Влияние газа на работу ШСНУ, снижение отрицательного влияния газа на работу ШСНУ
В реальных условиях
низкие показатели эксплуатации насосной установки во многом объясняются незаполнением цилиндра штангового насоса жидкостью. Наибольшее
влияние на степень заполнения
жидкостью оказывает наличие газа в продукции.
В связи с тем, что нормальная работа насоса может быть обеспечена при его спуске на определенную
глубину под динамический уровень,
жидкость у приема насоса содержит определенное количество газа, который может
находиться в свободном и в растворенном состоянии.
При ходе плунжера вверх в цилиндр насоса поступает газожидкостная смесь, и по мере увеличения объема под плунжером происходит как расширение свободного газа, так и выделение растворенного. Поэтому под влиянием газа происходит уменьшение коэффициента заполнения ШСН за счет того, что газ занимает часть рабочего цилиндра, и при движении плунжера вниз подвергается сжатию, а при движении вверх расширению, что приводит к снижению эффективности работы насоса. Коэффициент наполнения увеличивается с уменьшением газосодержания смеси и вредного пространства, а также с увеличением длины хода.
Газосодержание можно уменьшить либо увеличением глубины погружения насоса под динамический уровень, либо сепарацией газа.
Уменьшение вредного пространства достигается низкой посадкой плунжера в насосе при его спуске, а также применением специальных конструкций насосов. Относительный объем вредного пространства можно уменьшить применением максимальной длины хода станка-качалки.
Под влиянием свободного газа может произойти срыв подачи насоса, который заключается в том, что насос перестает засасывать из скважины газожидкостную смесь или пену, так как рабочая часть цилиндра целиком заполняется газом. При ходе плунжера вниз газ сжимается, а при ходе вверх— расширяется.
Давление газа в цилиндре при ходе вверх не становится ниже давления всасывания и поэтому приемный клапан не может открыться. Срыв подачи может происходить только от действия газа, оставшегося во вредном пространстве. Если вредное пространство полностью освобождается от газа к началу хода вниз, то срыва не может быть. Э
то
обстоятельство очень важно для практики,
так как оно означает, что при отсутствии влияния вредного пространства работа
насоса устойчива при любом даже самом
низком коэффициенте наполнения.