер» выпускают насосы четырёх групп посадок.

Цилиндры насосов выпускают в двух исполнениях:

ЦБ – цельный (без втулочный), толстостенный;

ЦС – составной из набора втулок, стянутых внутри кожуха переводниками.

В зависимости от назначения и области применения скважинных насосов плунжеры и пары «седло-шарик» клапанов выпускаются различных конструкций, материальных исполнении и различными видами уплотнений их рабочих поверхностей. насосная установка скважина разрез

Плунжеры насосов выпускают в четырёх исполнениях:

П 1Х – с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой на верхнем конце и с хромовым покрытием наружной поверхности;

П2Х – то же, но без цилиндрической расточки на верхнем конце;

П1И – с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой на верхнем конце и упрочнением наружной поверхности напылением износостойкого порошка;

П2И – то же, без цилиндрической расточкой на верхнем конце.

Пары «седло-шарик» клапанов насоса имеют три исполнения:

К – с цилиндрическим седлом и шариком из нержавеющей стали;

КБ – то же, с седлом с буртиком;

КН – с цилиндрическим седлом из твёрдого сплава и шариком из нержавеющей стали.

Конструктивно все скважинные насосы из цилиндра, плунжера, клапанов, замка (для вставных насосов), присоединительных и установочных деталей. При конструкции насосов соблюдается принцип максимально возможной унификации указанных узлов и деталей для удобства замены потребителем изношенных деталей и сокращения номенклатуры потребных запасных частей.

Читать также: Как прибить плинтус пластиковый

Скважинные насосы исполнения НСВ1 предназначены для откачивания из нефтяных скважин маловязкой жидкости с содержанием механических примесей до 1,3 г/л и свободного газа на приёме насоса не более 10 %.

Насос состоит из составного цилиндра исполнения ЦС, на нижний конец которого навёрнут сдвоенный всасывающий клапан, а на верхний конец – замок, плунжера исполнения П1Х, подвижно расположенного внутри цилиндра, на резьбовые соединения которого навинчены: снизу – сдвоенный нагнетательный клапан, а сверху – клетка плунжера.

Для присоединения плунжера к колонне насосных штанг насос снабжён штоком, навинченным на клетку плунжера и закреплённый контргайкой. В расточке верхнего переводника цилиндра расположен упор, упираясь на который, плунжер обеспечивает срыв скважинного насоса с опоры. Клапаны насосов комплектуются парой «седло-шарик» исполнения КБ или К.

Скважинный насос спускается на колонне насосных штанг в колонну НКТ и закрепляется в опоре.

Принцип работы заключается в следующем. При ходе плунжера вверх в межклапанном пространстве цилиндра создаётся разряжение, за счёт чего открывается всасывающий клапан и происходит заполнение цилиндра. Последующим ходом плунжера вниз межклапанный объём сжимается, за счёт чего открывается нагнетательный клапан и поступившая в цилиндр жидкость перетекает в зону над плунжером. Периодические совершаемые плунжером перемещения вверх и вниз обеспечивают откачку пластовой жидкости и нагнетания ее на поверхность.

Конструктивно скважинные насосы состоят из цельного цилиндра исполнения ЦБ с всасывающим клапаном, навинченным на нижний конец. На всасывающий клапан навинчен упорный ниппель с конусом. На верхнем конце цилиндра расположен защитный клапан, предотвращающий осаждение песка в цилиндре при остановке насоса.

Внутри цилиндра подвижно установлен плунжер исполнения П1Х с нагнетательным клапаном на нижнем конце и клеткой плунжера на верхнем конце. Клапаны насосов комплектуются парой «седло-шарик» исполнения К или КБ. Для присоединения плунжера насоса к колонне насосных штанг насос снабжён штоком, навинченным на клетку плунжера и закреплённый контргайкой.

В расточке верхнего переводника цилиндра расположен упор. Насос спускается в колонну НКТ на колонне насосных штанг и закрепляется в опоре нижней частью при помощи ниппеля упорного с конусом. Такое закрепление насоса позволяет разгрузить от пульсирующих нагрузок. Это обстоятельство обеспечивает применение его на больших глубинах скважин.

Скважинные насосы исполнения НСН1 предназначены для откачивания из малодебитных, относительно неглубоких скважин маловязкой жидкости с содержанием механических примесей до 1,3 г/л и свободного газа до 10 % по объёму.

Конструктивно скважинные насосы состоят из составного цилиндра исполнения ЦС с седлом конуса на нижнем конце, в конусной расточке которого размещён всасывающий клапан. Внутри цилиндра подвижно расположен плунжер исполнения П1Х с навинченным на нижний конец наконечником, а на верхний конец – нагнетательным клапаном.

