8.9.1 Факторы, влияющие на производительность насоса
Пригонка деталей насоса.
Чем больше скважина, тем больше давление на плунжер. Необходимо обеспечить соответствующую пригонку.
Утечка жидкости через зазор определяется формулой:
(183)
где q – утечка, м3;
D - диаметр плунжера, м;
- зазор на сторону, м;
– ускорение силы тяжести, м/с2;
- длина плунжера, м;
Н – перепад напора – разность между напорами над и под плунжером, м;
- кинематическая вязкость жидкости,
м2/с.
Величина зазора в формулу входит в 3 степени, откуда ясно, насколько важно обеспечить минимальные зазоры во всех узлах ШГН.
Влияние газа.
Газ, попадая в насос, уменьшает его производительность. Более того, в насосе может образоваться некоторый объем, постоянно заполненный газом, т.к. называемое вредное пространство – расстояние между диаметром цилиндра и крайним нижним положение плунжера (рисунок 59).
Рисунок 59-Величина вредного пространства
Газ, как наиболее подвижный агент, быстрее прорывается в насос и заполняет его, оттесняя жидкость. Следовательно, необходимо создавать условия для минимального попадания газа в насос.
Для этой цели служат газовые якори различных конструкций ,но основанные на одном принципе – гравитационном разделении газа и жидкости за счет изменения направления её движения на 180 или на 90 (рисунок 60).
1 2 3
1-простой газовый якорь; 2-якорь- зонт; 3-якорь трап
Рисунок 60- Схемы газовых якорей.
Борьба с песком.
Песок является высокоаброзивным и заклинивающим агентом, поэтому его содержание сводится в основном к разъеданию деталей насоса и заклиниванию плунжера в цилиндре. По этой причине, например, происходит около 45% ремонтов СШН на промыслах Азербайджана.
Уменьшение вредного влияния песка достигается за счет установки песочных якорей (подобно газовым), применение метода подлива жидкости в затрубное пространство , применение трубчатых штанг, скребков – завихрителей, фильтров (рисунок 61, 62).
Влияние парафина.
Отделяясь от нефти парафин забивает клапана, откладывается на стенках цилиндра, насосно-компрессорных труб и штанг, вызывая различного рода осложнения в работе СШН.
Борьба с парафином ведется путем подачи различных химических реагентов, вызывающих разрушение парафина.
Рисунок 61- Схема подлива жидкости в скважину
Рисунок 62- Скребок- завихритель
На промыслах восточных районов для борьбы с парафином применяют пластинчатые скребки, укрепленные на штангах через определенные интервалы и периодически поворачиваемые с помощью специальных устройств – штанго-вращателей (рисунок 63, 64).
Рисунок 63- Пластинчатый скребок
Рисунок 64 – Схема штанго вращателя
8.10 Динамометрирование как средство определения работоспособности шгн
Динамометрирование – это исследование работы СШН на поверхности с помощью специального устройства – динамографа. Последний укрепляется в канатной подвеске (рисунок 65) между верхней и нижней траверсой, передающими ему усилие от полированного штока в процессе его движения. Поскольку усилия, действующие на полированном штоке, являются результирующими (масса штанг, жидкости и т.д.), то записанная динамограмма отражает работу СШН, а её сопоставление с теоретической динамограммой позволяет выявить дефекты в работе оборудования.
Динамограф состоит из гидравлической месдозы 1, в которой помещен в жидкости поршень 2. На него воздействует траверса 3, выдавливая жидкость из месдозы через капилляр 4 к геликсу регистратора 5. На ленте регистратора записывается динамограмма. Лента перемещается с заданной скоростью.
Рассмотрим типовые динамограммы, характеризующие неисправности СШН (рисунок 66).
1-гидравлическая месдоза; 2-поршень; 3-траверсы; 4-капилляр; 5- геликс
Рисунок
65- Схема монтажа динамографа.
-
Нормальная
работа
пропуск жидкости при ходе вверх
не работает нагнетательный клапан
утечка через плунжер (зазор)
неисправный приемный клапан
Газ в цилиндре |
низкий динамически уровень |
выход плунжера их цилиндра |
обрыв штанг |
прихват плунжера
|
Рисунок 66- Типовые динамограммы СШН