ПЕРЕДВИЖНЫЕ НАСОСНЫЕ АГРЕГАТЫ

В нефтепромысловой практике широкое применение получили насосы для гидравлического разрыва пластов, цементировочные и цементосмесительные агрегаты, монтируемые на автомашинах высокой грузоподъемности.

Для закачки жидкости при гидравлическом разрыве пластов применяют агрегаты 4АН-700. Эта основная машина комплекса оборудования для гидроразрыва пласта на 70 МН/м2 отличается повышенной мощностью и подачей. Гидравлическая часть агрегата представлена насосом 4Р-700 трехплунжерным со сменными плунжерами, горизонтальным, одинарного действия. Подача насоса изменяется в зависимости от включения соответствующих шестерен в четырехскоростной коробке передач, скорости которой выбраны из'соотноше- ний геометрического ряда прогрессии, обеспечивающего^наивыгоднейший ряд частоты вращения вала насоса.

В качестве рабочих жидкостей для гидроразрывов|пластов используются сырая нефть, нефтекислотная эмульсия, техническая вода и кислотный раствор — смесь ингибированной соляной кислоты с добавкой плавиковой и уксусной кислот.

Рабочее давление агрегата позволяет производство гидроразрыва пластов и гидропескоструйных процессов в глубоких скважинах.

Цементировочные агрегаты ЗЦА-400А, 5ЦА-320ГБ предназначены для нагнетания жидкостей при цементировании нефтяных и газовых скважин, гидравлическом разрыве пластов и других операций. Гидравлическая часть цементировочного агрегата ЗЦА-400А, смонтированного на шасси автомобиля КРАЗ-257, представлена насосом ИТ трехплунжерным, горизонтальным, двой- шого действия со сменными втулками и поршнями диаметрами 100, 125, 140 мм, шкоторые обеспечивают работу насоса при давлении 40; 30; 23,5 МН/м2. Число двойных ходов не превышает 127 в минуту с высоким объемным коэффициентом. Применен манифольд с газонаполненным гасителем пульсации давления. Гидравлическая часть цементировочного агрегата 5ЦА-320ГБ представлена насосом 9Т поршневым, двухцилиндровым, горизонтальным, двойного действия со сменными втулками трех диаметров^(100, 115 и 127 мм). Обвязка состоит из приемного, раздающего и напорного трубопроводов с запорной арматурой, предохранительным клапаном и воздушным компенсатором. Вся установка смонтирована на прицепе, оборудованном гусеничными тележками болотного трактора Т-100В.

Особенность агрегата ЗЦА-400А — повышенная мощность и рациональное ее использование из-за освобождения агрегата от функции подачи воды при приготовлении цементного раствора.

Промышленные испытания агрегата 5ЦА-320ГБ подтвердили его высокую эффективность в условиях труднодоступных районов.

Цементосмесительный агрегат 1АС-20 предназначен для "приготовления цементного раствора, может быть также использован для приготовления глинистого раствора и песчано-жидкостных смесей при гидравлическом разрыве пластов. Монтажная база агрегата — грузовой трехосный автомобиль КРАЗ-2Н. Гидравлическая часть агрегата представлена вертикальным трехплунжерным насосом 1В.

ГЛУБИННЫЕ НАСОСЫ

Самым распространенным способом добычи нефти является откачка при помощи глубинных насосов из скважин. Для откачки жидкости применяют следующие насосы: штанговые глубинные насосы с двигателем, установленным на поверхности земли, от которого движение к насосу, спущенному в скважину, передается колонной насосных штанг; бесштанговые глубинные насосы, расположенные на заданной глубине в скважине вместе с двигателем. В свою очередь, бесштанговые глубинные насосы делятся на электроцентробежные погружные насосы и на гидравлические поршневые насосы.

