Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Насос штанговий свердловинний, (рос. насос штанговый скважинный; англ. deep-well pump, нім. Gestänge(tief)kolbenpumpe f) — насос плунжерний, який приводиться в дію за допомогою колони насосних штанг і призначений для відкачування рідини із нафтових свердловин шляхом занурення під рівень рідини.
Історія
Одні з перших застосувань — на Бакинських нафтових промислах Олександром Павловичем Серебровським, який додав сюди досвід США з механізованого видобутку нафти.
Загальний опис
Це об'ємний насос, поршень якого, як правило, виконано у вигляді порожнистого циліндра з шаровим клапаном у верхній частині; опускання та підйом поршня в трубі відбувається за допомогою штанги, яка приводиться в рух штанговою лебідкою, розміщеною над свердловиною на поверхні землі. Н.ш. мають достатньо високий к.к.д. (70 — 80 %), легко використовуються у автоматизованих системах, характеризуються простотою монтажу та профілактичних ремонтів.
Знайшли широке застосування у нафтовій промисловості. До недавнього часу більше 2/3 діючого фонду свердловин в світі експлуатувалося з допомогою штангових насосів.
Недоліками штангових насосів є громіздкість, можливість обриву штанг, обмеженість застосування в похилих і сильно-обводнених свердловинах, недостатньо висока подача, невеликі (до 2 км) глибини експлуатації.
Усі сучасні глибинні штангові насоси, що застосовуються для експлуатації нафтових свердловин, за конструкцією і способом установки в свердловині поділяються на дві групи: трубні (невставні) і вставні.
У трубних насосах робочий циліндр є прямим продовженням колони насосно-компресорних труб, на яких він спускається у свердловину. Плунжер трубного насоса із всмоктувальним і нагнітальним клапанами спускається в свердловину окремо від циліндра на колоні насосних штанг. Відповідно і підйом насоса із свердловини проводиться в два етапи: спочатку витягуються штанги з плунжером і клапанами, а потім труби з циліндром.
Вставний насос спускається у свердловину в зібраному вигляді на штангах. Витягування його на поверхню також проводиться в один прийом. Спущений у свердловину вставний насос закріплюється в насосно-компресорних трубах за допомогою спеціального замкового пристосування, яке заздалегідь спускається в свердловину на трубах.
Найбільшого поширення дістали невставні (трубні) насоси. Вони відрізняються простотою конструкції, застосовують їх головним чином у свердловинах, що експлуатуються з великим міжремонтним періодом і з великими дебітами. Випускають невставні насоси з умовним діаметром 28, 32, 43, 55, 68 і 93 мм з довжиною ходу плунжера від 0,6 до 4,5 м. Недоліком цих насосів є необхідність підйому всієї колони насосно-компресорних труб для заміни насоса чи його ремонту.
Застосування вставних насосів значно прискорює й спрощує ремонт свердловин внаслідок того, що насос у зібраному вигляді спускають та витягують із свердловини на штангах без підйому насосно-компресорних труб. Вставні насоси випускають з умовним діаметром 28, 32, 38, 43 і 55 мм із довжиною ходу плунжера від 1,2 до 6,0 м. Використовують їх для підйому рідини з глибоких свердловин.
До умовного позначення насоса входять: тип насоса, варіант виконання, умовний розмір у мм, довжина ходу плунжера в мм, зменшена в 100 разів, і найбільша довжина спуску насоса в м, також зменшена в 100 разів. Наприклад позначення НСВ1-28-30-15 означає: вставний, одноступінчастий, одноплунжерний зі втулковим циліндром і замком нагорі, в якого 28 — діаметр насоса в мм, 30 — хід плунжера в мм, 15 — найбільша глибина спуску насоса в м.
Найпростішим типом трубного насоса є невставний двоклапанний насос, схему якого показано на рис. 4.18, а. Насос складається з трьох основних вузлів: циліндра з сідлом конуса на кінці; всмоктувального клапана з конусом і ловильним штоком, вгвинченим в клітку клапана; цей шток служить для зачеплення і вилучення на поверхню всього клапанного вузла без вилучення циліндра насоса; плунжера з нагнітальним клапаном.
