Шпаргалка по "Геологии"

Вставные насосы. Цилиндр в сборе с плунжером и клапанами спускается на штангах. В этом случае на конце насосных труб заранее устанавливается специальное посадочное устройство – замковая опора, на которой происходит посадка и уплотнение насоса. Для извлечения вставного насоса в случае ремонта достаточно извлечь только штанги, вместе с которыми извлекается весь насос.

Поскольку при вставном насосе через трубы данного диаметра пропускается не только плунжер, но и цилиндр вместе с кожухом, то диаметр плунжера вставного насоса должен быть намного меньше диаметра трубного. Поэтому подача вставного насоса при трубах данного диаметра всегда меньше подачи невставного.

 

24) Основные узлы штанговых  скважинных насосов

К основным узлам ШСН относятся цилиндр, плунжер, клапанный узел и замковая опора.

Цилиндры насосов допускается изготовлять в трёх исполнениях:

ЦБ – цилиндр цельный безвтулочный толстостенный;

ЦТ – цилиндр цельный безвтулочный тонкостенный;

ЦС – цилиндр втулочный (составной) из набора втулок, стянутых внутри

кожуха переводниками

Плунжеры насосов изготовляют следующих исполнений:

П1Х – с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой на верхнем

конце и хромовым покрытием наружной поверхности;

П2Х – с кольцевыми канавками и хромовым покрытием наружной по-

верхности;

П1А – с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой на верхнем

конце и азотированной наружной поверхностью;

П2А – с кольцевыми канавками и азотированной наружной поверхностью;

П1И – с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой на верхнем

конце и упрочнением наружной поверхности методом напыления;

П2И – с кольцевыми канавками и упрочнением наружной поверхности

методом напыления;

П1НХ – с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой на верхнем

конце, хромовым покрытием наружной поверхности и наружной присоедини-

тельной резьбой;

П1НИ – с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой на верхнем

конце, упрочнением наружной поверхности методом напыления и наружной

присоединительной резьбой;

П1Нм – с манжетными (металлическими и неметаллическими) уплотни-

телями и наружной присоединительной резьбой

В плунжере и цилиндре насоса располагаются клапанные узлы, которые в

процессе работы насоса либо открываются, либо закрываются, в зависимости

от давления в цилиндре насоса.

Клапаны насосов могут иметь два исполнения по конструкции седла клапа-

на: с цилиндрическим седлом и цилиндрическим седлом с буртом (рисунок 3.12).

Оба исполнения могут иметь нормальный и уменьшённый диаметры шара.

Замковая опора (якорь) (рисунок 3.13) вставных насосов вместе с уплот-

нением насоса должна обеспечивать герметичное закрепление насоса в опорной

муфте колонны НКТ на заданной глубине.

 

25) Штанговые скважинные насосные установки с гидроприводом (ГШСНУ). Принципиальные особенности, схемы.

Как и любой привод штангового скважинного насоса гидравлический привод может состоять из следующих блоков: силового органа, уравновешивающего устройства, блока привода с коммутирющим устройством, а кроме того, специфичных, характерных только для гидропривода блоков, - систем компенсации утечек и реверсирования. Силовой орган соединяется колонной штанг со скважинным насосом, спущенным в эксплуатационную  колонну на колонне НКТ.

Принципиально эти установки отличаются способом передачи энергии от двигателя к силовому органу и уравновешивающему устройству. Гидравлическая передача, особенно с объемным гидроприводом, обеспечивает высокое передаточное отношение привода при сравнительно небольших его размерах и массе, а также резко упрощает кинематическую схему.

 

26) Насосные штанги. Конструкция, материал и методы упрочнения штанг. Оборудование устья.

Насосные штанги предназначены для передачи движения от привода к плунжеру.

 

27) Типы привода ШСНУ. Механический привод ШСНУ. Параметры  и схема балансирных станков-качалок

Привод предназначен для преобразования энергии двигателя в возвратно-поступательное движение колонны насосных штанг.

В большинстве ШСНУ в качестве приводы применяют балансирные стаки-качалки. Балансирный станок-качалка состоит из рамы установленной на массивном фундаменте. На раме смонтированы стойка, на которой с помощью шарнира укреплен балансир имеющий на одном конце головку, на другом шарнир, соединяющий его с шатуном. Шатун соединен с кривошипом, укрепленном на выходном валу редуктора. Входной вал редуктора посредством клиноременной передачи соединен с электродвигателем. Головка балансира соединена с колонной штанг с помощью канатной подвески.