Штанговые глубинные насосы обладают рядом достоинств: простотой конструкции, возможностью откачки жидкости из нефтяных скважин, когда другие способы эксплуатации неприемлемы или экономически невыгодны, механизацией процесса откачки, простотой регулирования отбора жидкости и обслуживания установки. Штанговый насос является поршневым насосом прямого действия с проходным поршнем. Общая схема установки глубинного штангового; насоса представлена на 6.3. Цилиндр 7 насоса опускается в скважину на насосных трубах 5 на некоторую глубину под уровень жидкости. Всасывающий шаровой клапан 10 установлен на нижнем конце цилиндра. Нагнетательный шаровой клапан 8 помещается в верхнем конце плунжера 9. На насосных штангах 6 спускают плунжер, подвешиваемый на колонне насосных штанг с помощью специальной клетки. Через сальниковый шток 1 верхний конец штанг при помощи специальной подвески 2 крепят к головке балансира $ станка-качалки. Он качается на опоре (оси) 4, укрепленной на стойках. Балансир приводится в действие с помощью кривошипно-шатунного механизма, при этом происходит возвратно-поступательное движение штанг и соединенного с ними плунжера. При ходе штанг и плунжера вверх вследствие давления жидкости на всасывающий клапан снизу и снижения давления в цилиндре клапан поднимается и нефть поступает в насос. Нагнетательный клапан давлением вышележащего столба жидкости в насосных трубах в это время закрыт.

При движении штанг и плунжера вниз под собственным весом нижний (всасывающий) клапан закрывается, верхний (нагнетательный) открывается и жидкость идет вверх через полый плунжер в подъемные трубы. При дальнейших ходах плунжера уровень жидкости, повышаясь в подъемных трубах, достигает устья скважины, затем она направляется в выкидную линию.

Подача глубинного насоса зависит от ряда факторов:

тщательности пригонки плунжера к внутренней поверхности рабочего цилиндра с целью снижения возможности утечек жидкости через кольцевой зазор между ними;

влияния упругих деформаций насосных штанг и труб (длина хода плунжера обычно меньше величины перемещения сальникового штока вследствие периодического растяжения колонны насосных штанг при ходе вверх и сокращения ее длины при ходе вниз). Аналогичные деформации претерпевают насосные трубы-

наличия песка и газа, поступающих в насос вместе с нефтыо; от степени изношенности деталей насоса.

Штанговые глубинные насосы делятся на невставные трубные и вставные. По типу поршня насосы могут быть плунжерные, манжетные и гуммированные.

В невставных трубных насосах цилиндр присоединен непосредственно к насосным трубам и вместе с ними спущен в скважину. Плунжер спускается и поднимается на штангах.

Во вставных трубных насосах цилиндр и плунжер одновременно спускают на насосных штангах. При этом цилиндр ставят на замковую опору, предварительно спущенную в скважину на колонне насосных труб.

Наиболее распространены трубные глубинные насосы НГН1 и НГИ2. Для проверки, ремонта и смены частей насоса его приходится поднимать со всей колонной насосных труб, что сильно : замедляет ремонт скважин.

Вставные штанговые глубинные насосы применяются двух типов: стационарные и подвижные. Стационарный|на- сос имеет цилиндр неподвижный, а плунжер, подвешенный на штангах, движется вверх и вниз. У подвижного насоса на штангах движется цилиндр насоса, а плунжер неподвижный.

Насос глубинный невставной первой конструкции НГН1 — трубный вертикальный плунжерный насос одинарного действия, собранный из отдельных стальных термообработанных втулок родним приемным и одним нагнетательным клапанами и захватным штоком. Шифр НГН1-28-600-150 означает: насос глубинный невставной первой конструкции диаметром 28 мм, длиной хода плунжера 600 мм, давлением: опрессовки 15 МН/м2. Схематический вид насоса представлен на 6.4. Цилиндр насоса 2 собран из втулок стандартной длины BOO мм, зажатых внутри стального кожуха муфтами. ^ Ч^ ется длиной хода плунжера. В нижнюю муфту ввинчен патрубок — удлинитель 5, на нижнем конце которого имеется седло конуса 7, где установлен конус

с узлом всасывающего клапана в. Узел всасывающего клапана состоит из седла, шарика и направляющей клетки, ограничивающей высоту подъема шарика. В цилиндре перемещается стальной скальчатый плунжер 3, на верхнем конце которого смонтирован узел нагнетательного клапана 1, состоящий из клетки, шарика, седла и ниппеля. Клетка нагнетательного клапана соединена с насосными штангами, от которых плунжер получает движение вверх и вниз. Подъем конуса с приемным клапаном из скважины осуществляется с помощью захватного штока 4. Насосы НГН1 изготовляют диаметрами 28, 32, 43, 55, 68 мм-

Насос глубинный невставной второй конструкции НГН2 применяется в скважинах, выделяющих вместе с жидкостью некоторое количество свободного газа ( 6.5). Насос НГН2 представляет собой вертикальный плунжерный невставной насос одинарного действия с цилиндром, собранным из отдельных чугунных или стальных термообработанных втулок с двумя нагнетательными и одним всасывающим клапанами. Возможна модификация с одним нагнетательным клапаном и с захватным приспособлением.

