Штанговая насосная установка

Штанговая насосная установка ШНУ (рис. 11.21) состоит из наземного и подземного оборудования. К. наземной части относятся оборудование устья 1 скважины и станок-качалка (СК), к подземной — насосные трубы, штанги, глубинный на­сос и защитные приспособления (фильтры, газовые и песоч­ные якоря, хвостовики).

Штанговый скважинный насос спускают в эксплуатацион­ную колонну 15 на глубину (см. рис. 11.21) ниже уровня жид­кости на колонне насосных труб 16. Насос состоит из цилиндра 19 и полого поршня (плунжера) 20. На нижнем конце цилинд­ра неподвижно укреплен узел всасывающего клапана 22, на­зываемого также приемным клапаном, а на нижнем (или верх-

нем) конце плунжера — нагнетательный клапан 21. Всасываю-пий и нагнетательный клапаны по устройству одинаковы и открываются только вверх. Плунжер подвешивается на колон­не насосных штанг 17 при помощи клетки 18. Верхний конец колонны штанг присоединяют подвеской 4 через сальниковый шток 3 к головке 5 балансира 6 станка-качалки. Балансир СК качается на опоре (оси) 7, укрепленной на стойках.

Вращение от шкива 12 электродвигателя 9 (частота враще­ния от 730 до 1400 об/мин) передается посредством клиноре-менной передачи редуктору 11, при этом частота вращения снижается до 6—10 об/мин (можно менять и в больших пре­делах).

Редуктор представляет собой зубчатую передачу, колеса которой помещены в металлическую коробку, заполненную маслом. Вращение приводного вала редуктора СК при помо­щи зубчатых колес передается кривошипному валу, на концах которого насажены кривошипы 13 с противовесами 14. С ними шарнирно соединены шатуны 10. Другой конец каждого шату­на также шарнирно соединен с траверсой 8 балансира 6, кото­рый качается на поперечной оси 7, укрепленной в подшипни­ках, установленных на пирамиде.

Таким образом, с помощью указанного кривошипно-шатун-ного механизма вращательное движение кривошипа 13 преоб­разуется в чередующееся движение — вверх и вниз (качание) балансира 6. Такое непрерывное и чередующееся движение балансира СК, а следовательно, штанг и плунжера насоса получило название возвратно-поступательного дви­жения. СК сообщает штангам возвратно-поступательное дви­жение.

Станок-качалка имеет гибкую канатную подвеску 4 (см. рис. 11.21) для соединения с верхним концом полированного штока 3 и откидную (или поворотную) головку 5 балансира 6 для беспрепятственного прохода спуско-подъемных меха­низмов (талевого блока, крюка, элеватора) при текущем ремонте.

При ходе плунжера вверх под давлением жидкости на вса­сывающий клапан 22 снизу и вследствие образования вакуума в цилиндре 1,9 насоса шарик поднимается и жидкость, прохо­дя через этот клапан, заполняет полость цилиндра. В это время верхний нагнетательный клапан 21 закрыт, так как на него оказывает давление столб жидкости, находящейся выше него в насосных трубах.

При ходе плунжера вниз всасывающий клапан закрывает­ся, а нагнетательный открывается. Таким образом, плунжер открытым клапаном погружается в жидкость, поступившую цилиндр глубинного насоса, вытесняя ее в трубы. При по­следующих ходах плунжера" .уровень жидкости в подъемных трубах постепенно повышается, достигает устья, а затем по­ступает в выкидную линию через тройник 2.

Рис. 11.22.Оборудование устья на­сосной скважины

тизации устья и пропуска полированного штока 7. На­бивка сальника уплотняется сверху крышкой 8.

Колонна насосных штанг присоединена к головке ба­лансира СК с помощью спе­циального штока диаметром от 30 до 35 мм с резьбой на обоих концах. Такие штоки называются полирован­ными сальниковыми штоками, так как они работают внутри тройника-сальника и поверхность их полируется, что обеспечива­ет хорошую герметизацию устья.

Канатная подвеска — приспособление, при помощи которого полированный шток присоединен к головке баланси­ра станка-качалки. Снабжена она специальными приспособле­ниями для регулирования посадки плунжера в цилиндр сква-жинного насоса и для монтажа ручного динамографа.

Выпускают канатные подвески под шифром ПК.Н (подве­ска канатная нормального ряда), рассчитанные на нагрузки 30, 50 и 100 кН. Элементы конструкции канатных подвесок, входящих в комплект СК, стандартизированы.

Основные детали канатной подвески (рис. 11.23): зажимная гайка 1, при помощи которой конец каната 9 защемляется внутри подвески; нижняя траверса 2 с вваренными в нее дву­мя втулками, которые служат опорой для верхней траверсы 5 и расположенных между ними клиновых зажимов 3 для кана­та; подъемные (регулировочные) винты 4, расположенные меж­ду верхней и нижней траверсами и предназначенные для подъ; ема верхней траверсы в случае необходимости; на верхней траверсе имеется зажимная втулка 8 сальникового штока и клиновое устройство 6 с сальником 7.

Штанговые скважинные насосы предназначены для откачивания из скважин жидкости обводненностью Д° 99% их параметры указаны в табл. II.2. Насосы разделены на трубные (невставные) и вставные.

Цилиндр трубных насосов спускают в скважину на насосно-компрессорных трубах, а плунжер насоса с клапа­нами (всасывающим и нагнетательным) •— на штангах. Для извлечения цилиндра из скважины необходим подъем всего оборудования (штанг с клапанами и плунжером и насос­ных труб).

Спуск и подъем насосов осуществляются при помощи ко­лонны насосных штанг (насосы устанавливают в замковой опоре на конце заранее спущенных насосных труб). В этом со-

Таблица 11.2