Министерство  образования и науки Российский Федерации

Уфимский  государственный нефтяной технический  университет 

     Кафедра разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат по теме:

«Контроль за работой ШСНУ. Теоретическая и практическая диаграмма» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил ст. группы АГ-08-02:    Игин А.В. 
 
 

Проверила:         Ситдикова Д.Ф. 
 
 
 
 

Уфа 2010 

     Содержание:

1. понятие ШСНУ
2. станки -качалки
3. скважинные штанговые насосы
4. контроль при эксплуатации скважин ШСНУ
5. особенности исследования насосных скважин и динамометрирование штанговых насосных установок

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                ШТАНГОВЫЕ НАСОСНЫЕ  УСТАНОВКИ (ШСНУ) 

     Прекращение или отсутствие фонтанирования обусловило использование других способов подъема  нефти на поверхность, например, посредством штанговых скважинных насосов. Этими насосами в настоящее время оборудовано большинство скважин. Дебит скважин — от десятков килограмм в сутки до нескольких тонн. Насосы опускают на глубину от нескольких десятков метров до 3000 м иногда до 3200 — 3400 м.

     ШСНУ  включает:

     а) наземное оборудование — станок-качалка (СК), оборудование устья, блок управления;

     б) подземное оборудование — насосно-компрессорные  трубы (НКТ), штанги насосные (ШН), штанговый  скважинный насос (ШСН) и различные  защитные устройства, улучшающие работу установки в осложненных условиях. 

Рис. 1. Схема  штанговой насосной установки

     Штанговая глубинная насосная установка (рисунок 1) состоит из скважинного насоса 2 вставного или невставного типов, насосных штанг 4, насосно-компрессорных труб 3, подвешенных на планшайбе или в трубной подвеске 8 устьевой арматуры, сальникового уплотнения 6, сальникового штока 7, станка качалки 9, фундамента 10 и тройника 5. На приеме скважинного насоса устанавливается защитное приспособление в виде газового или песочного фильтра 1.

СТАНКИ-КАЧАЛКИ

 

Станок-качалка (рисунок 2), является индивидуальным приводом скважинного насоса. 

Рисунок 2 — Станок-качалка  типа СКД

1 — подвеска устьевого штока; 2 — балансир с опорой; 3 — стойка; 4 — шатун; 5 — кривошип; 6 — редуктор; 7 — ведомый шкив; 8 — ремень; 9 — электродвигатель; 10 — ведущий шкив; 11 — ограждение; 12 — поворотная плита; 13 — рама; 14 — противовес; 15 — траверса; 16 — тормоз; 17 — канатная подвеска.

     Основные  узлы станка-качалки — рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирно-подвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами. СК комплектуется набором сменных шкивов для изменения числа качаний, т. е. регулирование дискретное. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной салазке.

     Монтируется станок-качалка на раме, устанавливаемой  на железобетонное основание (фундамент). Фиксация балансира в необходимом (крайнем верхнем) положении головки осуществляется с помощью тормозного барабана (шкива). Головка балансира откидная или поворотная для беспрепятственного прохода спускоподъемного и глубинного оборудования при подземном ремонте скважины. Поскольку головка балансира совершает движение по дуге, то для сочленения ее с устьевым штоком и штангами имеется гибкая канатная подвеска 17 (рисунок 13). Она позволяет регулировать посадку плунжера в цилиндр насоса для предупреждения ударов плунжера о всасывающий клапан или выхода плунжера из цилиндра, а также устанавливать динамограф для исследования работы оборудования.

Амплитуду движения головки балансира (длина хода устьевого  штока — 7 на рисунке 12) регулируют путем изменения места сочленения кривошипа шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие). За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравномерная. Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.

Блок управления обеспечивает управление электродвигателем  СК в аварийных ситуациях (обрыв  штанг, поломки редуктора, насоса, порыв  трубопровода и т. д.), а также самозапуск СК после перерыва в подаче электроэнергии.

Долгое время  нашей промышленностью выпускались  станки-качалки типоразмеров СК. В  настоящее время по ОСТ 26-16-08-87 выпускаются  шесть типоразмеров станков-качалок  типа СКД, основные характеристики приведены  в таблице 1. 

Таблица 1

 

     В шифре, например, СКД8 — 3.0-4000, указано  Д — дезаксиальный; 8 — наибольшая допускаемая нагрузка на головку балансира в точке подвеса штанг, умноженная на 10 кН; 3.0 — наибольшая длина хода устьевого штока, м; 4000 — наибольший допускаемый крутящий момент на ведомом валу редуктора, умноженный на 10^-2 кН*м.

     АО  «Мотовилихинские заводы» выпускает  привод штангового насоса гидрофицированный  ЛП — 114.00.000, разработанный совместно  со специалистами ПО «Сургутнефтегаз».

Моноблочная конструкция  небольшой массы делает возможным  его быструю доставку (даже вертолетом) и установку без фундамента (непосредственно  на верхнем фланце трубной головки) в самых труднодоступных регионах, позволяет осуществить быстрый демонтаж и проведение ремонта скважинного оборудования.

Фактически бесступенчатое регулирование длины хода и числа  двойных ходов в широком интервале  позволяет выбрать наиболее удобный  режим работы и существенно увеличивает  срок службы подземного оборудования.

 

Станки-качалки  для временной добычи могут быть передвижными на пневматическом (или гусеничном) ходу. Пример — передвижной станок-качалка «РОУДРАНЕР» фирмы «ЛАФКИН».

СКВАЖИННЫЕ  ШТАНГОВЫЕ НАСОСЫ

 

     ШСН предназначены для откачивания  из нефтяных скважин жидкости обводненностью до 99 %, температурой не более 130 °С, содержанием сероводорода не более 50 мг/л, минерализацией воды не более 10 г/л.

     Скважинные  насосы имеют вертикальную конструкцию  одинарного действия с неподвижным  цилиндром, подвижным металлическим  плунжером и шариковыми клапанами. Насосы спускают в скважину на штангах  и насосно-компрессорных трубах. Различают следующие типы скважинных насосов (рисунок 7). 

     Рисунок 7 — Типы скважинных штанговых насосов

     НВ1 — вставные с заулком наверху;

     НВ2 — вставные с замком внизу;

НН — невставные без ловителя;

НН1 — невставные с захватным штоком;

НН2 — невставные с ловителем. 

      Выпускают насосы следующих  конструктивных исполнений:

     а) по цилиндру:

     Б — с толстостенным цельным (безвтулочным) цилиндром;

С — с составным (втулочным) цилиндром.

б) специальные:

Т — с полным (трубчатым) штоком для подъема жидкости по каналу колонны трубчатых штанг;

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

Д1 — одноступенчатые, двухплунжерные для создания гидравлического  тяжелого низа;

Д2 — двухступенчатые, двухплунжерные, обеспечивающие двухступенчатое  сжатие откачиваемой жидкости;

У — с разгруженным цилиндром (только для насосов типа НН2), обеспечивающим снятие с цилиндра технической нагрузки при работе.

Насосы всех исполнений, кроме Д1 и Д2, одноступенчатые, одноплунжерные.

в) 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.

Скважинные штанговые  насосы являются гидравлической машиной  объемного типа, где уплотнение между  плунжером и цилиндром достигается  за счет высокой точности их рабочих  поверхностей и регламентируемых зазоров. При этом в зависимости от размера  зазора (на диаметр) в паре «цилиндр-плунжер» выпускают насосы четырех групп (таблица 2). 

     Таблица 2

 

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 (мм), последующие  длину хода плунжера (мм) и напор (м), уменьшенные в 100 раз и последняя цифра — группу посадки.