При установці насоса у свердловині, після спуску на задану глибину насосних труб з циліндром насоса в них спускають на штангах плунжер з вузлом всмоктувального клапана. Посадковий конус щільно сідає в гніздо, роз'єднуючи тим самим затрубний простір і порожнину насоса.
Для вилучення насоса із свердловини плунжер піднімається вище його звичайного верхнього положення. Наконечник плунжера підхоплює при цьому головку захоплюючого штока і ущільнювальний конус разом із всмоктувальним клапаном виходить з гнізда, піднімаючись слідом за плунжером.
Триклапанний насос складається з трьох основних вузлів: циліндра, плунжера і всмоктувального клапана.
Істотним недоліком трубних насосів є те, що для ремонту і заміни окремих деталей їх доводиться піднімати разом з насосними трубами. В результаті на ремонт свердловин йде дуже багато часу. Крім того, під час спуску плунжера в свердловину він треться об труби, через що псується його полірована поверхня. Через часті підйоми і спуски насосних труб зношуються їх різьби.
Конструкція і умови роботи
Штанговий свердловинний насос для відкачування пластової рідини зі свердловин приводиться в дію колоною штанг. Він працює у важких умовах: пластова рідина, що перекачується, містить у собі мінералізовану воду, абразив, хімічно активні речовини, гази — часто сірководень і СО2. Температура навколишнього середовища може перевищувати 1000С. Працюючи в подібних умовах, свердловинний насос повинний мати достатню довговічність і високий ККД. Розмаїтість умов експлуатації нафтових родовищ виключає можливість однозначного визначення ККД чи довговічності ШСН. Міжремонтний період роботи насоса коливається від 15–20 до 400—500 діб, до цього, часу його об'ємний ККД знижується до 30–50 %.
Виходячи з мінімально можливої кількості типорозмірів і забезпечення нормальної роботи всіх типорозмірів верстатів-качалок, а також можливості збирання необхідних по довжині втулкових циліндрів (при довжині однієї втулки 300 мм) прийнято десять довжин ходу плунжера насоса — 0,6; 0,9; 1,2; 1,8; 2,5; 3,0; 3,5; 4,5; 5,2 і 6,0 м — з урахуванням можливості максимальних доборів при відповідній вантажності верстата-качалки. Найбільше поширення одержали вставні, чи трубні, насоси (мають трубчастий корпус). Вони відрізняються простотою конструкції, застосовують їх головним чином у свердловинах, що експлуатуються з великим міжремонтним періодом та з великими дебітами. Випускають невставні насоси з умовним діаметром 28, 32, 43, 55, 68 і 93 мм, з довжиною ходу плунжера від 0,6 до 4,5 м. Недоліком цих насосів є необхідність підйому всіх труб для зміни насоса чи його ремонту. Тому вони менш поширені.
В умовне позначення насоса повинні входити: тип насоса, виконання, умовний розмір в мм, довжина ходу плунжера в мм, зменшена в 100 разів і найбільша довжина спуска насоса в м також зменшена в 100 разів.
Наприклад: НСВ1-28-30-15, де 28-діаметр насоса, 30-100 — хід плунжера в мм і 15-100-найбільша глибина спуска насоса в м.
Відповідно до ГОСТ свердловинні штангові насоси слід виготовляти наступних типів (рис.): НСВ1 — вставний, одноступінчатий, одноплунжерний із втулковим циліндром і замком нагорі;
НСВ2 — те ж, із замком унизу;
НСВГ — вставний, одноступінчатий, двохплунжерний із втулковим циліндром і замком нагорі;
1НСВГ — вставний, двоступінчастий, двохплунжерний із втулковим циліндром і замком нагорі;
НСН1 — невставний, одноступінчатий, одноплунжерний із втулковим циліндром і захопленням штока;
НСН2 — те ж, з уловлювачем;
НСНА — те ж, з автосцепом;
НСВ1Б — вставний, одноступінчатий, одноплунжерний, з безвтулковим циліндром і замком нагорі;
НСН2Б — невставний, одноступінчатий, одноплунжерний з безвтулковим циліндром і уловлювачем.
Додаткові букви в шифрі наступні: П — із сідлами клапанів із твердого сплаву; В — із сідлами клапанів із твердого сплаву, пескозащитным пристроєм і сепаратором; Т — із сідлами клапанів із твердого сплаву і порожнім штоком.
