Лекция №15 гидроприводные установки скважинных штанговых насосов

15.1 Назначение и преимущества перед известными бесштанговыми насосами

Гидравлические поршневые насосы относятся к бесштанговым глубинным насосам для добычи нефти, в которых в качестве привода поршневого насоса применен гидравлический двигатель. Насос и двигатель выполняются в одном едином узле – погружном агрегате, транспортируемом на место установки в скважине давлением нагнетаемой с поверхности жидкости.

Применение в насосах гидравлического привода имеет ряд преимуществ, важнейшие из которых следующие: а) высокий КПД; б) простота управления и обслуживания; в) унификация; г) возможность эксплуатации искривленных и направленных скважин; д) возможность извлечения нефти с больших глубин; е) предпочтительное применение на морских месторождениях.

На рисунке 112 изображена принципиальная схема УГПН. Рабочая жидкость (часто её называют силовой) подается из резервуара специальным (силовым) насосом в центральную колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), куда спущен погружной агрегат. Он объединяет в себе плунжер и цилиндр поршневого насоса и гидравлический двигатель. Подземная часть оборудования включает два ряда насосных труб – 73 и 102 мм.

Погружной агрегат фиксируется в седле, спускаемым вместе с трубами диаметром 102мм.

Попадая в золотниковый распределительный узел гидродвигателя, силовая жидкость сообщает ему возвратно-поступательное движение. Последнее передается плунжеру насоса. Нефть попадает в кольцевое пространство, образуемое трубами, смешивается с силовой жидкостью, выбрасывается из гидродвигателя, и поступает на поверхность в трап. Здесь жидкость сепарируется (отделяется от газа), затем поступает в резервуар. Из него часть жидкости забирается силовым насосом и направляется опять в скважину, а часть поступает на сборный пункт промысла.

Спуск погружного агрегата производится опусканием его в арматуру устья с последующим задавливанием силовым насосом для посадки в седло.

Подъем погружного агрегата производится подачей жидкости в кольцевое пространство и выпрессовкой его из седла.

Мы рассмотрели наиболее общую схему УГПН. Дальнейшим совершенствованием этой схемы был отказ от дополнительной и довольно громоздкой колонны НКТ диаметром 102 мм и применение в качестве нагнетательного канала колонну труб 73 мм, а в качестве подъемного канала для добываемой жидкости кольцевого пространства между эксплуатационной колонной и НКТ.

При этом в качестве разобщающего элемента колонны и забоя применен пакер, устанавливаемый на заданной глубине скважины.

Седло спускается вместе с трубами.

Необходимо отметить ещё одну схему ГПН, известную в литературе под названием БГНФ-бесштанговый гидропоршневой насос конструкции инженера Федотова (см.рисунок 114).

Рисунок 112- Схема установки гидропоршневого насоса с двумя колоннами труб

Особенностью этой схемы является:

а)вынос золотникового механизма на поверхность;

б) использование в качестве плунжера насоса поршня очень большой длины;

в) использование в качестве силовой жидкости очищенного масла.

БГНФ в настоящее время находиться в стадии промышленного испытания.

Пока о результатах говорить трудно, но если буду конструктивно реализованы преимущества, заложенные в его идее, насос получится высокопроизводительным и надежным.

Рисунок 113-Схема УГПН с одной Рисунок 114- Схема ГПН конструкции

колонной труб инженера Федотова К.В.