Глубинный насос НГВ1 представляет собой вертикальный вставной плунжерный насос одинарного действия с неподвижным цилиндром, собранным из отдельных втулок, подвижным плунжером и с опорой насоса в верхней части ( 6.6). Насос НГВ1 состоит из сборки цилиндра, сборки плунжера, сборки

замковой опоры. Цилиндр^насоса 7, собранный из тонкостенных втулок (от 9 до 18 втулок) длиной 300 мм каждая, вставлен в бесшовную трубу — кожух; Число втулок в цилиндре определяется длиной хода плунжера. Верхний и нижний ниппели, имеющиеся на обоих концах кожуха, при завинчивании плотно зажимают втулки, образующие сплошной проточенный стальной цилиндр с тщательно обработанной внутренней поверхностью. Всасывающий клапан у стационарного насоса установлен в нижнем конце цилиндра, нагнетательный —- в нижнем конце плунжера 5. Насосная штанга 1 соединена с плунжером. Узел замковой опоры 4 размещен в верхней части вставного насоса. Расположение замковой опоры в верхней части цилиндра насоса уменьшает возможность прихвата его песком.

Отличительная особенность вставных насосов — возможность его извлечения без подъема труб, что обеспечивает быстроту съема и установки.

МАНЖЕТНЫЕ НАСОСЫ

В манжетных насосах вместо тщательно обработанного стального плунжера, пригнанного к поверхности цилиндра, используется поршень, состоящий из группы укрепленных на стальной трубке манжет. Манжеты обычно изготовляются из нефтестойкой резины или специально пропитанной хлопчатобумажной ткани. Манжетные насосы предназначены для эксплуатации неглубоких обводненных нефтяных скважин, в жидкости которых песок отсутствует.

Известное распространение получили глубинные штанговые невставные и вставные насосы с гуммированным плунжером. Гуммированный плунжер изготовляется двух типов: с 4 и 3 резиновыми уплотнениями. В зависимости ют конструкции цилиндра невставные насосы с гуммированным плунжером могут быть втулочные НГН2Р и безвтулочные НГН2РБ. Вставные насосы с гуммированным плунжером делятся на втулочные НГВ1Р и безвтулочные НГВ1РБ. Буква Р в шифре насоса означает резиновые кольца.

Шифр НГВ1РБ означает: насос глубинный вставной первой конструкции с гуммированным плунжером, с безвтулочным цилиндром. Промышленное «применение получили также бесштанговые глубинные насосы. Их преимущество — перенос двигателя к забою скважины и отсутствие колонны насосных штанг.

Сравнительно широко применяются погружные электроцентробежные насосы, значительно реже — гидропоршневые насосы.

Гидравлические поршневые погружные насосы представляют установки, состоящие из подземного и наземного оборудования. Наземное оборудование включает силовой насосный агрегат, подпорный насос, арматуру устья скважины, трубопроводы. Подземное оборудование состоит из гидропоршневого агрегата (погруяшого) и двух колонн насосных труб, спущенных концентрически. Силовой насос, установленный на поверхности, подает рабочую жидкость (нефть), приводящую в действие гидропоршневой агрегат, состоящий из поршневого гидравлического (силового) двигателя и поршневого насоса.

К гидравлическому поршневому двигателю погружного насоса подается нефть под большим давлением силовым насосом с поверхности. Она приводит в действие двигатель и связанный с ним поршневой насос. Нефть, прошедшая гидропоршневой погружной насос, смешивается с нефтью, поступающей из скважины и нагнетаемой насосом. На поверхность смесь поднимается по кольцевому пространству между насосными трубами. Гидропоршневой насос обладает возможностью легкой и широкой регулировки подачи.

Установка с гидропоршневым насосом ГН-1 используется в скважинах средних глубин (до 1500 м) с незначительным содержанием механических примесей в откачиваемой яшдкости.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: