|
|
|
|
Главная Переработка нефти и газа Отходящий газ Отходящий газ Рабочие цилиндры Пневмо-hi балансиры  Рабочие цилиндры Пневмо-балансиры Пневматический зервуар Ход вниз Газ низкого давления Газ высокого давления Газ в пневмобалансирах Ход вверх Рис. 10.18. Пневматический штанговый насос буферной емкости балансира сжатый газ поступает в два пневмобалансира, компенсирующих вес колонных насосных штанг и половину веса скважинных флюидов, так же как и в качалке. Верхняя часть пневмобалансиров открыта в атмосферу. Давление на рабочий поршень в верхней и нижней точках рабочего хода меняется с помощью золотника, управляемого реверсивным штоком, присоединенным к оснастке штока поршня. Такие установки успешно применяются для откачки воды из газовых скважин, где давление в устье скважины существенно превышает давление в товарном газопроводе, что обеспечивает энергию для работы установки. Таким образом, эти установки работают без затрат на энергию, поскольку в качестве источника энергии они используют перепад давления между головкой обсадной колонны и газопроводом товарного газа. Гидравлические установки В конце 1940-х годов применялись гидравлические штанговые насосные установки с рабочим ходом более 6 м (рис. 10.19). По сравнению с тремя метрами максимального рабочего хода качалок того времени эти установки обеспечивали более плавную работу, более редкую смену штанг и более высокую степень сжатия для сокращения числа газовых пробок. Однако начальные капиталовложения были велики, и теперь, когда доступны качалки с ходом 7,5 м, гидравлические штанговые насосы с большим рабочим ходом используются очень редко. Балансировочный резервуар Гидравлический насос и управление   Гидроцилиндр Рис. 10.19. Гидравлический штанговый насос Насосы с воротом и колесным домкратом Ограниченно применялись и многие другие конструкции штанговых насосов. Насосная установка с тросами и воротом (рис. 10.20) позволяет добиться длины рабочего хода 12-24 м, что снижает динамические нагрузки, необходимость смены штанг, возникновение газовых пробок и энергопотребление. Это устройство может применяться при глубоком погружении насоса. Колесный домкрат, напротив, применяется только для добычи с небольшой глубины. Невзирая на многообразие штанговых насосных установок, качалкам отдано предпочтение благодаря их надежности, простоте, гибкости и известности. Хотя принцип работы остался тем же, что и у самых ранних насосных установок, современная качалка благодаря техническому прогрессу становится все более эффективной частью монтажа добывающего оборудования.  - Трос Противовес - • i Насос Рис. 10.20. Один из видов насосной установки с тросами Достоинства и недостатки Достоинства Штанговый насос используется достаточно часто и хорошо знаком большей части персонала, занятого эксплуатацией и техническим обслуживанием. Он может применяться в широком диапазоне производительностей и на ограниченных скоростях и при ограниченных глубинах извлекать продукт из скважины вплоть до ее истощения. Штанговые насосы высоконадежны и легко поддаются диагностике с помощью ряда различных приемов: осмотра, динамометрии и зондирования скважины. Данный метод позволяет добывать высокотемпературные или высоковязкие нефти, а проблемы коррозии и образование отложений легко разрешаются. Штанговые насосы приводятся в движение электричеством или топливным газом, причем электропривод легко подстраивается под график подачи газа или периодическую работу. Наконец, цена штангового насоса - дополнительное преимущество для поддержания эксплуатационных расходов на низком уровне. Недостатки Среди недостатков штанговых насосов следует упомянуть их непригодность для искривленных скважин. Глубина и объем скважин, для которых они могут применяться, ограничены весом штанг и запасом прочности, а высокий газовый фактор скважины либо попадание песка и парафина в скважинные флюиды еще более ухудшают их эффективность. Определенные физические характеристики установок также свидетельствуют против их использования. Большие размеры штанговых насосов загромождают городскую застройку и мешают работе вращающихся дождевальных машин в сельской местности. Суммарный вес и габариты могут помешать их применению на морских платформах. Для обслуживания внутрискважинного оборудования еле- дует принимать во внимание дополнительное неудобство, связанное с необходимостью использования подъемных устройств. Роторные установки Сравнительно новой для нефтяной промышленности насосной системой является насос с поступательным движением полости (рис. 10.21). Такой насос состоит из ротора из хромированной стали, выполненного в виде наружной спирали. Статор, в котором вращается ротор, сделан из синтетического эластомера в форме двойной внутренней спирали и наглухо закреплен в стальном кожухе. Вращение вала, находящегося на поверхности, посредством электромотора с вертикальным шпинделем растягивает вал на заданную величину, создавая в нем напряжение, что заставляет полость, содержащую скважинные флюиды, подниматься наверх (рис. 10.22). Преимущество этой насосной системы перед возвратно-поступательной заключается в том, что она экономит расходы на энергию, лучше перекачивает вязкие жидкости, легче справляется с жидкостями, несущими песок, а компактные размеры на поверхности делают ее более привлекательной для установки в сельской местности и в городской среде. Недостатком этой системы является то, что глубина ее применения не превышает 1200 м из-за недостаточной термостойкости эластомеров, ее производительность ограничена (при сегодняшнем техническом уровне) добычей примерно 400 бар./сут., и она мало известна нефтяникам. Гидравлические насосы Добыча гидравлическими насосами - достаточно новый метод по сравнению со штанговыми насосами. Эксплуатация гидравлическими насосами была внедрена в про-  Приводная головка Выкидной трубопровод Фонтанный тройник Насосно-компрессорная колонна Обсадная колонна -fi- - Вспомогательный шток - Кожух насосной штанги - Насосная штанга - Насосно-компрессорная колонна - Хомут насосно-компрессорной колонны Переходник от насосно-• компрессорной колонны к статору Ротор Статор Рис. 10.21. Насос с поступательным движением полости 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 |
||
 |
 |
