Подбор оборудования шсну для условий месторождения избербаш

 

      

 

 

           1-шариковый нагнетательный

                клапан;

           2 – цилиндр;          

          3 – плунжер;

          4 – патрубок-удлинитель;

           5 – всасывающий клапан;

           6 – седло конуса;

           7 – захватный шток;

           8 - нагнетательный клапан;

           9 – ловитель;                                                                                                                                                                 

          10–наконечник с поперечной                                                

                                   шпилькой;

 

Рисунок 2.7 – Схема невставного (трубного) насоса

     а – двухклапанного НГН 1; б – трехклапанного НГН 2

 

Трехклапанный насос (рис. 2.7, б) так же, как и двухклапанный, состоит из трех основных узлов: цилиндра, плунжера и всасывающего клапана. Узел цилиндра в обоих насосах имеет одинаковое устройство, другие же узлы в связи с наличием второго нагнетательного клапана   несколько   различаются.    Второй   нагнетательный клапан 8, находящийся в нижней части плунжера 3, не позволяет применять захватный шток,  поэтому под плунжером монтируется специальный ловитель 9,   который   представляет собой муфту с крючкообразным захватом.

Узел всасывающего клапана  вместо захватного штока имеет наконечник 10 с поперечной шпилькой на верхнем конце.

Чтобы поднять всасывающий клапан, спускают плунжер ниже нормального положения до упора в наконечник 10 и затем поворачивают в сторону завинчивания штанг. При этом шпилька наконечника входит в прорези на ловителе и захватывается им.

Установка всасывающего клапана  на свое место также выполняется при помощи ловителя.

Благодаря применению второго нагнетательного клапана объем вредного пространства в трехклапанном насосе уменьшен почти в два раза по сравнению с двухклапанным насосом. Поэтому трехклапанные насосы рекомендуются для откачивания жидкости с повышенным содержанием свободного газа.

Вставные  насосы условно обозначают шифром НГВ (насос глубинный вставной), причем насосы с опорой, расположенной в его верхней части, имеют шифр НГВ 1, а насосы с нижней опорой НГВ 2.

На предприятиях НГДУ применяются преимущественно насосы типа НГВ 1.

Вставной насос (рисунок 2.8) состоит из трех основных узлов: цилиндра, плунжера и замковой опоры цилиндра.

Цилиндр насоса 5 на нижнем конце имеет закрепленный наглухо всасывающий клапан, а на верхнем конце  - конус 3, который служит опорой насоса и разобщает полость подъемных труб над насосом от скважины. Поверх опорного конуса на цилиндре монтируется направляющий ниппель штока плунжера. Плунжер 6 подвешивается к колонне штанг при помощи штока 1, конец которого выступает из насоса и имеет соответствующую резьбу для соединения со штангами. С целью уменьшения объема вредного пространства нагнетательный клапан установлен на нижнем конце плунжера.

Под замковой опорой 4, которая закреплена на нижнем конце колонны подъемных труб 2, монтируется направляющая труба 7, обеспечивающая правильную установку насоса на место. Узел замковой опоры (рисунок 2.9) состоит из переводника 1, присоединяемого к насосно-компрессорным трубам, седла конуса 2, дружинного замка 3 и опорной муфты 4.

 

                                                                           

 

    1 – шток;                                                          

    2 - подъемные трубы;                                                                                                                                                                                                                             

    3 – конус;                                                                                       

    4 - замковая опора                                                                                                                                                                                                                                                                                   

    5 - цилиндр насоса                           

    6 – плунжер;                                                                                           

    7 - направляющая

         труба;                      

 

                                                                                                            1 – переводник;

                                                                                                                                2 - седло конуса

                                                            3 - пружинный                                                                 

                                                                                              замок;             

                                                                                             4 опорная муфта

                                

Рисунок 2.8 – Схема вставного       Рисунок 2.9 – Узел замковой опоры                                                                                                                                 

насоса НГВ 1                                     насоса НГВ 1.                                                            

                                                          

Пружинный замок опоры  представляет собой полый усеченный  конус с шестью продольными разрезами, которые образуют на конусе лепестковые пластинчатые пружины. При спуске в скважину насос раздвигает своим нижним концом пружину замка и проходит через нее вниз до тех пор, пока конус насоса не сядет на седло. В этот момент концы пружин замка оказываются напротив конического буртика на корпусе цилиндра и упираются него, задерживая насос в замковой опоре.

Пружины замка  раздвигаются при усилии около 2000 Н (200 кгс), поэтому для установки насоса па место достаточно приложить к нему часть веса штанг.

Для подъема  насоса также не требуется создавать  большого усилия, так как концы пружин находятся на конусной поверхности буртика и при небольшом натяжении легко раздвигаются им.

При нормальной работе вставного насоса плунжер перемещается по цилиндру, не изменяя его положения в трубах; насос работает как обычный трубный насос.

2.3.3 Насосные штанги

Насосные штанги предназначены для передачи движения от станка-качалки к плунжеру глубинного насоса. Они представляют собой стальные стержни круглого сечения (рисунок 2.10).

Штанги  изготовляются диаметром 16, 19, 22 и 25 мм.  Средняя длина  штанги 8 м, на концах ее высажены утолщенные головки, на которых имеются резьба и участок с квадратным сечением для захвата ключом.

