Штанговый скважинный насос

  • Скважинные штанговые насосы предназначены для откачи­вания из нефтяных скважин жидкости обводненностью до 99 .%, температурой не более 130 °С, содержанием сероводорода не более 50 г/л, минерализацией воды не более 10 г/л.

  
 Скважинные насосы представляют собой вертикальную кон­струкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, по­движным металлическим плунжером и шариковыми клапанами; спускаются в скважину на колонне насосно-компрессорных труб и насосных штанг.
   

Скважинные насосы изготовляются следующих типов:  


 Н В 1 — вставные с замком наверху;   Н В2 — вставные с замком внизу;     Н Н — невставные без ловителя;                                     и Н Н 1 — невставные с захватным штоком;                    9 Н Н 2 — невставные с ловителем. 

Выпускаются    насосы    следующих   конструктивных   испол­нений:
по конструкции (исполнению) цилиндра: Б — с толстостен­ным цельным (безвтулочным) цилиндром; С — с составным (втулочным) цилиндром; по конструктивным особенностям, определяемым функцио­нальным назначением (областью применения): Т — с полым (трубчатым) штоком, обеспечивающим подъем жидкости по каналу колонны трубчатых штанг; А — со сцепляющим уст­ройством (только для насосов типа «НН»), обеспечивающим сцепление колонны насосных штанг с плунжером насоса;

Д1 — одноступенчатые, двухплунжерные, обеспечивающие создание гидравлического тяжелого низа; Д2 — двухступенчатые, двух-плунжерные, обеспечивающие двухступенчатое сжатие откачи­ваемой жидкости (насосы, кроме исполнений Д1 и Д2— одно­ступенчатые, одноплунжерные); по стойкости к среде: без обозначения — стойкие к среде с содержанием механических примесей до 1,3 г/л (нормаль­ные); И — стойкие к среде с содержанием механических при­месей более 1,3 г/л (абразивостойкие).
   
В условном обозначении насоса, например НН2БА-44-18-15-2, первые две буквы и цифра указывают тип насоса, следующие буквы — исполнение цилиндра и насоса, первые две цифры — диаметр насоса, последующие — длину хода плунжера в мм и напор в метрах, уменьшенные в 100 раз и последняя цифра — группу посадки.
   Вставные скважинные насосы закрепляются в насосно-компрессорных трубах на замковой опоре типа ОМ, в условное обозначение которой входит тип опоры; условный размер опоры; номер отраслевого стандарта.

 Скважинный штанговый насос — гидравлическая машина объемного типа, где уплотнение между плунжером и цилинд­ром достигается за счет высокой точности их рабочих поверх­ностей и регламентируемых зазоров. В зависимости от размера зазора (на диаметр) в паре «цилиндр — плунжер» выпускают насосы четырех групп посадок.

Цилиндры насосов выпускают в двух исполнениях:

ЦБ — цельный   (безвтулочный), толстостенный;
ЦС — составной, из набора втулок, стянутых внутри ко­жуха переводниками.
   В зависимости от назначения и области применения скважинных насосов плунжеры и пары «седло — шарик» клапанов выпускаются различных конструкций, материальных исполне­ний и с различными видами упрочнений их рабочих поверх­ностей.

Плунжеры насосов выпускают в четырех исполнениях:
П1Х — с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой на верхнем конце и с хромовым покрытием наружной поверх­ности;
П2Х — то же, без цилиндрической расточки на верхнем конце;
П1И — с кольцевыми канавками, цилиндрической расточ­кой на верхнем конце и упрочнением наружной поверхности на­пылением износостойкого порошка;
П2И — то же, без цилиндрической расточки на верхнем конце.
Пары «седло — шарик» клапанов насосов имеют три испол­нения:
К — с цилиндрическим седлом и шариком из нержавеющей стали;
КБ — то же, с седлом с буртиком;
КИ — с цилиндрическим седлом из твердого сплава и шари­ком из нержавеющей стали.
  
 Скважинные насосы нормального исполнения по стойкости к среде, применяемые преимущественно для подъема жидкости с незначительным содержанием (до 1,3 г/л) механических при­месей, комплектуются плунжерами исполнения П1Х или П2Х и парами «седло—шарик» исполнения  К или КБ. Скважинные насосы абразивостойкого исполнения  И, применяемые преиму­щественно для подъема жидкости с содержанием более 1,3 г/л механических примесей, комплектуются плунжерами исполне­ния П1И или П2И и парами «седло — шарик» исполнения КИ.
  