Коефіцієнт подачі штангового насоса
Коефіцієнт подачі штангового насоса — відношення дійсної подачі насоса до теоретичної, яке виражається формулою: αп = αд αус αн αвит, де αп — К.п.ш.н.; αд, αус, αн, αвит — коефіцієнти, які характеризують вплив відповідно деформацій штанг і труб, усадки рідини, ступеня наповнення насоса рідиною і витікання рідини. Оптимальний К.п.ш.н. визначають за критерієм мінімальної собівартості видобутку нафти за цикл роботи штанговонасосної свердловини (сума тривалості міжремонтного періоду і ремонту свердловини).
Різновиди
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
- Нефтепромысловое оборудование. Справочник под ред. Е. И. Бухаленко. М.: Недра, 1990.
- Орловський В. М., Білецький В. С., Вітрик В. Г., Сіренко В. І. Бурове і технологічне обладнання. Харків: Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, НТУ «ХПІ», ТОВ НТП «Бурова техніка», Львів, Видавництво «Новий Світ — 2000», 2021. — 358 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Nasos shtangovij sverdlovinnij ros nasos shtangovyj skvazhinnyj angl deep well pump nim Gestange tief kolbenpumpe f nasos plunzhernij yakij privoditsya v diyu za dopomogoyu koloni nasosnih shtang i priznachenij dlya vidkachuvannya ridini iz naftovih sverdlovin shlyahom zanurennya pid riven ridini ShTANGOVIJ NASOSIstoriyaOdni z pershih zastosuvan na Bakinskih naftovih promislah Oleksandrom Pavlovichem Serebrovskim yakij dodav syudi dosvid SShA z mehanizovanogo vidobutku nafti Zagalnij opisCe ob yemnij nasos porshen yakogo yak pravilo vikonano u viglyadi porozhnistogo cilindra z sharovim klapanom u verhnij chastini opuskannya ta pidjom porshnya v trubi vidbuvayetsya za dopomogoyu shtangi yaka privoditsya v ruh shtangovoyu lebidkoyu rozmishenoyu nad sverdlovinoyu na poverhni zemli N sh mayut dostatno visokij k k d 70 80 legko vikoristovuyutsya u avtomatizovanih sistemah harakterizuyutsya prostotoyu montazhu ta profilaktichnih remontiv Znajshli shiroke zastosuvannya u naftovij promislovosti Do nedavnogo chasu bilshe 2 3 diyuchogo fondu sverdlovin v sviti ekspluatuvalosya z dopomogoyu shtangovih nasosiv Nedolikami shtangovih nasosiv ye gromizdkist mozhlivist obrivu shtang obmezhenist zastosuvannya v pohilih i silno obvodnenih sverdlovinah nedostatno visoka podacha neveliki do 2 km glibini ekspluataciyi Usi suchasni glibinni shtangovi nasosi sho zastosovuyutsya dlya ekspluataciyi naftovih sverdlovin za konstrukciyeyu i sposobom ustanovki v sverdlovini podilyayutsya na dvi grupi trubni nevstavni i vstavni U trubnih nasosah robochij cilindr ye pryamim prodovzhennyam koloni nasosno kompresornih trub na yakih vin spuskayetsya u sverdlovinu Plunzher trubnogo nasosa iz vsmoktuvalnim i nagnitalnim klapanami spuskayetsya v sverdlovinu okremo vid cilindra na koloni nasosnih shtang Vidpovidno i pidjom nasosa iz sverdlovini provoditsya v dva etapi spochatku vityaguyutsya shtangi z plunzherom i klapanami a potim trubi z cilindrom Vstavnij nasos spuskayetsya u sverdlovinu v zibranomu viglyadi na shtangah Vityaguvannya jogo na poverhnyu takozh provoditsya v odin prijom Spushenij u sverdlovinu vstavnij nasos zakriplyuyetsya v nasosno kompresornih trubah za dopomogoyu specialnogo zamkovogo pristosuvannya yake zazdalegid spuskayetsya v sverdlovinu na trubah Najbilshogo poshirennya