Pojam "SHR"
SRP je skraćenica za štapnu pumpu, koja se koristi za crpljenje nafte. Ova metoda proizvodnje nafte je najčešća metoda umjetnog dobivanja nafte. To je zbog njegove jednostavnosti, učinkovitosti i pouzdanosti. Gotovo dvije trećine ukupnog fonda bunara koji danas rade rade pomoću šipkastih pumpi.Metoda proizvodnje ulja sa štapnom pumpom također ima sljedeće prednosti u odnosu na mehaniziranu:
- visoka efikasnost;
- popravci se mogu izvesti izravno na poljima;
- mogu se koristiti različiti pogoni primarnog pokretača;
- pumpne jedinice sa šipkom mogu se koristiti u teškim radnim uvjetima - u prisutnosti parafina u ulju, u bušotinama koje nose pijesak, s povećanim GOR-om i pri ispumpavanju korozivne tekućine.
Ali štapne pumpe imaju svoje nedostatke - ograničenu dubinu spuštanja, nizak protok i ograničenja nagiba bušotine.
U svom najjednostavnijem obliku, potopna pumpa sastoji se od klipa koji se pomiče gore-dolje po cilindru. Osim toga, klip ima povratni ventil koji omogućuje protok tekućine prema gore. Nepovratni ventil, koji se naziva i tanjirasti ventil, je ventil tipa kugle i sjedišta. Drugi ventil, koji je usisni, je kuglasti ventil koji se nalazi na dnu cilindra i također omogućuje tekućini da teče prema gore.
SHNG se odnosi na tip pumpe s pozitivnim pomakom, koja radi recipročnim kretanjem klipa zbog pogona tla kroz niz šipki. Gornja stabljika je uglačana stabljika. Prolazi kroz brtvenu kutiju na ušću same bušotine i spojena je na glavu balansera crpnog stroja uz pomoć traverze i ovjesa savitljivog užeta.
Štapne pumpe dijele se na utične i neutične. Utične pumpe spuštaju se u bunar u unaprijed sastavljenom obliku. I neumetnute pumpe spuštaju se samo u polu-sklopivom obliku. Za svaku vrstu rada koristite najviše prikladan izgledštapna pumpa.
Proizvodnja nafte štapnim pumpama je najčešći način umjetnog dizanja nafte, što se objašnjava njihovom jednostavnošću, učinkovitošću i pouzdanošću. Najmanje dvije trećine postojećih proizvodnih bušotina upravljaju SRP jedinice.
Pumpe za beton imaju sljedeće prednosti u odnosu na druge mehanizirane metode proizvodnje nafte:
- imaju visoku učinkovitost;
- popravak je moguć izravno na terenu;
- za primarne pogone mogu se koristiti različiti pogoni;
- SRP jedinice mogu se koristiti u kompliciranim radnim uvjetima - u bušotinama za proizvodnju pijeska, u prisutnosti parafina u proizvedenoj nafti, s visokim GOR-om, pri ispumpavanju korozivne tekućine.
Štapne pumpe također imaju nedostatke. Glavni nedostaci uključuju:
- ograničenje dubine spuštanja pumpe (što je dublje, to je veća vjerojatnost loma šipke);
- nizak protok pumpe;
- ograničenje nagiba bušotine i intenziteta njezine zakrivljenosti (ne primjenjuje se u zakošenim i vodoravnim bušotinama, kao ni za jako zakošene okomite)
Šipkasta pumpa za duboke bunare u svom najjednostavnijem obliku (vidi sliku desno) sastoji se od klipa koji se pomiče gore-dolje po cilindru koji dobro pristaje. Klip je isporučen provjeriti ventil, koji omogućuje tekućini da teče gore, ali ne i dolje. Nepovratni ventil, koji se također naziva talapasti ventil, u modernim pumpama obično je ventil s kuglastim sjedištem. Drugi usisni ventil je kuglasti ventil koji se nalazi na dnu cilindra i također omogućuje protok tekućine prema gore, ali ne i prema dolje.
Štapna pumpa odnosi se na pumpu s pozitivnim pomakom, čiji je rad osiguran klipnim kretanjem klipa uz pomoć zemaljskog pogona kroz spojno tijelo (niz šipki). Gornja traka se zove uglačana stabljika, prolazi kroz kutiju za brtvljenje na ušću bušotine i spojena je na balansnu glavu crpne jedinice pomoću traverze i ovjesa savitljivog užeta.
Glavne jedinice USHGN pogona (pumpe): okvir, postolje u obliku krnje tetraedarske piramide, 6 balansera s okretnom glavom, traverza s klipnjačama spojenim na balansnu šipku, mjenjač s kurblama i protuutezima, su opremljen nizom izmjenjivih kolotura za promjenu broja zamaha. Za brzu izmjenu i zatezanje remena, elektromotor je montiran na okretni klizač.
