Скважинный струйный насос

Струйный насос имеет два основных элемента: сопло и диффузор, состоящий часто из нескольких деталей. К соплу подается рабочая жидкость под большим давлением. Она выходит из сопла в камеру смешения со значительной кинетической энергией. Откачиваемая жидкость поступает в ту же камеру и переносится струей рабочей жидкости в горловину диффузора. В смесительной камере и начале горловины диффузора потоки жидкостей смешиваются, и кинетическая энергия рабочей жидкости частично передается откачиваемой. Далее в диффузоре кинетическая энергия преобразуется в потенциальную, и смесь выходит из насоса под определенным давлением. Все эти процессы сопровождаются большой потерей энергии и поэтому КПД насоса невелик

Такие насосы широко и давно используются в промышленности и сельском хозяйстве, в частности, для отбора воды из неглубоких колодцев, скважин, котлованов и для других подобных нужд. В качестве рабочего агента используется пластовая вода с ППД. Давление рабочего агента -9... 17 МПа, глубина спуска оборудования - 600...2200 м, отбор инжектируемой жидкости - до 160 м3/сут, расход рабочего агента - 100 м3/сут.

Эти насосы не имеют движущихся и трущихся частей, поэтому при небольших напорах они достаточно долговечны, даже при содержании в откачиваемой жидкости механических примесей, песка.

Рис. 4.78. Струйный насос

Для очистки скважин от песчаных пробок был разработан глубинный аппарат (рис. 4.78.). Он состоит из сопла 5 и диффузора 2, 3, 4, включающих износостойкую горловину 4 и начало раструба диффузора 3. Последние две детали выполняются из износоустойчивой стали с высокой твердостью или из керамики, поскольку в этой части насоса жидкость с песком идет с большой скоростью (порядка 80... 120 м/сек).

Глубинный аппарат спускается в скважину на специальных сдвоенных (концентричных) трубах. Трубы, составляющие внешний ряд, соединяются между собой и с насосом резьбой. Внутренний ряд труб имеет уплотнение - резиновое кольцо, входящее в посадочное место нижней детали (место соединения показано на рис. 4.78.). По кольцевому пространству труб к глубинному насосу подается рабочая жидкость. Она проходит фильтр 7 и по каналам детали 6 подходит к соплу 5. Жидкость, откачиваемая из скважины, проходит через фильтр 8 и обратный клапан 7 к смесительной камере, находящейся между соплом 5 и горловиной диффузора 4. При спуске аппарата до песчаной пробки он упирается в нее пятой 14. Если пробка не плотная, аппарат погружается в нее и начинает отбирать песчаную пульпу, поднимая ее на поверхность. Если пробка плотная, то при спуске аппарата пята поднимает шток 12 и шар клапана 10. Тогда рабочая жидкость проходит по каналам деталей 9 и 11 к трем соплам 13. Жидкость, выходя из них, с большой скоростью размывает плотную песчаную пробку. Во время размыва пробки при снижении подачи струйного насоса или кратковременном прекращении отбора жидкости из скважины клапан 7 предотвращает уход рабочей жидкости через сопло в скважину или жидкости из труб через диффузор.

При чистке скважины от песчаной пробки струйный аппарат и сдвоенные трубы подвешиваются на крюке в скважине. При помощи специального вертлюга к трубам подводится рабочая жидкость и отводится откачиваемая пульпа. Промывочный агрегат подает рабочую жидкость по трубам, а затем по шлангу высокого давления к вертлюгу. На этом трубопроводе смонтирован перепускной кран для регулировки режима работы струйного насоса. Отводимая часть рабочей жидкости по шлангу подается в скважину или в какую-либо емкость. По мере чистки пробки спускаемые подъемником трубы наращиваются с использованием сдвоенных труб, подвезенных на лафете.

Вопросы для самоконтроля:

1. Конструкция и обозначение обсадных труб.

2. Материалы для изготовления обсадных труб, группы прочности.

3. Конструкция колонных головок.

4. Принцип подвески обсадных колонн в колонной обвязке.

5. Назначение и параметры фонтанных арматур.

6. Как производится подвеска НКТ в трубной головке?

7. Классификация фонтанных арматур. Схемы.

8. Тройниковая фонтанная арматура, ее особенности.

9. Крестовиковая фонтанная арматура, ее особенности.

10. Конструкция ггшберных прямоточных задвижек.

11. Конструкция плашечньгх прямоточных задвижек

12. Преимущества и недостатки клиновой задвижки.

13. Преимущества и недостатки пробкового крана.

14. Регуляторы дебита фонтанных арматур.

15. Как испытывается фонтанная арматура?

16. Назначение и конструкции манифольдов фонтанных арматур.

17. Пршщип действия газлифта.

18. Конструкция и пршщип действия пусковых газлифтных клапанов.

19. Схема расположения оборудования ШСНУ, назначение узлов.

20. Конструкция невставных скважинных насосов.

21. Конструкция вставных скважинных насосов.

22. Где в насосе расположен узел нагнетательного клапана?

23. Назначение и виды плунжеров.

24. От чего зависит зазор между плунжером и цилиндром?

25. Как обрабатывается рабочая поверхность плунжера и цилиндра?

26. Режим работы скважинного насоса, динамограмма, деформация штанг.

27. Подача скважинных штанговых насосов, коэффициент подачи.

28. Условия работы штанг, причины обрыва.

29. Конструкция НКТ.

30. Принцип расчета НКТ.

31. Кинематическая схема станка-качалки, назначение узлов.

32. Нагрузки в точке подвеса штанг.

33. Что такое кинематическое совершенство станка-качалки?

34. Назначение и сущность грузового уравновешивания.

35. От чего зависит мощность двигателя станка-качалки?

36. КПД пгганговой насосной установки.

37. Типы и конструкции редукторов станков-качалок.

38. Конструкции балансирных станков-качалок.

39. Как проверить правильность уравновешивания станка-качалки.

40. Как смазывать шарнирные подшипниковые узлы.

41. Натяжение ремней клиноременной передачи.

42. Регулирование параметров работы станка-качалки.

43. Конструкция канатной подвески.

44. Назначение и конструкция устьевого оборудования.

45. Сравнительная характеристика УЭЦН и ШСНУ.

46. Схема УЭЦН, назначение узлов.

47. От чего зависит подача и напор УЭЦН?

48. Назначение текстолитовых шайб в рабочих колесах насоса.

49. В чем особенность модульных насосов?

50. Назначение и принцип работы гидрозащиты электродвигателя.

51. Как проверяется герметичность муфты кабельного ввода?

52. Какое значение должна иметь изоляция кабеля?

53. Назначение и принцип работы обратного и спускного клапанов.

54. Область применения электровинтовых насосных установок.

55. По какому принципу соединены винтовые пары ЭВН?

56. Сравнение открытой и закрытой систем гидропорпшевых насосных установок

57. Как осуществляется привод гидропорпшевого насоса?

58. Какова компоновка электродиафрагменного насоса?

59. Принцип действия струйного насоса.

60. Область применения струйных насосов.

Тема 5