distali nevstavni trubni nasosi Voni vidriznyayutsya prostotoyu konstrukciyi zastosovuyut yih golovnim chinom u sverdlovinah sho ekspluatuyutsya z velikim mizhremontnim periodom i z velikimi debitami Vipuskayut nevstavni nasosi z umovnim diametrom 28 32 43 55 68 i 93 mm z dovzhinoyu hodu plunzhera vid 0 6 do 4 5 m Nedolikom cih nasosiv ye neobhidnist pidjomu vsiyeyi koloni nasosno kompresornih trub dlya zamini nasosa chi jogo remontu Zastosuvannya vstavnih nasosiv znachno priskoryuye j sproshuye remont sverdlovin vnaslidok togo sho nasos u zibranomu viglyadi spuskayut ta vityaguyut iz sverdlovini na shtangah bez pidjomu nasosno kompresornih trub Vstavni nasosi vipuskayut z umovnim diametrom 28 32 38 43 i 55 mm iz dovzhinoyu hodu plunzhera vid 1 2 do 6 0 m Vikoristovuyut yih dlya pidjomu ridini z glibokih sverdlovin Do umovnogo poznachennya nasosa vhodyat tip nasosa variant vikonannya umovnij rozmir u mm dovzhina hodu plunzhera v mm zmenshena v 100 raziv i najbilsha dovzhina spusku nasosa v m takozh zmenshena v 100 raziv Napriklad poznachennya NSV1 28 30 15 oznachaye vstavnij odnostupinchastij odnoplunzhernij zi vtulkovim cilindrom i zamkom nagori v yakogo 28 diametr nasosa v mm 30 hid plunzhera v mm 15 najbilsha glibina spusku nasosa v m Najprostishim tipom trubnogo nasosa ye nevstavnij dvoklapannij nasos shemu yakogo pokazano na ris 4 18 a Nasos skladayetsya z troh osnovnih vuzliv cilindra z sidlom konusa na kinci vsmoktuvalnogo klapana z konusom i lovilnim shtokom vgvinchenim v klitku klapana cej shtok sluzhit dlya zacheplennya i viluchennya na poverhnyu vsogo klapannogo vuzla bez viluchennya cilindra nasosa plunzhera z nagnitalnim klapanom Pri ustanovci nasosa u sverdlovini pislya spusku na zadanu glibinu nasosnih trub z cilindrom nasosa v nih spuskayut na shtangah plunzher z vuzlom vsmoktuvalnogo klapana Posadkovij konus shilno sidaye v gnizdo roz yednuyuchi tim samim zatrubnij prostir i porozhninu nasosa Dlya viluchennya nasosa iz sverdlovini plunzher pidnimayetsya vishe jogo zvichajnogo verhnogo polozhennya Nakonechnik plunzhera pidhoplyuye pri comu golovku zahoplyuyuchogo shtoka i ushilnyuvalnij konus razom iz vsmoktuvalnim klapanom vihodit z gnizda pidnimayuchis slidom za plunzherom Triklapannij nasos skladayetsya z troh osnovnih vuzliv cilindra plunzhera i vsmoktuvalnogo klapana Istotnim nedolikom trubnih nasosiv ye te sho dlya remontu i zamini okremih detalej yih dovoditsya pidnimati razom z nasosnimi trubami V rezultati na remont sverdlovin jde duzhe bagato chasu Krim togo pid chas spusku plunzhera v sverdlovinu vin tretsya ob trubi cherez sho psuyetsya jogo polirovana poverhnya Cherez chasti pidjomi i spuski nasosnih trub znoshuyutsya yih rizbi Konstrukciya i umovi robotiSverdlovinni shtangovi nasosi Shtangovij sverdlovinnij nasos dlya vidkachuvannya plastovoyi ridini zi sverdlovin privoditsya v diyu kolonoyu shtang Vin pracyuye u vazhkih umovah plastova ridina sho perekachuyetsya mistit u sobi mineralizovanu vodu abraziv himichno aktivni rechovini gazi chasto sirkovoden i SO2 Temperatura navkolishnogo seredovisha mozhe perevishuvati 1000S Pracyuyuchi v podibnih umovah sverdlovinnij nasos povinnij mati dostatnyu dovgovichnist i visokij KKD Rozmayitist umov ekspluataciyi naftovih rodovish viklyuchaye mozhlivist odnoznachnogo