Štapne pumpe su dodatak (NSV) i neumetnuto (NSN).
Utične štapne pumpe spuštaju se u bunar u sastavljenom obliku. Prethodno se u bušotinu na cjevovod spušta posebna naprava za zaključavanje, a pumpa na šipkama spušta se u već spušteni cjevovod. Prema tome, za promjenu takve pumpe nije potrebno ponovno spuštati i podizati cijevi.
Pumpe bez umetanja spuštaju se polurastavljene. Prvo se cilindar pumpe spušta na cijev. Zatim se klip s nepovratnim ventilom spušta na šipke. Stoga, ako je potrebno zamijeniti takvu pumpu, potrebno je prvo podići klip na šipkama iz bušotine, a zatim cijevi s cilindrom.
Obje vrste pumpi imaju svoje prednosti i nedostatke. Za svako specifično stanje koristi se najprikladnija vrsta. Na primjer, ovisno o sadržaju ulja veliki broj parafina, poželjno je koristiti neumetnute pumpe. Parafin nataložen na stijenkama cijevi može spriječiti mogućnost podizanja klipa pumpe. Za duboke bunare poželjno je koristiti umetnutu pumpu kako bi se smanjilo vrijeme potrebno za okretanje cijevi prilikom promjene pumpe.
Pumpne jedinice s bušotinom (SHSNU) dizajnirane su za podizanje tekućine iz ležišta iz bušotine na površinu.
Više od 70% operativnog fonda bušotina opremljeno je bušotinskim pumpama. Uz njihovu pomoć proizvodi se oko 30% nafte u zemlji.
Trenutno se SHSNU u pravilu koristi u bušotinama s protokom do 30 ... 40 m 3 tekućine dnevno, rjeđe do 50 m 3 na prosječnim dubinama suspenzije od 1000 ... 1500 m. m 3 / dan.
U nekim slučajevima suspenzija pumpe može se koristiti do dubine od 3000 m.
Pogon je dizajniran za pretvaranje energije motora u recipročno gibanje niza klizne šipke.
Pumpna jedinica sa šipkom uključuje:
a) zemaljska oprema - crpna jedinica (SK), oprema ušća bušotine, upravljačka jedinica;
b) podzemna oprema - cjevovod (tubing), crpne šipke (SHN), sisaljke (SHSN) i razni zaštitni uređaji koji poboljšavaju rad instalacije u teškim uvjetima.
Riža. 1. Pumpna jedinica sa šipkom u bušotini:
1 - temelj; 2 - okvir; 3 - električni motor; 4 - cilindar; 5 - ručica; b - teret; 7 - klipnjača; 8 - teret; 9 - stalak; 10 - balanser; 11 - mehanizam za pričvršćivanje glave balansera; 12 - glava balansera; 13 - ovjes užeta; 14 - polirana šipka;
15 - oprema za ušće bušotine; 16 - niz kućišta; 17 - cijevi za pumpanje i kompresor; 18 - stupac šipki; 19 - duboka pumpa; 20 - plinsko sidro; 21 - polirana brtva šipke; 22 - spojnica cijevi; 23 - spojka šipke; 24 - duboki cilindar pumpe; 25 - klip pumpe; 26 - ispusni ventil; 27 - usisni ventil.
Cilindar pumpe spušta se u bušotinu na nizu cijevi ispod razine tekućine. Zatim se na šipkama pumpe u cijev spušta klip (klip) koji je ugrađen u cilindar pumpe. Klip ima jedan ili dva ventila koji se otvaraju samo prema gore, a nazivaju se pop-up ventili. Gornji kraj šipki je pričvršćen za glavu balansera klackalice. Da bi se tekućina iz cijevi usmjerila u naftovod i spriječilo njegovo izlijevanje, na ušću bušotine postavlja se T-kutija i iznad nje brtvena kutija kroz koju prolazi brtvena kutija.
Gornja stabljika, nazvan polirana šipka, prolazi kroz kutiju za brtvljenje i povezuje se s glavom balansera pumpne jedinice pomoću ovjesa užeta i traverze.
klipna pumpa pokreće pumpna jedinica, gdje se rotacijsko gibanje primljeno od motora pomoću mjenjača, koljenastog mehanizma i balansera pretvara u recipročno gibanje koje se prenosi na klip pumpe sa šipkom kroz niz šipki.
Kada se klip pomakne prema gore ispod njega se tlak smanjuje, a tekućina iz prstenastog prostora kroz otvoreni usisni ventil ulazi u cilindar pumpe.