Наибольшее растпространение получили механические приводы скважинного насоса. Их особенностью является использование механического преобразователя, служащего для преобразования вращательного движения вала приводного двигателя в возвратно-поступательное движение точки подвеса штанг, а также применение механической трансмиссии.

Механические приводы включают двигатель, трансмиссию-преобразующий механизм и обеспечивают движение только одной колонны насосных штанг. В настоящее время почти все приводы ШСН относятся к этому типу.

Схема балансирного станка-качалки:

канатная подвеска, балансир с поворотной головкой; опора балансира; стойка; шатун; кривошип; редуктор; ведомый шкив; клиноременная передача; электромотор; ведущий шкив; ограждения; салазки поворотные для электромотора; рама, противовес, траверса, тормозной шкив.

 

28) Существующие схемы  и конструктивные особенности  длинноходовых скважинных насосных  установок (ДСНУ).

Одним из возможных направлений увеличения эффективности и надежности работы скважинных глубинонасосных установок является создание длинноходовых насосных установок, с длиной хода плунжера.

ДСНУ сосоит из: всасывающего клапана, плунжера, нагнетательного клапана, тягового органа, цилиндр насоса,сальника, аварийного отключителя, редуктора,  электродвигателя, тормоза, клиноременная передача, механизм реверсирования, концевые отключители станция управления.

 

29) Гибкие тяговые органы  длинноходовых насосных установок

Известна длинноходовая глубинно-насосная установка с гибким тяговым органом, позволяющая одним приводом эксплуатировать две рядом расположенные нефтяные скважины (см. кн. Храмов Р.А. Длинноходовые насосные установки для добычи нефти. - М.: Недра, 1996, стр. 186 - 188). Наземный привод ее представляет собой раму - тележку, на которой установлена бобина с двумя рядами намотанной гибкой ленты, концы которой через опорные ролики и сальниковые уплотнения опускаются в соседние скважины и соединяются с плунжерами. Два комплекта гибкой ленты намотаны в разные стороны, поэтому при вращении бобины плунжер в одной скважине опускается, а в другой в это время поднимается. Вращение бобины от силового привода обеспечивается с помощью цевочного соединения. Аппарат реверсирования меняет направление вращения привода и бобины и обеспечивает тем самым поочередный подъем жидкости из соседних скважин.

 Недостатком прототипа является  большая металлоемкость (диаметр  бобины составляет 2,5 м), наличие  динамических ударов и вибраций  наземного привода из-за несовершенства  цевочного привода, сложная и  ненадежная система уплотнения  гибкой ленты на устьях скважин.

 

30) Классификация бесштанговых  скважинных насосов. Установка электроцентробежного  насоса (УЦЭН). Условия эксплуатации, область применения.

Бесштанговые насосы имеют скважинный привод насоса, непосредственно соединенные между собой. Энергия к приводу насоса подводятся по кабелю или по трубопроводу. Благодаря отсутствию механической связи между приводом и насосом бесштанговые насосы имеют значительно большую мощность, чем штанговые. Это дает возможность поддерживать большие отборы жидкости некоторыми бесштанговыми насосами. К таким насосам прежде всего относятся скважинные центробежные насосы с электроприводом. Ими производятся наибольший отбор жидкости и нефти из скважин при насосной эксплуатации.

Установка погружного ЭЦН предназначены для подъема пластовой жидкости из глубоких высокодебитных скважин.

ЭЦН состоит из: компенсатора, погружной электродвигатель, кабель, протектор, газосепаратор, многосекционный насос, обратный клапан, сливной клапан,трубы НКТ, станция управления, трансформатор и устьевой штуцер.

Вопрос 31.Принципиальные схемы УЦЭН. Конструкция основных элементов установки.

Установка ЭЦН является сложной технической системой и, несмотря на широко известный принцип действия центробеж­ного насоса, представляет собой совокупность оригинальных по конструкции элементов. Принципиальная схема УЭЦН приведена на рис. 6.1. Установка состоит из двух частей: на­земной и погружной. Наземная часть включает автотрансфор­матор 1; станцию управления 2; иногда кабельный барабан 3 и оборудование устья скважины 4. Погружная часть включает колонну НКТ 5, на которой погружной агрегат спускается в скважину; бронированный трехжильный электрический кабель 6, по которому подается питающее напряжение погружному электродвигателю и который крепится к колонне НКТ специ­альными зажимами 7.

Погружной агрегат состоит из многоступенчатого цен­тробежного насоса 8, оборудованного приемной сеткой 9 и обратным клапаном 10. В комплект погружной установки вхо­дит сливной клапан 11 через который сливается жидкость из НКТ при подъеме установки. В нижней части насос сочленен с узлом гидрозащиты (протектором) 12, который, в свою очередь, сочленен с погружным электродвигателем 13. В нижней части электродвигатель 13 имеет компенсатор 14.