viznachennya KKD chi dovgovichnosti ShSN Mizhremontnij period roboti nasosa kolivayetsya vid 15 20 do 400 500 dib do cogo chasu jogo ob yemnij KKD znizhuyetsya do 30 50 Vihodyachi z minimalno mozhlivoyi kilkosti tiporozmiriv i zabezpechennya normalnoyi roboti vsih tiporozmiriv verstativ kachalok a takozh mozhlivosti zbirannya neobhidnih po dovzhini vtulkovih cilindriv pri dovzhini odniyeyi vtulki 300 mm prijnyato desyat dovzhin hodu plunzhera nasosa 0 6 0 9 1 2 1 8 2 5 3 0 3 5 4 5 5 2 i 6 0 m z urahuvannyam mozhlivosti maksimalnih doboriv pri vidpovidnij vantazhnosti verstata kachalki Najbilshe poshirennya oderzhali vstavni chi trubni nasosi mayut trubchastij korpus Voni vidriznyayutsya prostotoyu konstrukciyi zastosovuyut yih golovnim chinom u sverdlovinah sho ekspluatuyutsya z velikim mizhremontnim periodom ta z velikimi debitami Vipuskayut nevstavni nasosi z umovnim diametrom 28 32 43 55 68 i 93 mm z dovzhinoyu hodu plunzhera vid 0 6 do 4 5 m Nedolikom cih nasosiv ye neobhidnist pidjomu vsih trub dlya zmini nasosa chi jogo remontu Tomu voni mensh poshireni V umovne poznachennya nasosa povinni vhoditi tip nasosa vikonannya umovnij rozmir v mm dovzhina hodu plunzhera v mm zmenshena v 100 raziv i najbilsha dovzhina spuska nasosa v m takozh zmenshena v 100 raziv Napriklad NSV1 28 30 15 de 28 diametr nasosa 30 100 hid plunzhera v mm i 15 100 najbilsha glibina spuska nasosa v m Vidpovidno do GOST sverdlovinni shtangovi nasosi slid vigotovlyati nastupnih tipiv ris NSV1 vstavnij odnostupinchatij odnoplunzhernij iz vtulkovim cilindrom i zamkom nagori NSV2 te zh iz zamkom unizu NSVG vstavnij odnostupinchatij dvohplunzhernij iz vtulkovim cilindrom i zamkom nagori 1NSVG vstavnij dvostupinchastij dvohplunzhernij iz vtulkovim cilindrom i zamkom nagori NSN1 nevstavnij odnostupinchatij odnoplunzhernij iz vtulkovim cilindrom i zahoplennyam shtoka NSN2 te zh z ulovlyuvachem NSNA te zh z avtoscepom NSV1B vstavnij odnostupinchatij odnoplunzhernij z bezvtulkovim cilindrom i zamkom nagori NSN2B nevstavnij odnostupinchatij odnoplunzhernij z bezvtulkovim cilindrom i ulovlyuvachem Dodatkovi bukvi v shifri nastupni P iz sidlami klapaniv iz tverdogo splavu V iz sidlami klapaniv iz tverdogo splavu peskozashitnym pristroyem i separatorom T iz sidlami klapaniv iz tverdogo splavu i porozhnim shtokom Koeficiyent podachi shtangovogo nasosaKoeficiyent podachi shtangovogo nasosa vidnoshennya dijsnoyi podachi nasosa do teoretichnoyi yake virazhayetsya formuloyu ap ad aus an avit de ap K p sh n ad aus an avit koeficiyenti yaki harakterizuyut vpliv vidpovidno deformacij shtang i trub usadki ridini stupenya napovnennya nasosa ridinoyu i vitikannya ridini Optimalnij K p sh n viznachayut za kriteriyem minimalnoyi sobivartosti vidobutku nafti za cikl roboti shtangovonasosnoyi sverdlovini suma trivalosti mizhremontnogo periodu i remontu sverdlovini RiznovidiNasos vstavnij Nasos nevstavnijLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2013 T 3 S Ya 644 s Neftepromyslovoe oborudovanie Spravochnik pod red E I Buhalenko M Nedra 1990 Orlovskij V M Bileckij V S Vitrik V G Sirenko V I Burove i tehnologichne obladnannya Harkiv Harkivskij nacionalnij universitet miskogo gospodarstva imeni O M Beketova NTU HPI TOV NTP Burova tehnika Lviv Vidavnictvo Novij Svit 2000 2021 358 s