 Конструктивно все скважинные насосы состоят из цилиндра, плунжера, клапанов, замка (для вставных насосов), присоеди­нительных и установочных деталей. При конструировании насо­сов соблюдается принцип максимально возможной унификации указанных узлов и деталей для удобства замены потребителем изношенных деталей и сокращения номенклатуры потребных запасных частей.
   
Скважинные насосы исполнения НВ1С (рис. 13) предна­значены для откачивания из нефтяных скважин маловязкой жидкости с содержанием механических примесей до 1,3 г/л и свободного газа на приеме насоса не более 10%.
  
 Насос состоит из составного цилиндра исполнения ЦС, на нижний конец которого навернут сдвоенный всасывающий кла­пан, а на верхней конец — замок. Плунжера  исполнения П1Х, подвижно расположенного внутри цилиндра, на резьбовые концы которого навинчены: снизу — сдвоенный нагнетательный клапан, а сверху — клетка плунжера. Для присоединения плун­жера к колонне насосных штанг насос снабжен штоком, навин­ченным на клетку плунжера и закрепленным контргайкой. В расточке верхнего переводника цилиндра расположен упор, упираясь на который, плунжер обеспечивает срыв скважинного насоса с опоры. Клапаны насосов комплектуются парой «сед­ло — шарик» исполнения КБ или К
  
 Скважинный насос спускается на колонне насосных штанг в колонну насосно-компрессорных труб и закрепляется в опоре. Принцип работы насоса заключается в следующем. При ходе плунжера вверх  в  межклапанном пространстве цилиндра созда­ется разряжение, за счет чего открывается всасывающий клапан и происходит заполнение цилиндра. Последующим ходом плун­жера вниз межклапанный объем сжимается, за счет чего от­крывается нагнетательный клапан и поступившая в цилиндр жидкость перетекает в зону над плунжером. Периодически со­вершаемые плунжером перемещения вверх и вниз обеспечи­вают откачку пластовой жидкости и нагнетание ее на поверх­ность.
   
Скважинные насосы исполнения НВ1Б. Эти насосы по на­значению, конструктивному исполнению, принципу работы ана­логичны насосам исполнения НВ1С и отличаются от них только тем, что в качестве цилиндра использованы цельные цилиндры исполнения ЦБ, характеризующиеся повышенной прочностью, износостойкостью и транспортабельностью по сравнению с ци­линдрами исполнения ЦС.
Скважинные насосы исполнения НВ1Б предназначены для откачивания из нефтяных скважин маловязкой жидкости с содержанием механических примесей более 1,6 г/л и свобод­ного газа на приеме насоса до 10 %.
   
Конструктивно скважинный насос НВ1Б...И аналогичен насосу исполнения НВ1Б, однако он комплектуется одинар­ными клапанными узлами исполнения КИ с седлами клапанов исполнения КИ и плунжером исполнения П1 И.
Принцип работы скважинного насоса исполнения HBlb. ..н аналогичен насосу исполнения НВ1С.

  Скважинные "насосы исполнения НВ1БТ И. Область при­менения этих насосов аналогична насосу НВ1Б...И. , однако они более стойкие к абразивному износу ввиду подъема жид­кости по полости трубчатых штанг из-за значительного умень­шения концентрации абразива в зазоре трущейся пары «ци­линдр — плунжер».

   Конструктивно насос состоит из цельного цилиндра испол­нения ЦБ на нижний конец которого навинчен одинарный вса­сывающий клапанный узел, а на верхний конец-замок.   Внутри цилиндра подвижно расположен плунжер на нижний конец которого навинчен нагнетательный клапан. На плунжер сверху через переводник навинчен полый шток со сливным устройством, имеющим на верхнем конце резьбу для присоеди­нения к колонне полых штанг.

  Сливное устройство, взаимодействуя с замком, обеспечивает слив жидкости из внутренней полости полых штанг при демон­таже скважинного насоса.
   Скважинные насосы исполнения НВ1БД2-38/57 применя­ются для откачивания из скважин жидкости с содержанием свободного газа у приема насоса до 25 % и механических при­месей до 1,3 г/л.
   Конструкция насоса исполнения НВ1БД2 полностью иден­тична насосам НВ1 БД 1-38/57 с той лишь разницей, что цилиндр нижнего насоса снабжен всасывающим клапаном исполнения ClK-dB.