Жидкость поступает в насос через сетку, расположенную в его нижней части. Сетка обеспечивает фильтрацию пластовой жидкости. Насос подает жидкость из скважины в НКТ.

Картинка 6.1 - ссылка http://userdocs.ru/pars_docs/refs/85/84285/84285_html_m6b38982.png

1 - автотрансформатор; 2 - станция  управления; 3 - кабель­ный барабан; 4 - оборудование устья скважины; 5 - колонна НКТ; 6 — бронированный  электрический кабель; 7 - зажимы  для кабеля; 8 - погружной многоступенчатый  центробежный насос; 9 - приемная  сетка насоса; 10 - обратный клапан; 11 -сливной клапан; 12 -узел гидрозащиты (протектор); 13 - по­гружной электродвигатель; 14 - компенсатор

Каждая установка имеет свой шифр, например УЭЦН5А-500-800, в котором приняты следующие обозначения цифра (или цифра и буква) после УЭЦН обозначает наименьший до­пустимый внутренний диаметр обсадной колонны, в которую он может быть спущен, цифра «4» соответствует диаметру 112 мм, цифра «5» соответствует 122 мм, «5А» - 130 мм, «6» - 144 мм и «6А» — 148 мм; второе число шифра обозначает номинальную подачу насоса (в м3/сУт) и третье - примерный напор в м. Зна­чения подачи и напора даны для работы на воде.

 

Вопрос 32:Эксплуатация погружных электроцентробежных насосных установок

В процессе эксплуатации погружных электронасосов про­водятся замеры следующих параметров работы установки с записью в эксплуатационном паспорте:

- дебита скважины;

- буферного, затрубного и  линейного давлений;

- рабочего тока;

- сопротивления изоляции:

• - через 1 сутки — после вывода на режим (контрольный замер);

• - еженедельно — до 60 суток работы;

• - ежемесячно — после 60 суток работы;

- динамического уровня:

• - через 1 сутки после вывода установки на стабильный режим;

• - ежеквартально — в процессе эксплуатации. Отбор проб на содержание КВЧ в продукции осуществля­ется:

- при выводе на режим (жидкость глушения);

- через двое суток после  вывода на режим;

- один раз в полугодие  в процессе дальнейшей эксплуата­ции.

Отбор проб на обводненность производится после вывода на режим, далее не реже двух раз в месяц с записью результатов анализа в эксплуатационный паспорт УЭЦН.

В соответствии с графиком проводятся операции по пред­упреждению отложений парафина, солей в подъемных лифтах скважин с отметкой в эксплуатационном паспорте УЭЦН.

Вопрос 33: Погружные электровинтовые насосные установки. Область применения и принципиальные схемы.

Предназначены для добычи нефти преимущественно повышенной вязкости (до 10 сСт) с содержанием механических примесей до 0,8 г/л и свободного газа до 50% на приеме насоса – откачивания пластовой жидкости из нефтескважин с внутренним диаметром колонны обсадных труб не менее 122 мм. Наиболее эффективно применение этих установок на месторождениях, где использование другого оборудования невозможно или нецелесообразно – на месторождениях с низким коэффициентом продуктивности пласта.

Винтовая насосная установка - комплекс устройств для перемещения жидкости; состоит из винтового насоса и двигателя.

Винтовые насосные установки с поверхностным приводом обеспечивают низкую частоту вращения винта, что создает эффективные условия для работы пласта.

Эксплуатация винтовой насосной установки с поверхностным приводом происходит с неравномерной подачей жидкости по причине крутильных колебаний колонны штанг, вызванных характером работы скважинного винтового насоса. Крутильные колебания от штанговой колонны передаются при вращении ротора в резиновой обойме через статор винтового насоса на колонну насосно-компрессорных труб. В результате колонна НКТ также совершает крутильные колебания.

Эксплуатация винтовой насосной установки с поверхностным приводом связана с проблемой отворота насосно-компрессорных труб. Это вызвано тем, что при вращении винта возникает реактивный момент на статоре, обусловленный необходимым натягом между ротором и резиновой обоймой статора. Статор передает на колонну НКТ реактивный крутящий момент, вызывающий отворот труб. Поэтому актуальной задачей является конструирование и разработка конструкции якорей, обеспечивающих гарантированный момент сопротивления вращению НКТ, в связи с чем была поставлена задача определить количественные значения реактивного момента и осевых усилий, действующих на статор и ротор насосной пары.