Kada se klip pomakne prema dolje usisni ventil se zatvara, a ispusni ventil se otvara, a tekućina iz cilindra prelazi u usponske cijevi. Uz kontinuirani rad crpke, razina tekućine u cijevima raste, tekućina dolazi do ušća bušotine i prelijeva se kroz T-cev u protočni vod.
Vozi PO "Uraltransmash"
Simbol pogoni na primjeru PShGNT4-1.5-1400:
PShGN - pogon pumpi usisnih šipki;
T - reduktor je instaliran na postolju;
1,5 - najveća duljina hoda šipke ušća bušotine je 1,5 m;
1400 - najveći dopušteni moment na pogonskom vratilu mjenjača;
Predavanje br.2
Namjena, vrste, izvedba i označavanje bušotine
Štapne pumpe.
Pumpe sa bušotinskom šipkom dizajnirane su za ispumpavanje naftne bušotine tekućine s razvodnjenošću do 99%, temperatura do 130°C, sadržaj sumporovodika ne više od 50 mg/l, slanost vode ne više od 10 g/l.
Bušotinske pumpe imaju vertikalna struktura jednostrukog djelovanja s fiksnim cilindrom, pomičnim metalnim čepom i kuglastim ventilima. Pumpe se proizvode u sljedećim tipovima:
1) HB1 - utikač s bravom na vrhu;
2) HB2 - utikač s bravom na dnu;
3) NN - neumetnuti bez hvatača;
4) HH1 - neumetnuti sa šipkom za hvatanje;
5) HH2 - neumetnuti s hvatačem
| Riža. 2. Neumetnute bušotine pumpe |
Crpka HH1 sastoji se od cilindra, klipa, ispusnog i usisnog ventila. U gornjem dijelu klipa nalazi se ispusni ventil i šipka s podloškom za šipke.
Usisni ventil je slobodno obješen na donjem kraju klipa pomoću vrha na šipki za zahvat. Tijekom rada, ventil je smješten u sjedištu tijela. Vješanje usisnog ventila na klip potrebno je za ispuštanje tekućine iz cijevi prije njihovog podizanja, kao i za zamjenu ventila bez podizanja cijevi. Prisutnost zahvatne šipke unutar klipa ograničava duljinu njegovog hoda, koja u pumpama HH1 ne prelazi 0,9 m.
U pumpi HH2C, za razliku od pumpe HH1, ispusni ventil je ugrađen na donjem kraju klipa. Za uklanjanje usisnog ventila bez podizanja cijevi koristi se hvatač (bajonetna brava) koji je pričvršćen na sjedište ispusnog ventila. Hvatač ima dva kovrčava utora za zahvat. U kavez usisnog ventila uvijeno je vreteno (kratko stablo) s dva zadebljana klina. Nakon što je usisni ventil postavljen u sjedište tijela, okretanjem uzice šipke 1-2 okretaja u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, klinovi vretena klize duž utora za hvatanje i usisni ventil se odvaja od klipa. Hvatanje se provodi nakon što klip sjedne na vreteno kada se konopac šipke okreće u smjeru kazaljke na satu.
NNBA pumpa omogućuje prisilno povlačenje tekućine iz bušotina kroz cijevi, čiji je promjer manji od promjera klipa.
To se postiže njegovim posebnim dizajnom - prisutnošću automatske spojnice, uključujući spojnicu i ručku, i odvodni uređaj. Sastavljena pumpa bez spojnice spušta se u bušotinu na cijevima. Zatim se na šipke spušta kuka s mjernom šipkom. Spojka gura kalem drenažnog uređaja prema dolje i zahvaća ručku pričvršćenu na klip, dok se drenažni otvor zatvara. Kada podižete pumpu, podignite konop šipke. U isto vrijeme, hvataljka gura kalem prema gore, otvarajući odvodni otvor. Nakon toga se kuka odvoji od zahvata i kolona šipki se slobodno diže.
Cilindar pumpe za umetanje(vidi sl. 3) spušta se unutar cijevi na stup šipki i montira na njih pomoću posebnog spoja za zaključavanje. To omogućuje promjenu pumpe za umetanje bez ulaska i izvlačenja cijevi. Ali s istim promjerima klipova, utična pumpa zahtijeva upotrebu cijevi većeg promjera.
Pumpe za bušotinu verzije NV1S dizajnirane su za pumpanje tekućine niske viskoznosti iz naftnih bušotina.
