1. 2. 3. Цепной привод

Цепной привод (Рисунок 1. 2. 6.) состоит из рамы 14, на которой размещается приводной двигатель 1 и трансмиссия 2. Тихоходный вал редуктора 4 соединен цепной передачей 5 с ведущей звездочкой 8, приводящую во вращение замкнутую цепь 9, которая размещена в вертикальном корпусе 11. Одно из звеньев цепи 9 имеет звено (палец) 10, соединенное с кареткой, к которой прикрепляются тяговые звенья (канаты). Один канат соединен с канатной подвеской 12 полированного штока 13 колонны штанг, второй - с контргрузом (противовесом) 6, который обеспечивает равномерную загрузку приводного электродвигателя. Работа на промыслах цепного привода подтвердила, что применение таких приводов, особенно при добычи высоковязкой нефти, позволяет существенно снизить энергетические затраты на подъем продукции, увеличить коэффициент наполнения и подачи штангового насоса, уменьшить динамические нагрузки на колонну штанг, увеличить долговечность оборудования [1].

Рисунок 1. 2. 6. – Цепной привод станка-качалки

1. 2. 4. Гидравлические и пневматические приводы скважинных штанговых насосных установок

Гидропривод (Рисунок 1. 2. 7.) Скважинной штанговой насосной установки состоит из двигателя с силовым насосом 1, 2, подающего рабочую жидкость (обычно масло) к органам, регулирующим режим работы исполнительного механизма, т.е. к регулируемому дросселю 4 и перепускному клапану 7, а затем к золотнику 6, распределяющему потоки жидкости, и к самому исполнительному механизму 5.

Управление золотником 6 может быть ручное и автоматическое. В последнем случае привод золотника управляется сигналами, поступающими от механических датчиков, расположенных на штоке исполнительного механизма, или датчиков давления, подключенных к трубопроводам системы. Насос в гидроприводе обычно аксиально – поршневой при использовании в приводе в качестве рабочей жидкости масла [1].

Рисунок 1. 2. 7. – Гидропривод штанговой скважинной насосной установки:

1 – двигатель; 2 – силовой насос; 3 – фильтр; 4 – дроссель; 5 – исполнительный механизм; 6 – золотник; 7 – перепускной клапан; 8 – предохранительный клапан; 9 – емкость рабочей жидкости; 10 – герметичная емкость

Гидро- и пневмопривод установок штанговых насосов в принципе имеют одну схему основного узла, приводящего штанги в движение. Штанги соединяются штоком с поршнем, расположенным в цилиндре. Шток проходит через сальник. Подавая жидкость или воздух высокого давления под поршень, осуществляют движение штанг вверх. Вниз штанги движутся под действием сил тяжести так же, как и при механическом приводе [1].

На Рисунке 1. 2. 8. показана схема гидрокачалки с динамическим уравновешиванием [18].

Установка с динамическим уравновешиванием включает приводной гидравлический цилиндр 1, поршень 2 которого по­средством штока 3, устьевого штока 17 и колонны штанг 16 соединен с плунжером 15 скважинного насоса, цилиндр 14 ко­торого подвешен на колонне 13.

Привод установки осуществляется двигателем 7, вращаю­щим вал силового мотор-насоса 5, на котором установлен ма­ховик 6. Гидравлическая схема состоит из силового золотника 4, переливного 11, разгрузочного 8, обратного 10 клапанов, бака 12, а также системы реверсирования, фильтрации и т. п. В электрическую цепь двигателя включено реле тока 9, уп­равляющее электромагнитным приводом разгрузочного кла­пана 8. Он служит для уменьшения нагрузки на двигатель при его запуске [18].

При движении штанг вверх энергия для подъема столба жидкости и колонны штанг подводится от электродвигателя и маховика (См. рисунок 1. 2. 8.). При ходе штанг вниз потенциальная энергия штанг посредством гидропривода преобразуется в кинетическую энергию маховика, который ее за­пасает. Помимо этого, при ходе штанг вниз электродвигатель также передает свою энергию маховику. В результате мощность, развиваемая двигателем постоянна и минимальна [18].

Рисунок 1. 2. 8. – Гидропривод штанговой скважинной насосной установки:

1 – гидравлический цилиндр; 2 – поршень; 3 – шток; 4 – силовой золотник; 5 – силовой мотор-насос; 6 –маховик; 7 –двигатель; 8 – разгрузочный клапан; 9 – реле; 10 – обратный клапан; 11 – переливной клапан; 12 – бак; 13 – колонна; 14 – цилиндр; 15 – плунжер; 16 – колонна штанг; 17 – устьевой шток

Установки с гидроприводом обеспечивают большие длины хода плунжера скважинного насоса, управление набором скорости штангами, легкое регулирование режима работы штанговой установки (изменения числа ходов). При гидроприводе металлоемкость установки резко снижается [1].

Применение гидропривода требует значительно большего внимания при обслуживании установок, чем балансирные станки качалки. Особого внимание требуют уплотнения движущихся частей и насос системы гидропривода.