16.2 Диафрагменный насос

Назначение его такое же, как и у предыдущих насосов. Состоит из погружного электродвигателя, конического редуктора, эксцентрика, диафрагмы, всасывающего клапана, нагнетательного клапана, вала экцентрика.

Насос работает следующим образом.

На вал электродвигателя насаживается коническая шестерня, передающая вращение валу эксцентрика. Последний сообщает эксцентричное возвратно-поступательное движение эксцентрику и диафрагме. Колебательное движение диафрагмы заставляют поочередно работать всасывающий (ход вниз) и нагнетательный (ход вверх) клапаны.

Комплектующее оборудование у УЭДН, что и у УЭЦН.

Рисунок 123- Диафрагменный насос

Техническая характеристика опытного диафрагменного насоса представлена в таблице 15.

Таблица 15– Техническая характеристика УЭДН5-10-1000

Параметры	Значение
Подача, м3/сут Напор, м Мощность двигателя, кВт КПД, % Масса, кг	10 1000 3 43 160

Достоинства диафрагменных насосов заложенные в конструкции: незначительная зависимость подачи от давления, равномерная подача, малая металлоемкость, простота обслуживания.

Опытные образцы насоса отработали в скважинах до 130 суток без ремонта и показали следующие недостатки: низкий межремонтный период, низкая подача, ненадежность отдельных узлов (редуктора, клапанной системы, диафрагмы).

16.3 Струйный насос

В последние годы усилие конструкторских организаций, как отечественных, так и зарубежных, направлены на создание струйных насосов для добычи нефти. Отличительной особенностью этих насосов является простота и отсутствие движущихся частей, малая металлоемкость.

Струйный насос, принципиальная схема которого приведена на рисунке 41, включает в себя сопло 1, камеру смешения 2, диффузор 3, всасывающий клапан 4, пакер 5.

Рабочая жидкость, проходя через сопло 1 преобразует потенциальную энергию давления в кинетическую энергию движения. Здесь происходит засасывание продукции скважины через клапан 4, выброс в затрубное пространство «А». Подпор на входе в сопло должен превышать на 20-25% полезный напор насоса.

Насос не чувствителен к газу и мехпримесям. Это одно из главных его достоинств.

Струйные насосы в настоящее время проходят испытания на промыслах.

Рисунок 124- Струйный насос

16.4 Опыт эксплуатации угпн, уэвн и других типов бшгн в россии и за рубежом

В процессе эксплуатации было установлено, что УГПН является вполне приемлемым типом оборудования для скважин малодебитных, не содержащих в своей продукции парафин. Фактические коэффициенты подачи их колебались от 0,86 до 0,98. Средний межремонтный период составлял 125 суток, глубина подвески насосов составляла 1000-11500 м.

Хотя ГПН были спущены и в девонские скважины, содержащие в нефти парафин, больших осложнений в эксплуатации они на вызывали.

Существенными недостатками ГПН, послужившими причиной для их снятия с производства явились ряд конструктивных недоработок.

16.4.1. Низкая надежность силового агрегата. Силовой насос НС-1/150 имел ряд недостатков: а) пропуск масла в сальниках; б) низкую всасывающую способность при минусовых температурах; в) ненадежность кривошипно-шатунного механизма.

16.4.2. Низкая надежность отдельных узлов погружного агрегата: а) отказ золотникового механизма; б) трудность посадки агрегата в седло; в) заклинивание поршней двигателя и насоса.

16.4.3. Низкая производительность ГПН, делавшая его применение в условиях форсированных отборов, невозможным.

Однако, перечисленные недостатки ни в коем случае не являлись ос­нованием для отказа от разработки и применения ГПН, в идее которых заложено много положительных факторов.

Гидропоршневыми насосами за рубежом занимаются ряд фирм, среди которых ведущей является американская фирма "Кобе".

В настоящее время она производит агрегат трех типов: А, 5, Д. Эти агрегаты двойного действия с двумя насосами и одним или двумя двигателями. Фирме удалось повысить мощность агрегатов, их производительность и напор. Промышленность освоила 66 типоразмеров агрегатов производительностью 20 - 800 м³/сут. и напором до 4500 м. В США гидропоршневыми насосами эксплуатировалось 1,9% всего фонда скважин ( для сравнения ЭЦН - 2% ), межремонтный период их работы составлял 225 сут.

Силовые насосы фирмы "Кобе" - вертикальные, трехплунжерные с рабочим давлением до 25 н/мм² ( исходя из условий эксплуатации глубоких скважин). Мощность насосов достигает 134 кВт, подача до 440 л. В качестве привода насосов используются электродвигатели или двигатели внутреннего сгорания.

Совершенствуется и рабочая жидкость. В последние годы на ряде месторождений ( особенно морских ) начала применяться в качестве силовой жидкости вода с ингибирующими и смазывающими присадками.

В ряде случаев для увеличения отборов практикуется спуск в скважины от 2 до 4 насосов и их параллельная или последовательная работа установки "тандем" ( подача достигается до 1200 м³/сут. с глубины 3650 м ).

Применение ГПН особенно эффективно в осложненных условиях, - при расположении нефтяных месторождений под акваториями морей, рек, водохранилищ, под городами, в условиях сурового климата, бездорожья. По данным США эксплуатация скважин ГПН рентабельна до 93 - 99% обводненности.

Опыт эксплуатации электровинтовых насосов показал следующие: средняя фактическая производительность их составляла 25-30 м³/сут. Межремонтный период 100-105 суток.

Опыт их эксплуатации позволил установить достоинства конструкции, выражающиеся в малой массе, способности откачивать вязкие эмульсии и нефти, способность эксплуатировать скважины с содержанием газа до 50% по объему и мехпримесям до 0,6 г/л. ЭВН просты в ремонте и имеют сравнительно высокий КПД до 70%

Но были установлены и недостатки к которым относится низкая производительность, исключающая применение при форсированных отборах, низкий МРП, низкая надежность винта (выкрашивание), разбухание обоймы и последующее заклинивание винта.

Информация о применении вантовых насосов за рубежом отсутствует. Основываясь на том, что наши винтовые насосы запатентованы в Англии, Японии, Австрии, ФРГ, США и т.д., подобные конструкции насосов за рубежом не применяют.

Из зарубежных источников известно, что фирма «Кобе» испытывает струйные насосы с подачей от 3 до 220 м³/сут. и напором от 470 до 4500м. В начале 2003 года работала 125 таких насосов. Опыт эксплуатации позволил отметить недостатки этого насоса: а) низкий КПД - 0,12 – 0,25; б) быстрый выход из строя камер смешения вследствие кавитации; в) разъедание сопел.