   Принцип работы насоса по откачиванию высокогазирован­ной жидкости заключается в следующем. При ходе плунжеров вверх в зоне цилиндра нижнего насоса, расположенной над вса­сывающим клапаном создается разряжение, за счет чего в нее поступает газированная пластовая жидкость при открытом вса­сывающем клапане. При последующем ходе плунжеров вниз газированная жидкость из этой зоны, сжимаясь, перетекает в зону, расположенную между плунжерами при открытом ниж­нем клапане блока клапанного. Ввиду того, что межплунжер­ная  зона по объему меньше зоны нижнего цилиндра, газожид­костная смесь в ней будет иметь давление больше давления всасывания. При следующем ходе вверх жидкость между плун­жерами, повторно сжимаясь, вытесняется в колонну подъемных труб при открытом верхнем клапане блока клапанного.
   Таким образом, откачиваемая жидкость, дважды сжимаясь в насосе, предотвращает его блокировку при большом газосо­держании.

  Скважинные насосы исполнения НВ2Б (рис. 14) имеют об­ласть применения, аналогичную области применения скважинных насосов исполнения НВ1Б, однако могут быть спущены в скважины на большую глубину.
 Конструктивно скважинные насосы состоят из цельного ци­линдра исполнения ЦБ с всасывающим клапаном, навинчен­ным на нижний конец. На всасывающий клапан навинчен упор­ный ниппель с конусом. На верхнем конце цилиндра располо­жен защитный клапан, предотвращающий осаждение песка в цилиндре при остановке насоса.
Внутри цилиндра подвижно установлен плунжер исполнения П1Х с нагнетательным клапаном на нижнем конце и клеткой плунжера на верхнем конце. Клапаны насосов комплектуются парой «седло — шарик» исполнения К или КБ. Для присоедине­ния плунжера насоса к колонне насосных штанг насос снабжен штоком, навинченным на клетку плунжера и законтренным контргайкой. В расточке верхнего конца цилиндра расположен упор.
  
 Насос спускается в колонну насосно-компрессорных труб на колонне насосных штанг и закрепляется в опоре нижней частью при помощи ниппеля упорного с конусом. Такое закрепление насоса позволяет разгрузить от пульсирующих нагрузок. Это обстоятельство обеспечивает применение его на больших глу­бинах скважин.

Принцип работы насоса исполнения НВ2Б аналогичен прин­ципу работы насосов исполнения НВ1С.
   Скважинный насос исполнения ННБА предназначен для форсированного отбора из нефтяных скважин маловязкой жид­кости, содержащей механические примеси до 1,3 г/л и свобод­ного газа на приеме насоса до 10 % по объему.
   Скважинный насос исполнения ННБА состоит из цельного цилиндра исполнения ЦБ, на нижний конец которого навинчен всасывающий клапан, а на верхний — сливное устройство.
   Внутри цилиндра подвижно расположен плунжер исполнения П2Х с нагнетательным клапаном на нижнем конце, клеткой плунжера и сцепляющим устройством на верхнем конце. Для сцепления колонны насосных штанг со сцепляющим устройст­вом насос снабжен цанговым захватом, присоединенным к штоку и законтренным контргайкой. На верхнем конце штока распо­ложен центратор, взаимодействующий со сливным устройст­вом, и переводник штока. Клапаны насосов комплектуются па­рой «седло — шарик» исполнения К или КБ.
   Принцип работы насоса исполнения ННБА аналогичен ра­боте насосов исполнения НВ1С. Однако в отличие от насосов исполнения НВ1С в скважину на колонне подъемных труб спускается насос исполнения ННБА в сборе с отцепленным от сцепляющего устройства цанговым захватом со штоком. При последующем спуске цангового захвата со штоком на конце ко­лонны штанг захват автоматически сцепляется со сцепляющим устройством. При подъеме штанг цанговый захват отцепляется от сцепляющего устройства, а окна сливного устройства откры­ваются, обеспечивая слив жидкости из полости насосно-компрессорных труб.
   Скважинные насосы исполнения НН1С (рис. 15) предна­значены для откачивания из малодебитных, относительно не­глубоких скважин маловязкой жидкости с содержанием меха­нических примесей до 1,3 г/л и свободного газа до 10 % по объему.
   Конструктивно скважинные насосы состоят из составного цилиндра исполнения ЦС с седлом конуса на нижнем конце,

в конусной расточке которого размещен всасывающий клапан. Внутри цилиндра подвижно расположен плунжер исполнения П1Х с навинченным на нижний конец наконечником, а на верх­ний конец — нагнетательным клапаном.