Pumpa se sastoji od kompozitnog cilindra na čijem je donjem kraju pričvršćen dvostruki usisni ventil, a na gornjem kraju - zatvarač klipa koji se pomično nalazi unutar cilindra, na čijim su navojnim krajevima pričvršćeni: dvostruki ispusni ventil odozdo , i klipni kavez odozgo. Za spajanje klipa na niz šipki pumpe, pumpa je opremljena šipkom pričvršćenom na kavez klipa i učvršćenom sigurnosnom maticom. U provrtu gornjeg pomoćnog dijela cilindra nalazi se graničnik na koji se oslanja klip koji osigurava otkidanje bušotinske pumpe s nosača.
Bušotine pumpe NV1B. Ove crpke, u smislu namjene, dizajna i principa rada, slične su pumpama verzije NV1S i razlikuju se od njih samo po tome što su korišteni čvrsti cilindri verzije Central Bank, koji se odlikuju povećanom čvrstoćom, otpornošću na habanje i transportabilnost u usporedbi s cilindrima verzije TsS.
Pumpe za bušotinu verzije HB2 imaju slično područje primjene kao i crpke za bušotinu verzije HB1, ali se mogu spuštati u bušotine na veću dubinu.
| Riža. 3. Pumpe u bušotini |
Zaustavna nazuvica s konusom je pričvršćena na usisni ventil. Na gornjem kraju cilindra nalazi se sigurnosni ventil koji sprječava taloženje pijeska u cilindru kada je pumpa zaustavljena.
Klip s tlačnim ventilom na donjem kraju i kavezom klipa na gornjem kraju pomično je postavljen unutar cilindra. Za spajanje klipa pumpe na niz šipki pumpe, pumpa je opremljena šipkom koja je pričvršćena na kavez klipa i pričvršćena sigurnosnom maticom.
U provrtu gornjeg kraja cilindra nalazi se graničnik.
Crpka se spušta u niz cijevi na nizu usisne šipke i učvršćuje u nosaču dno pomoću tvrdoglave bradavice s konusom. Ovo pričvršćivanje pumpe omogućuje vam istovar od pulsirajućih opterećenja.
Ova okolnost osigurava njegovu primjenu na velikim dubinama bušotina.
cilindri bušotine se proizvode u dvije izvedbe:
® CB - jednodijelni (bez rukava), debelih stijenki;
® TsS - kompozit (rukav).
Cilindar čahurne pumpe sastoji se od kućišta u kojem su smještene čahure. Čahure su pričvršćene u kućište maticama.
Čahure su podvrgnute promjenjivom unutarnjem hidrauličkom tlaku uzrokovanom pumpanim stupcem tekućine i konstantnom silom koja proizlazi iz krajnje kompresije radnih čahura. Čahure svih crpki s različitim unutarnjim promjerima imaju istu duljinu - 300 mm svaka.
Čahure svih pumpi izrađene su od tri vrste: legirani od čelika razreda 38KhMYuA, čelika od čelika razreda 45 i 40X, lijevanog željeza razreda SCh26-48.
Legirane čahure izrađene su samo tanke stijenke, čelične - tanke stijenke, s povećanom debljinom stijenke i debelim stijenkama, lijevano željezo - debelim stijenkama.
Da bi se povećala trajnost, unutarnja površina čahura ojačana je fizikalno-termičkim metodama: čahure od lijevanog željeza kaljene su visokofrekventnim strujama, čelične čahure su nitrirane, cementirane, nitrirane. Kao rezultat ove obrade, tvrdoća površinskog sloja je do 80 HRc.
Strojna obrada čahura sastoji se od brušenja i honanja. Osnovni zahtjevi za strojnu obradu - visoka klasa točnost i čistoća unutarnje površine, kao i okomitost krajeva na os čahura.
Makrogeometrijska odstupanja unutarnjeg promjera čahure ne smiju biti veća od 0,03 mm. Ravnost krajnjih površina mora osigurati ravnomjernu kontinuiranu točku na boji od najmanje 2/3 debljine stijenke čahure.
Bešavni cilindri su duga čelična cijev, čija je unutarnja površina radna. U ovom slučaju, cijev igra ulogu i cilindra i kućišta u isto vrijeme. Takav dizajn je lišen takvih nedostataka kao što su curenje između krajeva radnih čahura, zakrivljenost osi cilindra. To povećava krutost pumpe i omogućuje korištenje klipa velikog promjera s istim vanjskim promjerom u usporedbi s pumpom s rukavcem.
Klip dubinska pumpa je čelična cijev S unutarnji navoj na krajevima. Za sve pumpe, duljina klipa je konstantna i iznosi 1200 mm. Izrađeni su od čelika 45, 40X ili 38HMYUA. Prema načinu brtvljenja razmaka između cilindra i klipa razlikuju se potpuno metalni klipovi i klipovi obloženi gumom. U paru metalnog klipa - cilindra, brtva se stvara normaliziranim razmakom velike duljine, u gumiranim - zbog manžeta ili prstenova izrađenih od elastomera ili plastike.