Кроме обычных по длине штанг, заводами поставляются укороченные штанги — «метровки» длиной 1000, 1500, 2000, 2500 и 3000 мм. Эти штанги предназначены для регулирования длины колонны штанг в зависимости от глубины подвески насоса и положения его плунжера в цилиндре.

Штанги соединяются между собой муфтами, имеющими резьбу, соответствующую резьбе на штангах, и лыски для захвата ключом.                                                                   Ступенчатые колонны штанг (колонны, составленные из штанг разного диаметра)   соединяются   муфтами-переводниками  или  специальными переводными   штангами  длиной   1000   мм,   у   которых один конец имеет резьбу под штангу одного диаметра, а другой — под штангу другого диаметра

Рисунок 2.10 - Насосная штанга

 

Для соединения колонны штанг с канатной подвеской станка-качалки применяются сальниковые штоки, которые в отличие от штанг изготовляются без головок, но имеют на концах стандартную резьбу. Длина сальниковых штоков 2600, 4600 и 5600, диаметр 30 и 35 мм.

При отсутствии сальниковых  штоков  заводского  изготовления их заменяют обычными штангами диаметром 22 и 25 мм,  удаляя у них один высаженный конец.

По Государственному стандарту на штанги для их изготовления рекомендованы три марки сталей: углеродистая сталь 40 - для сравнительно легких условий работы в некоррозионных средах, никелевомолибденовая сталь 20НМ и хромомолибденовая  сталь 30ХМА для  средних  и  тяжелых условий работы.

Иногда в  качестве насосных штанг применяют насосно-компрессорные трубы малого диаметра (d_y = 33, 42, 48 мм). Такие штанги называют трубчатыми, или полыми, и применяют их в неглубоких скважинах для предупреждения осаждения песка при работе скважин.

2.3.4 Устьевое оборудование  глубиннонасосных скважин

Для подвески насосных труб, направления продукции скважины в выкидную линию, герметизации устья, а также для обеспечения отбора газа из затрубного пространства на устье скважины устанавливают специальное оборудование.

Устьевое оборудование глубиннонасосной скважины состоит из планшайбы и тройника-сальника. На рисунке 2.11 показана схема такого оборудования с тройником-сальником конструкции Азинмаша. На колонный фланец 1 устанавливают планшайбу 2 с подвешенными на ней трубами 3. В планшайбе просверлены отверстия для отвода газа из затрубного пространства и для замера уровня жидкости в скважине аппаратом Яковлева или эхолотом.

В верхнюю  муфту 4 труб ввинчивают тройник 5 для отвода нефти. Выше тройника для его герметизации и пропуска сальникового штока 7 устанавливают сальник 6, набивку которого уплотняют сверху крышкой 8.

Жидкость, подаваемая насосом, направляется через боковой отвод тройника в выкидную линию и далее в замерную или газосепарационную установку.

Газ из затрубного пространства при расположении газосепарационной установки около скважины направляется в нее, а при других условиях отбирается через вакуумную газосборную сеть или поступает на прием специального компрессора, в котором сжимается и нагнетается в выкидную линию, по которой транспортируется    вместе    с   жидкостью. На выкидной и газоотводящих линиях устанавливают задвижки и обратные клапаны, обеспечивающие контроль за движением продукции и исключающие возможность перетекания жидкости из выкидных линий в скважину.

Иногда в  выкидную линию включают «гляделки» - вставки из прозрачного плексигласа, позволяющие наблюдать за поступлением жидкости из скважины, а при осуществлении дистанционного контроля монтируют датчики подачи простейшей конструкции.

Сальниковый шток, являющийся верхней штангой  в колонне насосных штанг, подвешивается  к головке  балансира станка-качалки на стальном канате, а иногда на втулочно-роликовой цепи.

Сальниковый шток соединяется с канатом специальным  устройством – канатной подвеской.

Канатная подвеска (рисунок 2.12) имеет две траверсы с клиновыми зажимами для каната и сальникового штока.

Сальниковый шток 11 подвешивается в клиновом зажиме верхней траверсы 5, а концы стального каната 7, перекинутого через ролик на головке балансира станка-качалки, закреплены в зажимах нижней траверсы 2. Нагрузка, создаваемая штангами и столбом жидкости над плунжером насоса и воспринимаемая верхней траверсой, передается на нижнюю траверсу через опорные втулки 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     1-фланец;

    2-планшайба;

    3-трубы;

    4-верхняя муфта;

     5-тройник;

     6-сальник;

     7-сальниковый шток;

     8-крышка;

 

 

 

 

 

Рисунок 2.11 – Оборудование устья насосной скважины

 

                1 – нажимная гайка;

                2 –нижняя траверса;

               3 –подъемный винт;

               4 – втулка;

               5–верхняя траверса;                                                                                                                                                             6–                 6-клиновое  устройство;

                7 – канат;

               8 – зажимная втулка;

                9 – вкладыш;

               10 – клиновый захват;

              11 – сальниковый шток;

 

 

 

 

                               Рисунок 2.12 – Канатная подвеска для штанг

 

Винты 3 имеют вспомогательное значение и служат для увеличения зазора между траверсами в тех случаях, когда необходимо установить специальный прибор-динамограф, чтобы измерить нагрузки, возникающие в ко-лонне штанг при работе насоса.

Клиновой  зажим состоит из втулки с внутренней конической расточкой, плашек с конической наружной поверхностью и нажимной гайки.