7 Бесштанговые насосы и область их применение

Область применения центробежных насосов в нефтедобыче довольно велика: по дебиту 40-1000 м3/сут; по напорам 740-1800 м (для отечественных насосов). Наиболее эффективны эти насосы при работе в скважинах с большими дебитами. Очевидно, что по дебитам центробежные насосы превосходят СШН, а по энергоемкости они предпочтительнее газлифта.

Назначение и устройство электропогружных насосов

Для отбора из скважин больших количеств жидкости ис­пользуют лопастный насос с рабочими колесами центробежно-го типа, обеспечивающий большой напор при заданных пода­чах жидкости и габаритах насоса. Наряду с этим, в нефтяных скважинах некоторых районов с в 323j97gd язкой нефтью необходима большая мощность привода относительно подачи. В общем слу­чае эти установки носят название электропогружные электро­насосы. В первом случае - это установки центробежных элек­тронасосов (УЭЦН), во втором - установки погружных винто­вых электронасосов (УЭВПТ).

Скважинные центробежные и винтовые насосы приводятся в действие погружными электродвигателями. Электроэнергия подводится к двигателю но специальному кабелю. Установки ЭЦН и ЭВН довольно просты в обслуживании, так как на по­верхности имеются станция управления и трансформатор, не требующие постоянного ухода.

При больших подачах УЭЦН имеют достаточный КИЛ (до 0,35), позволяющий конкурировать этим установкам со штанго­выми установками и газлифтом.

При этом способе эксплуатации борьба с отложениями па­рафина проводится достаточно эффектинно с помощью автома­тизированных проволочных скребков, а также путем нанесе­ния покрытия внутри поверхности  НКТ.

Межремонтный период работы УЭЦН в скважинах доста­точно высок и составляет до 100 сут.

Скважинный насос имеет 80-400 ступеней. Жидкость по­ступает через сетку в нижней части насоса. Погружной элект­родвигатель маслозанолпенный,   герметизированный.   Во  избежание попадания в неги пластовой жидкости устанавливается узел гидрозащиты. Элект[юэнергия с поверхности подается но круглому кабелю, а около насоса - но плоскому. При часто­те тока 50 Гц частота вращения вала двигателя синхронная и составляет 3000 мин"¹ и 2800-2950 мин"¹ (с учетом скольже­ния).

Трансформатор (автотрансформатор) используют для по­вышения напряжения тока от 380 (промысловая сеть) до 400-2000 В.

Станция управления имеет приборы, показывающие силу тока и напряжение, что позволяет отключать установку вруч­ную или автоматически.

Колонна НКТ оборудуется обратным и сливным клапанами. Обратный клапан удерживает жидкость в НКТ при остановках насоса, что облегчает запуск установки, а сливной освобождает НКТ от жидкости перед подъемом агрегата при установленном обратном клапане.

8 Станки качалки

Стано́к-кача́лка — один из элементов эксплуатации нефтедобывающих скважинштанговым насосом. Это один из типа наземных приводов глубинных штанговых насосов (ПШГН). Операторы по добыче нефти и газа определяют это оборудование как: "качалка", «Индивидуальный балансирный механический привод штангового насоса».

Станок-качалка является важным видом нефтегазового оборудования и используется для механического привода к нефтяным скважинным штанговым (плунжерным) насосам. Конструкция станка-качалки представляет собой балансирный привод штанговых насосов, состоящий из редуктора и сдвоенного четырехзвенного шарнирного механизма

Рис. 13. 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. СКкомплектуется 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 (рис. 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 рис. 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.