Trenutno se koriste klipovi (slika 4):
a) s glatkom površinom;
b) s prstenastim utorima;
c) sa zavojnim utorom;
d) s prstenastim žljebovima, cilindričnim provrtom i zakošenim krajem u gornjem dijelu („pješčani povjetarac“);
e) klipove s prstenom;
e) gumirani klipovi.
a - glatka (verzija G); b - s prstenastim utorima (verzija K); c - sa zavojnim utorom (verzija B); g - tip "brijanje pijeska" (verzija P); d - manšeta, gumirani klip; 1 - tijelo klipa; 2 - samobrtveni gumeni prsten; 3 - bubreći gumeni prstenovi.
Usisne šipke
Šipke pumpe dizajnirane su za prijenos recipročnog gibanja na klip pumpe (slika 5). Proizvedeno uglavnom od legiranih čelika okruglog presjeka promjera 16, 19, 22, 25 mm, duljine 8000 mm i skraćeni - 1000, 1200, 1500, 2000 i 3000 mm za normalne i korozivne uvjete rada.
Riža. 5 - Usisna šipka
Oznaka šipke - ŠN-22 znači: šipka pumpe promjera 22 mm. Klasa čelika - čelik 40, 20N2M, 30KhMA, 15NZMA i 15Kh2NMF s čvrstoćom razvlačenja od 320 do 630 MPa. Usisne šipke se koriste u obliku stupova koji se sastoje od pojedinačnih šipki povezanih spojkama.
Šipkaste spojke proizvode se: spojni tip MSH (slika 6) - za klipnjače iste veličine i prijenosni tip MSHP - za klipnjače različitih promjera.
Za spajanje šipki koriste se spojnice - MSH16, MSH19, MSH22, MSH25; brojka označava promjer spojene šipke duž tijela (mm). Ocher Machine-Building Plant JSC proizvodi pumpne šipke od jednoosno orijentiranih staklenih vlakana s vlačnom čvrstoćom od najmanje 800 MPa. Krajevi (niple) šipki izrađeni su od čelika. Promjeri šipki 19, 22, 25 mm, duljine 8000 - 11000 mm.
Riža. 6 – Spojka klizne šipke:
a - izvršenje I; b – izvedba II
Prednosti: smanjenje težine šipki 3 puta, smanjenje potrošnje energije za 18-20%, povećana otpornost na koroziju s visokim sadržajem sumporovodika, itd. Koriste se kontinuirane šipke "Korod".
Značajan dio fonda naftnih bušotina u svijetu čine bušotine kojima upravljaju SRP jedinice. To je zbog činjenice da se mnoge bušotine odmah nakon bušenja puštaju u rad pumpanjem, kao i prebacivanjem protočnih bušotina i bušotina opremljenih potopnim električnim centrifugalnim crpkama bez poluge na rad SRP-a, uz smanjenje protoka na 100 tona/dan. Tako je do 80% bušotina u svijetu opremljeno SRP jedinicama.
Zemaljska i dubinska oprema SRP instalacije prikazana je na slici 2.1. Instalacija se sastoji od pogona EM 1 koji je remenskim prijenosom 2 povezan s mjenjačem 3. Na izlaznom vratilu mjenjača nalazi se koljenasta poluga 4, kao i protuuteg 5 na koji su ugrađeni utezi 6. Polirana šipka 11 prolazi kroz kutiju za brtvljenje 12.
Oprema podzemne bušotine sastoji se od niza zaštitne cijevi 13, cijevi 14 i niza usisnih šipki 15.
Dubinska pumpa sa šipkom 19 sastoji se od cilindra 16, prihvatnog ventila 20 i ispusnog ventila 17.
Usisna pumpa (slika 2.2) sastoji se od cilindra, usisnog ventila i ispusnog ventila.
SRP radi na sljedeći način. Ciklus njihanja počinje u trenutku kada se stabljika (a time i klip) pomakne prema dolje. Kada se klip s otvorenim ispusnim ventilom približi najnižem položaju, usisni ventil je zatvoren. Polirana šipka je samo opterećena težinom šipki uronjenih u tekućinu. U najnižem položaju ispusni ventil se zatvara.
Tlak tekućine u cilindru pumpe gotovo je jednak tlaku u cijevima pumpe iznad klipa.
sl.2.1.