   На всасывающий клапан навинчен захватный шток, распо­лагающийся внутри плунжера.
Насосы диаметром 29, 32 и 44 мм снабжены штоком для со­единения колонны насосных штанг с плунжером, а у насосов диаметром 57 мм плунжер привинчивается к насосным штан­гам резьбой на нагнетательном клапане.
   Принцип работы насоса исполнения НН1С аналогичен прин­ципу работы насосов НВ1С, однако цилиндр насоса НН1С спускается на колонне насосно-компрессорных труб, а плунжер с клапанами — на колонне насосных штанг.
   При подъеме штанг головка захватного штока упирается в наконечник плунжера и обеспечивает извлечение соединен­ного с ним всасывающего клапана для слива из колонны на­сосно-компрессорных труб.
   Скважинные насосы исполнения НН2С имеют область при­менения, аналогичную области применения скважинных насо­сов исполнения НВ1С.
   Конструктивно скважинные насосы исполнения НН2С со­стоят из составного цилиндра исполнения ЦС с седлом конуса на нижнем конце, в конусной расточке которого размещен вса­сывающий клапан.
   Внутри цилиндра подвижно расположен плунжер исполне­ния П2Х с нагнетательным клапаном на нижнем конце и клет­кой плунжера на верхнем конце. Для присоединения плунжера к колонне насосных штанг насосы диаметрами 32 и 44 мм снаб­жены штоком, а у насосов диаметрами 57,7 и 95 мм плунжер привинчивается к насосным штангам резьбой на клетке плун­жера.
   Принцип работы скважинных насосов исполнения НН2С аналогичен принципу работы насоса НН1С, однако для извле­чения всасывающего клапана необходимо плунжер в крайнем нижнем положении повернуть при помощи колонны насосных штанг по часовой стрелке. При этом ловитель, расположенный на нагнетательном клапане, войдет в зацепление со штоком-ловителем и обеспечит извлечение всасывающего клапана со­вместно с плунжером.
   Скважинные насосы исполнения НН2Б по области примене­ния, конструктивному исполнению и принципу работы анало­гичны скважинным насосам исполнения НН2С и отличаются от них только применением цельного цилиндра исполнения ЦБ, обладающего повышенной износостойкостью, прочностью и транспортабельностью по сравнению с составным цилиндром исполнения ЦС.
   Скважинные насосы исполнения НН2Б... И имеют область применения, аналогичную для насосов исполнения НВ1Б...И, а конструктивное исполнение и принцип работы — аналогичные для насосов исполнения НН2Б.
   Однако в отличие от насосов исполнения НН2Б насосы ис­полнения НН2Б... И комплектуются плунжерами исполнения П2И, нагнетательным и всасывающим клапанами с парой «седло — шарик» исполнения К или КБ.
   Скважинные насосы исполнения НН2БТ... И имеют область применения, аналогичную для скважинных насосов НВ1БТ...И, и конструктивное исполнение, аналогичное для скважинных на­сосов, НН2Б ... И.
   В отличие от скважинных насосов НН2Б... И в насосах ис­полнения НН2БТ... .И для присоединения плунжера к колонне полых штанг применен полый шток, а для слива жидкости из полости полых штанг удлинен шток-ловитель.
   Принцип работы скважинных насосов исполнения НН2БТ... И аналогичен принципу работы насосов исполнения НН2С, однако подъем жидкости осуществляется по полости
полых штанг, что значительно повышает износостойкость тру­щейся пары, ввиду уменьшения концентрации абразива в зазоре трущейся пары. Кроме того, удлиненный шток-ловитель обеспе­чивает слив жидкости из полых штанг через плунжер и нагне­тательный клапан насоса.


Ищи здесь, есть все, ну или почти все

Архив блога