На всасывающий клапан навинчен захватный шток, располагающийся внутри плунжера.

Насосы диаметром 29, 32 и 44 мм. снабжены штоком для соединения колонны насосных штанг с плунжером, а у насосов диаметром 57 мм плунжер привинчивается к насосным штангам резьбой на нагнетательном клапане.

Длина хода плунжера насосов исполнения НСН1 составляет 900мм.

Принцип работы насоса НСН1 аналогичен принципу насоса НСВ1, однако цилиндр насоса НСН1 спускается на колонне НКТ, а плунжер с клапанами – на колонне насосных штанг. При подъёме штанг головка захватного штока упирается в наконечник плунжера и обеспечивает извлечение соединённого с ним всасывающего клапана для слива из колонны НКТ.

Процесс бурения скважины

Скважина 890 заложена согласно технологической схемы разработки терригенной пачки нижнего карбона Турнейского пласта Павловского месторождения утверждённой Центральной комиссией по разработке нефтяных месторождений. Скважина пробурена с целью эксплуатации залежей нефти Павловского месторождения Тунейского пласта.

Описание процесса освоения скважины

Устье скважин оборудовано арматурой тип.

ЭТГр БЗ 65х140 №419. Арматура отпрессована. Герметична.

25 июня 1989 года в скважине проведена кумулятивная перфорация ПКС-80 в интервале 1476,0-1492,0 м.(-1231,5-1247,5) всего сделано 288 отверстий.

В скважину спущены 73 мм. НКТ до глубины стоп – кольца.

Скважина освоена компрессором.

73 мм. НКТ спущено 154 трубы мерой 1458,45м.

В скважине в интервале перфорации сделана соляно – кислотная обработка с сульфатом аммония. За 2 часа, при Р=100 атм. закачено 12 м3. В процессе обработки давления колебалось от 150 до 90 атм. Скважина освоена компрессором. Получена нефть. Силами ЦНИПРА снята кривая восстановления давления до и после кислотной обработки.

29 августа скважина предана НДУ «Чернушканефть».

Читать также: Регулятор напряжения для паяльника своими руками

В нефтедобывающей отрасли эффективность во многом зависит от типа применяемого оборудования. Для полноценной комплектации и эффективной добычи необходим станок-качалка. Это оборудование является неотъемлемой частью нефтедобывающего комплекса.

Тормоз

Тормоз — состоит из двух колодок: правой и левой, и предназначен для блокирования (остановки) станка- качалки в нужном положении.

Колодки прикреплены к редуктору. На внутреннюю поверхность колодок прикрепляются ленты «феррадо». С помощью стяжного устройства колодки зажимают тормозной шкив, насаженный на ведущий вал редуктора. Стяжное устройство состоит из ходового винта с правой и левой резьбой и двух гаек, закреплённых на подвижных концах колодок. Рукоятка тормоза в целях безопасности вынесена в конец рамы станка- качалки.

Принцип работы нефтяной качалки

Все происходит по следующему принципу. Посредством электрического питания происходит работы двигателя, который в свою очередь запускает весь механизм в рабочее положение. Начинается вращение механических частей нефтяной качалки, посредством чего балансировочный элемент начинает осуществлять движение, которое сродни движению качелей. Подвеска, на которой располагается шток устьевого типа, начинает осуществлять движения возвратно поступательного характера. Таким образом, поступающая через штанговые элементы энергия выдается на штанговый насос, который в свою очередь и позволяет захватить нефть из недр земли.

Управляющая всем механизмом станция выглядит таким образом. Она представляет собой блок коробочного типа, который внутри в буквальном смысле нашпигован электроникой. Таким образом, никаких силовых и ручных воздействий для управления данной установкой не требуются, все управление происходит посредством нажатия на клавиши и выбора необходимой программы.

Электродвигатель

Электродвигатель является приводом станка-качалки.

Применяют трёхфазные, асинхронные во влагоморозостойком исполнении, мощностью от 4 до 40кВт. Кратности начального пускового и максимального момента электродвигателя и кратности пускового тока соответственно равны: Мпуск/Мном = 1,8-2,0; Ммах/Мном

=2,2-2,5; 1пуск/1ном = 5,5-7,5. Основная синхронная частота вращения — 1500 об/мин. Для получения необходимого числа ходов точки подвеса штанг могут быть применены электродвигатели с частотой вращения 750 или 1000 об/мин серии АОП. Двигатели питаются

электроэнергией от промысловой сети напряжением 380 В через понижающие трансформаторные подстанции 6/0,4 кВ или 10/0,4 кВ.

Электродвигатели выполнены в искробезопасном исполнении.

Источник