Kada se polirana šipka počne pomicati prema gore, klip ostaje nepomičan u odnosu na cilindar pumpe, budući da elastične šipke ne mogu prenijeti kretanje na njega dok ne prime punu napetost od težine stupca tekućine u cijevima pumpe po površini klipa. Količina istezanja šipki izravno je proporcionalna količini percipiranog dijela težine tekućine. Stoga, s povećanjem istezanja šipki, raste opterećenje na poliranoj šipki. Onaj dio tekućine koji su šipke preuzele uklanja se iz cijevi. Kao rezultat toga, cijevi smanjuju njihovu
duljine, a njihov donji kraj se pri zatvorenom usisnom ventilu pomiče prema gore.
Budući da se između usisnog i ispusnog ventila u cilindru pumpe nalazi gotovo nestlačiva tekućina, kretanje donjeg kraja cijevi prema gore uzrokuje da se klip pomiče prema gore zajedno s pumpom.
Riža. 2.2.
- 1 - pumpa; 2 - razina tekućine; 3 - naftonosna formacija;
- 4 - stupac šipki; 5 - cijevi
U bilo kojem trenutku trenutna vrijednost istezanja šipki jednaka je razlici pomaka polirane šipke i klipa. Stoga, kako bi šipke dobile potpuno izvlačenje potrebno za prijenos kretanja na klip, polirana šipka mora prijeći udaljenost jednaku zbroju istezanja šipki i skupljanja cijevi.
Opterećenje polirane šipke povećava se dok se pomiče prema gore. Tijekom naknadnog kretanja klipa prema gore, konstantno opterećenje djeluje na polirano stablo.
Od krajnjeg gornjeg položaja, polirana šipka počinje se kretati prema dolje. Međutim, klip se ne može pomaknuti prema dolje, jer se ispod njega u cilindru pumpe nalazi praktički nestlačiva tekućina. Ispusni ventil se ne može otvoriti jer je tlak u cilindru pumpe jednak nuli, a iznad klipa jednak je tlaku cijelog stupca tekućine u cijevima pumpe. Stoga klip ostaje nepomičan u odnosu na cilindar pumpe. Zbog činjenice da je klip na mjestu, a polirana šipka se pomiče prema dolje, duljina šipki se smanjuje, a opterećenje od težine tekućine postupno se prenosi na cijevi. Tlak u cilindru pumpe raste proporcionalno kontrakciji šipki.
Opterećenje od težine tekućine, cijevi se produžuju u skladu s tim, a njihov donji kraj se pomiče prema dolje. Budući da klip leži na nestlačivom stupcu tekućine u cilindru pumpe, on se pomiče prema dolje dok ostaje nepomičan u odnosu na cilindar pumpe. Ovo prisilno napredovanje klipa usporava kontrakciju šipki i uklanjanje opterećenja od težine tekućine. Dakle, šipke dobivaju punu kontrakciju i potpuno se oslobađaju opterećenja od težine tekućine tek kada polirana šipka prijeđe put jednak zbroju kontrakcije šipki i rastezanja cijevi od težine tekućine. .
Zbog smanjenja opterećenja tijekom pomicanja polirane šipke prema dolje, opterećenje od težine tekućine uklanja se sa šipki.
Vrste pogona klipnih pumpi.
Trenutno su rasprostranjene dvije vrste SRP zemaljskih pogona - pumpne jedinice i lančani pogoni. Osim toga, postoje sve vrste eksperimentalnih pogona, među kojima se mogu izdvojiti „linearni pogon“, „mobilni SC“ (koji se prevoze automobilom) i „sklopivi SC“ (sklopivi kako bi kroz njih mogli prolaziti sustavi za navodnjavanje poljoprivrednih polja ). U posljednje vrijeme koriste se hidraulički pogoni SRP-a. Budući da upravljanje svakim od ovih pogona ima svoje karakteristike, potrebno je razmotriti njihove značajke dizajna.
Nacrti nekih tipova SC prikazani su na slikama 2.3, 2.4 i 2.5 (dani su SC proizvođača Lufkin, SAD). Slika 2.3 prikazuje dizajn tradicionalnog SC-a s balanserom s dvije ruke. Slika 2.4 prikazuje dizajn CV-a s jednoručnim balanserom tipa MARK I. Geometrija CV-a tipa MARK II omogućuje smanjenje okretnog momenta na mjenjaču za 35% i smanjenje snage pogonskog motora u usporedbi s do tradicionalnog životopisa s dvokrakom balansirkom. I SC s pneumatskim balansiranjem prikazan je na slici 2.5. Kada se šipka pomiče prema dolje, plin u klipu se komprimira, akumulira potencijalnu energiju, a kada se šipka pomiče prema gore, pomaže elektromotoru da podigne tekućinu na površinu.
sl.2.3.
