Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

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

Рис. 10.22. Полостной насос

мышленность С. Дж. Коверли (С. J. Coverly, Cobe Inc.) в начале 1930-х годов. Глубинный насос, используемый в этой системе, аналогичен штанговому насосу, но напрямую соединен с гидравлическим двигателем, который приводится в действие рабочей жидкостью (давление до 5000 psi*, ЗбМПа), поступающей с поверхности.

Насосы Кобе

Самые первые гидравлические насосы относились к типу вставных насосов. Такой насос вводится в эксплуатационную насосно-компрессорную колонну на тонкой трубе, по которой под высоким давлением подается рабочая жидкость (рис. 10.23). В этом случае гидравлический насос помещается на дно насосно-компрессорной колонны, так же как вставной штанговый насос. Масло, выпускаемое из гидравлического двигателя, смешивается с добываемыми скважинными флюидами, текущими по насосно-компрессорной колонне. Поскольку гидростатический напор в трубопроводе рабочей жидкости равен гидростатическому напору нефти в эксплуатационной колонне, энергия потребляется только для перекачивания скважинных флюидов и для преодоления трения. Любой вьщеляющийся газ может быть удален по обсадной колонне и, как и в случае штангового насоса, ниже насоса может быть установлен газовый якорь, который способствует отделению газа. Отбор из скважины ограничен производительностью насоса такой величины, которая позволяет поместить его вместе с двигателем в данную эксплуатационную колонну.

При монтаже в обсадной колонне появляется возможность применять гидравлические насосы больших размеров и при данном размере обсадной колонны перекачивать большие объемы (рис. 10.24). При таком монтаже рабочая жидкость и добываемые жидкости всасываются по нагнетательной магистрали в скважинный гидравлический насос и смешиваются с новыми жидкостями из

psi - фунт/дюйм; 1 psi = 0,07 атм (кг/см). - Примеч. ред.

О"

. Нагнетательная магистраль

Насосно-компрессорная колонна

Обсадная труба

Прием двигателя

Разгрузка двигателя

• Нагнетание насоса Секция насоса

Всасывание насоса

Рис. 10.23. Гидравлический насос вставного типа

скважины, после чего поступают на поверхность по обсадной колонне.

Недостатком такой конструкции является то, что добываемый газ должен проходить через насос и таким образом обсадная труба соприкасается с добываемыми жидкостями. И в случае монтажа в обсадной колонне, и при монтаже в насосно-компрессорной колонне нагнетатель-

• Нагнетательная магистраль

Обсадная труба

Гидравлический насос

Пакер

Рис. 10.24. Гидравлический насос в обсадной колонне

ную магистраль приходится извлекать из скважины для технического обслуживания насосного узла.

В 1950 г. был предложен гидравлический насосный узел, устраняющий необходимость извлечения нагнетательной магистрали для поднятия насоса. Так называемые установки со свободным насосом спускаются в скважину под действием гидравлического давления, прикладываемого так же, как при работе насоса, а извлекаются посредством изменения направления тока рабочей жид-

Свободный насос,

установленный

параллельно

Свободный насос в обсадной колонне

Рис. 10.25. Свободный гидравлический насос

кости (рис. 10.25). Двигатель и насос в этом узле по существу такие же, как в обычном гидравлическом насосе. Тем не менее посадочный ниппель и нижняя уплотни-тельная пробка различаются и, кроме того, свободный насос снабжен поршнем для улучшения притока в скважину (свабом), оборудованным двумя манжетами в верхней части устройства. Эти манжеты обычно ориентированы так, чтобы создать герметичное уплотнение при извлечении насоса. В некоторых глубоких или искривленных скважинах верхняя манжета развернута обратной стороной для обеспечения уплотнения при извлечении насоса. Сваб снабжен шейкой для захвата ловильным инструментом, чтобы поднять насос на талях, если не удается получить его обычным способом.

Скважинные насосы

После внедрения насоса Кобе несколько фирм разработали гидравлические насосы, различающиеся конструктивными особенностями. Все они имеют в своем составе:

• насосный поршень, совершающий в цилиндре возвратно-поступательные движения;

• всасывающий и выкидной насосные клапаны;

• поршень двигателя, непосредственно соединенный с поршнем насоса;

• реверсивный клапан для обращения направления рабочей жидкости.

В одной из конструкций установлены насосный поршень одностороннего действия, качающий только при ходе вверх, и один поршень двигателя (рис. 10.26). Другие конструкции оснащены насосами двойного действия, которые сглаживают потребности в энергии, сдвоенными насосами для увеличения их объема, совместно работающими насосами для увеличения коэффициента сжатия и сдвоенными поршнями двигателя для увеличения мощности. Имеется также набор деталей, позволяющих изменять монтаж внутрискважинного оборудования для приспособления данных узлов к различным состояниям скважин (рис. 10.27).

Переработка на поверхности и насосное оборудование

Гидравлические системы

Открытые системы. Большинство используемых в настоящее время гвдравлических насосов имеют открытую гидравлическую систему, использующую добытую сырую нефть в качестве насосно-компрессорной жидкости (рис. 10.28). Для большинства внутрискважинных устройств существуют обвязки устья скважины. Масляный