Область применения скважинных насосных установок
Штанговый скважинный насос – это устройство, с помощью которого возможно откачивать жидкие среды из глубоких скважин.
Больше половины (около 66%) действующих скважин на территории Содружества Независимых Стран эксплуатируются при помощи штанговых глубинных насосов. Дебиты данных скважин находятся в пределах от нескольких десятков килограмм до нескольких тонн. Особенностью штанговых скважинных насосов является то, что в скважине устанавливают поршневой насос, приводящийся в действие поверхностным приводом. Эти насосы способны обеспечивать откачку жидкости из глубоких скважин, обводненность которых может достигать 99 %, вязкостью добываемой нефти до 100 МПа, в которой содержится до 0,5 % твердых примесей, 25 % свободного газа на приеме, 0,1 % сероводорода, минерализацией воды до 10 грамм на литр, а также температурой до 130 градусов по Цельсию. Пример схемы штанговой глубинной скважинной установки изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Пример схемы штанговой глубинной скважинной установки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
I – устьевое оборудование; II – подвеска штанг и труб; III – глубинный насос; IV – песочный или газовый якорь; 1 – фундамент; 2 – якорь; 3 – электродвигатель; 4 – редуктор; 5 – кривошип; 6 – груз; 7 – шатун; 8 – груз балансира; 9 - стойка; 10 – балансир; 11 – механизм для фиксации головки балансира; 12 – головка балансира; 13 – канатная подвеска; 14 – сальниковый шток; 15 – устьевое оборудование скважины; 16 – колонна обсадная; 17 – насосно-компрессорные трубы; 18 – колонна штанг; 19 – глубинный насос; 20 – газовый якорь; 21 – устьевый сальник; 22 – трубная муфта; 23 – штанговая муфта; 24 – цилиндр насоса; 25 – плунжер насоса; 26 – выкидной клапан; 27 – приемный клапан.
Скважинный насос приводится в действие при помощи станка-качалки, где вращательное движение, которое получают от двигателя с помощью редуктора и балансира превращается в возвратно-поступательное движение, передаваемое плунжеру скважинного поршневого насоса (обычно).
Поршневой насос – это объемная гидромашина, в которой функцию вытеснителя выполняет поршень (или несколько поршней/плунжеров), совершающих возвратно-поступательное движение.
Основными глубинными установками, использующиеся на территории Российской Федерации, являются:
- Установки со струйными насосами.
- Штанговые скважинные глубинные установки.
- Установки с электроприводами и диафрагменными насосами.
- Установки погружных центробежных насосов с электроприводом.
- Установки поршневых гидравлических насосов.
- Установки с электроприводом и винтовыми насосами.
Классификация скважинных глубинных установок
Скважинные глубинные насосы классифицируют по нескольким признакам, таким как:
- По принципу действия глубинного насоса. По данному признаку глубинная установка может быть роторно-поршневая, плунжерная, винтовая, вибрационная, струйная, диафрагменная, центробежная.
- По типу передачи энергии от приводного двигателя глубинному насосу. По данному признаку глубинная установка может быть бесштанговая, штанговая.
- По наличию балансира. По данному признаку глубинная установка может быть балансирная и безбалансирная.
- По типу используемого привода. По данному признаку глубинная установка может быть пневматическая, механическая, гидравлическая.
- По назначению. По данному признаку глубинная установка может быть использована для эксплуатации глубинных скважин, низкодебитных скважин, скважин средней глубины, среднедебитных скважин, неглубоких скважин, высокодебитных скважин.
Новые технологии штанговой насосной эксплуатации скважин
Наиболее осложняющими штанговую насосную эксплуатацию скважин факторами являются: вредное влияние попутного нефтяного газа на оборудование, кривизна скважины, образование отложений парафина, образование отложений неорганических солей, высокая вязкость откачиваемой нефти, наличие песка и т.п.
Для сохранения лесных и земельных угодий скважины могут располагать кустовым способом, что снижает затраты на разбуривание и сооружение коммуникаций. Проблема добычи высоковязкой нефти решается несколькими способами. Один из них подразумевает снижение вязкости жидкости в пласте, насосной-компрессорных трубах или в эксплуатационной колонне. Это может быть реализовано двумя способами: нагрев жидкости перед входом в насос либо подача в скважину специальных растворителей и химических элементов. Еще одним способом является механическое воздействие на структуру нефти, разработанный «Туймазнефть». Для его осуществления используется «Шнек», который монтируется в хвостовике перед приемом насоса. Как показала практика это позволяет увеличить производительность глубинного насоса на 20 %.