- 1 - glava balansera; 2 - balanser; 3 - središnji ležaj; 4 - poprečni ležaj; 5 - stepenice s ogradom; 6 - traverza; 7 - klipnjača; 8 - ovjes užeta;
- 9 - traverze kabelskog ovjesa; 10 - ručica; 11 - ležaj klina radilice;
- 12-kočnica; 13 - protuuteg; 14 - ED; 15-stalak balanser; 16 - poluga kočnice;
- 17 - baza
Riža. 2.4.
- 1 - glava balansera; 2 - traverza; 3 - balanser; 4 - središnji ležaj;
- 5 - klipnjača; 6 - kutni nosač; 7 - protuuteg; 8 - stalak za balansiranje;
- 9 - ovjes užeta; 10 - ručica; 11 - traverze ovjesa kabela; 12 - kočnica; 13 - mjenjač; 14 - ED; 15 - ležaj klina radilice; 16 - poluga kočnice;
- 17 - ljestve platforme; 18 - baza
sl.2.5.
- 1 - glava balansera; 2 - ležaj spremnika zraka; 3 - poprečni ležaj;
- 4 - traverza; 5 - balanser; 6 - središnji ležaj; 7 - spremnik zraka;
- 8 - ovjes užeta; 9 - traverze kabelskog ovjesa; 10 - stepenice; 11 - klipnjača; 12 - kutni nosač; 13 - klipnjača; 14 - stalak za balansiranje;
- 15 - ležaj klina radilice; 16 - kočnica; 17 - ručica; 18 - baza
Druga vrsta pogona su lančani pogoni. CPU su se počeli masovno proizvoditi početkom 90-ih godina 20. stoljeća u Kanadi i Kini, a kasnije i kod nas.
Strukturno, CPU se sastoji od okomitog okvira duž kojeg se lanac okreće (slika 2.6). Na jednu od karika lanca pričvršćen je fleksibilni remen koji izvodi recipročne pokrete. Na drugom kraju remena pričvršćene su traverze ovjesa užeta od polirane šipke. Lančane pogone karakteriziraju sljedeće karakteristike:
- - kretanje polirane šipke odvija se konstantnom brzinom;
- - duga duljina zaveslaja (do 10 m);
- - mala brzina zamaha (do 2 zamaha u minuti).
Slika 2.7 prikazuje lančane pogone tipa TsP80-6-1/4 koje je razvio Institut TatNIPIneft.
Riža. 2.6.
- 1 - platforma s ogradom; 2 - remenica; 3 - traverza remena; 4 - ovjes užeta;
- 5 - brava stabla; 6 - traverze kabelskog ovjesa; 7 - remen; 8 - polirana šipka; 9 - karika koja povezuje protuuteg s remenom; 10 - protuuteg; 11 - ušće bušotine; 12 - mjenjač; 13 - kućište pogonskog remena od ED; 14 - baza; 15 - klizači
Riža. 2.7.
Na slici 2.8 prikazana je dinamika uvođenja CPU-a na nalazišta OAO Tatneft. Može se vidjeti da je više od tisuću bušotina već opremljeno CPU-om. U Republici Baškortostan, CPU se proizvode u Neftekamsk Oilfield Equipment Plant LLC.
sl.2.8.
Takozvani "linearni" pogon SRP (Linear Rod Pump) razvio je UNICO (SAD) 2007. godine. Kod "linearnog" pogona na poliranu šipku (slika 2.9) postavlja se letva sa zubima, koja se pomiče pomoću zupčanik. Zupčanik je preko mjenjača povezan s osovinom motora. Glavna prednost linearnog pogona je niska potrošnja metala, a time i niska cijena. Linearni pogon omogućuje samo kratku duljinu hoda - ne više od 1,5 m, i ne može se koristiti u dubokim bušotinama gdje je potreban veliki prijenos snage SRP-a.
Riža. 2.9.
- 1 - držač šipke; 2 - zupčanik zupčanika; 3 - tijelo mehanizma; 4 - zupčanik;
- 5 - reduktor; 6 - uljna kupka; 7 - polirana šipka; 8 - ED; 9 - baza
Nedavno je u naftna polja uveden još jedan tip SRP pogona - hidraulički. Hidraulički pogon tipa ShGN
"Geyser", razvijen od strane LLC "NPP" PSM-Impeks "(Jekaterinburg) prikazan je na slici 2.10. Kao gornji pogon SRP-a koristi se hidraulička instalacija "Gejzir".
Hidraulički pogon Geyser štapne pumpe sastoji se od sljedećih glavnih dijelova:
- - jarbol - nosač na koji je ugrađen hidraulički cilindar;
- - sklonište u kojem su ugrađeni crpna stanica i elektronički sustavi upravljanja;
- - spoj crpne jedinice i hidrauličkog cilindra vrši se pomoću visokotlačnih crijeva.
sl.2.10.
1 - sklonište; 2 - uklonjivi štit; 3 - rukavi; 4 - cestovne ploče; 5 - drobljeni kamen; 6 - kabelska kutija na policama; 7 - nosač jarbola; 8 - armatura ušća bušotine
Glavne prednosti hidrauličkog pogona su sljedeće:
- - mogućnost glatko podešavanje brzina spuštanja/dizanja niza šipki;
- - Učinkovitost hidrauličkog pogona veća je od one kod tradicionalnog SC;
- - mogućnost energetske obnove;
- - jednostavnost i učinkovitost montaže, podešavanja i demontaže.
Glavni tehnički podaci o Geyser hidrauličkom pogonu dati su u tablici 2.1.
Tablica 2.1
Osnovni tehnički podaci hidrauličkog pogona "Gejzir"
Sustav upravljanja hidrauličnim pogonom Geyser omogućuje vam snimanje dinamometarskih dijagrama, kada su povezani ehosonder i senzori tlaka, kontrolu dinamičkih i statičkih razina, tlaka u ispusnoj grani i prstenastom prostoru.
Štapne pumpe (SRP) su pumpe koje su uronjene znatno ispod razine tekućine koju treba pumpati. Dubina uranjanja u bušotinu omogućuje ne samo stabilan porast nafte s velike dubine, već i izvrsno hlađenje same pumpe. Također, ove pumpe vam omogućuju podizanje nafte s visokim postotkom plina.
Štapne pumpe razlikuju se po tome što se pogon u njima provodi zahvaljujući neovisnom motoru koji se nalazi na površini tekućine, koristeći mehaničku vezu, zapravo, šipku. Ako se koristi hidraulički motor, tada je izvor energije ista pumpana tekućina koja se dovodi u pumpu ispod visokotlačni. Neovisni motor u ovom slučaju instaliran je na površini. Pumpe s potisnom šipkom koriste se za podizanje nafte iz bušotina.
Tipovi štapnih pumpi
- Neumetanje. Cilindar pumpe se spušta u naftnu bušotinu kroz cijevi pumpe bez klipa. Potonji se spušta do usisne šipke , te se zajedno s usisnim ventilom uvodi u cilindar. Kod zamjene takve crpke potrebno je najprije iz bušotine podignuti klip na šipkama, a zatim cjevovod s cilindrom.
- Uključiti. Cilindar s klipom spušta se u uljnu bušotinu na šipkama. Za takve pumpe promjer klipa mora biti mnogo manji od promjera cijevi. Prema tome, ako je potrebno zamijeniti takvu pumpu, nije potrebno ponovno spuštati i podizati cijevi.
Duboke šipke pumpe dolaze s donjim ili gornjim kopčanjem manšete i mogu se mehanički pričvrstiti na vrhu ili na dnu.Štapne pumpe imaju niz prednosti, koje uključuju: jednostavnost dizajna, mogućnost pumpanja tekućine iz naftnih bušotina, ako su druge metode rada neprihvatljive. Takve pumpe mogu raditi na vrlo velikim dubinama i imaju jednostavan postupak podešavanja. Također, u prednosti treba pripisati mehanizaciju procesa crpljenja i jednostavnost održavanja instalacije.
Prednosti pumpi sa šipkom
- Imaju visoku učinkovitost;
- Širok izbor pogona može se koristiti za primarne pogone;
- Izvođenje popravaka izravno na mjestu crpljenja ulja;
- Pumpe s bušotinskom šipkom mogu se instalirati u kompliciranim uvjetima proizvodnje nafte - u bušotinama s finim pijeskom, parafinom u proizvodu, visokim GOR-om, pumpanjem raznih korozivnih tekućina.
Karakteristike šipkastih pumpi
- Rez vode - do 99%;
- Temperatura - do 130 C;
- Raditi pri sadržaju mehaničkih nečistoća do 1,3 g/litri;
- Rad sa sadržajem sumporovodika - do 50 mg / litri;
- Mineralizacija vode - do 10 g / litri;
- pH vrijednosti su od 4 do 8.
Proizvodnja nafte bušotinskim pumpama jedna je od najčešćih metoda proizvodnje nafte. Nije iznenađujuće, jednostavnost i učinkovitost rada kombinirani su u SRP-u s najvećom pouzdanošću. Više od 2/3 operativnih bušotina koristi instalacije sa SRP-om.
Za red sisna šipka pumpa potrebno je ispuniti upitnik ili kontaktirati naše stručnjake ispunjavanjem obrasca na desnoj strani stranice ili pozivom na navedene kontakt brojeve.