Отчёт по практике в "Славнефть"

Замковая опора типа ОМ предназначена  для закрепления цилиндра скважинных насосов исполнений НВ1 и НВ2 в колонне насосно-компрессорных труб. Высокая точность изготовления поверхностей деталей опоры обеспечивает надежную герметичную фиксацию цилиндра насоса в насосно-компрессорных трубах на заданной глубине скважины и одновременно предотвращает искривление насоса в скважине.

Замковая опора ОМ (рис. ) состоит  из опорного кольца 2, пружинного якоря 3, опорной муфты 4, кожуха 5 и переводников 1 и 6.

Переводник имеет на верхнем  конце гладкую коническую резьбу, при помощи которой опора соединяется с колонной насосно-компрессорных труб. Кольцо изготавливают из нержавеющей стали. Конической внутренней (15^о) фаской оно сопрягается с ответной конической поверхностью конуса замка насоса и обеспечивает герметичную посадку насоса.

Якорь предотвращает  срыв насоса с опоры от усилий трения движущегося вверх плунжера в  период запуска в работу подземного оборудования. Максимальное усилие срыва  замка 3¸3,5 кН.

Применение насосов  НН предпочтительно в скважинах  с большим дебитом, небольшой глубиной спуска и большим межремонтным периодом, а насосы типов НВ в скважинах с небольшим дебитом, при больших глубинах спуска (рис.). Чем больше вязкость жидкости, тем принимается выше группа посадки.

Для откачки жидкости с высокой температурой или повышенным содержанием песка и парафина рекомендуется использовать насосы третьей группы посадки. При большой глубине спуска рекомендуется применять насосы с меньшим зазором.

 

Рис. Область применения ШСН Сураханского машиностроительного завода

Насос выбирают с учетом состава откачиваемой жидкости (наличия песка, газа и воды), ее свойств, дебита и глубины его спуска, а диаметр НКТ - в зависимости от типа и условного размера насоса.

6.2. Станки-качалки

Станок-качалка , является индивидуальным приводом скважинного насоса.

Основные узлы станка-качалки - рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирно-подвешенная  к балансиру, редуктор с кривошипами  и противовесами. СК комплектуется  набором сменных шкивов для изменения числа качаний, т. е. регулирование дискретное.

Для быстрой смены  и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной салазке.

Монтируется станок-качалка  на раме, устанавливаемой на железобетонное основание (фундамент). Фиксация балансира в необходимом (крайнем верхнем) положении головки осуществляется с помощью тормозного барабана (шкива). Головка балансира откидная или поворотная для беспрепятственного прохода спускоподъемного и глубинного оборудования при подземном ремонте скважины. Поскольку головка балансира совершает движение по дуге, то для сочленения ее с устьевым штоком и штангами имеется гибкая канатная подвеска 17 (рис. 13). Она позволяет регулировать посадку плунжера в цилиндр насоса для предупреждения ударов плунжера о всасывающий клапан или выхода плунжера из цилиндра, а также устанавливать динамограф для исследования работы оборудования.

Амплитуду движения головки  балансира (длина хода устьевого  штока-7 на рис. 12) регулируют путем изменения  места сочленения кривошипа шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие). За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравномерная. Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.

 

Блок управления обеспечивает управление электродвигателем СК в  аварийных ситуациях (обрыв штанг, поломки редуктора, насоса, порыв трубопровода и т. д.), а также самозапуск СК после перерыва в подаче электроэнергии.

Долгое время нашей  промышленностью выпускались станки-качалки  типоразмеров СК. В настоящее время  по ОСТ 26-16-08-87 выпускаются шесть  типоразмеров станков-качалок типа СКД табл. 4.

Таблица

Станок-качалка	Число ходов балансира  в мин.	Масса, кг	Редуктор
СКД3-1,5-710	5¸15	3270	Ц2НШ-315
СКД4-2,1-1400	5¸15	6230	Ц2НШ-355
СКД6-2,5-2800	5¸14	7620	Ц2НШ-450
СКД8-3,0-4000	5¸14	11600	НШ-700Б
СКД10-3,5-5600	5¸12	12170	Ц2НШ-560
СКД12-3,0-5600	5¸12	12065	Ц2НШ-560

 

В шифре, например, СКД8-3,0-4000, указано Д - дезаксиальный; 8 - наибольшая допускаемая нагрузка Р_max на головку балансира в точке подвеса штанг, умноженная на 10 кН; 3,0 - наибольшая длина хода устьевого штока, м; 4000 - наибольший допускаемый крутящий момент М_{кр, max} на ведомом валу редуктора, умноженный на 10^-2 кН*м.

АО «Мотовилихинские заводы» выпускает привод штангового насоса гидрофицированный ЛП-114.00.000, разработанный совместно со специалистами  ПО «Сургутнефтегаз».

Моноблочная конструкция  небольшой массы делает возможным  его быструю доставку (даже вертолетом) и установку без фундамента (непосредственно  на верхнем фланце трубной головки) в самых труднодоступных регионах, позволяет осуществить быстрый  демонтаж и проведение ремонта скважинного оборудования.

Фактически бесступенчатое регулирование длины хода и числа  двойных ходов в широком интервале  позволяет выбрать наиболее удобный  режим работы и существенно увеличивает  срок службы подземного оборудования.

Станки-качалки для временной добычи могут быть передвижными на пневматическом (или гусеничном) ходу. Пример - передвижной станок-качалка «РОУДРАНЕР» фирмы «ЛАФКИН».

6.3 Устьевое оборудование

Устьевое оборудование предназначено для герметизации затрубного пространства, внутренней полости НКТ, отвода продукции скважины, подвешивания колонны НКТ, а также для проведения технологических операций, ремонтных и исследовательских работ в скважинах.

В оборудовании устья  колонна насосно-компрессорных труб в зависимости от ее конструкции подвешивается в патрубке планшайбы или на корпусной трубной подвеске.

Для уплотнения устьевого  штока применяется устьевой сальник типа СУС1 или СУС2.

Рис. Устьевой сальник типа СУС1:

1 - нипель; 2 - накидная гайка; 3 - втулка; 4 - шаровая крышка; 5 - крышка головки; 6 - верхняя втулка; 7 - нажимное кольцо; 8,10 - манжеты; 9 - шаровая головка; 11 -  опорное кольцо; 12 - нижняя втулка; 13 - кольцо; 14 - гайка; 15 - тройннк; 16 - болт откидной; 17 - палец

Арматура устьевая типа АУШ-65/50х14 состоит из устьевого патрубка с отборником проб, угловых вентилей, клапана перепускного, устьевого сальника и трубной подвески.

Трубная подвеска, имеющая  два уплотни тельных кольца, является основным несущим звеном насосно-компрессорных  труб с глубинным насосом на нижнем конце и сальниковым устройством наверху. Корпус трубной головки имеет отверстие для выполнения исследовательских работ.

Проекция скважины поступает  через боковое отверстие трубной  подвески, а сброс давления из затрубного пространства производится через встроенный в корпус трубной подвески перепускной клапан.

6.4. Штанги насосные (ШН)

ШН предназначены для  передачи возвратно-поступательного  движения плунжеру насоса. Изготавливаются основном из легированных сталей круглого сечения диаметром 16, 19, 22, 25 мм, длиной 8000 мм и укороченные - 1000-1200, 1500, 2000 и 3000 мм как для нормальных, так и для коррозионных условий эксплуатации.

Рис. Насосная штанга

Шифр штанг - ШН-22 обозначает: штанга насосная диаметром 22 мм. Марка  сталей - сталь 40, 20Н2М, 30ХМА, 15НЗМА и 15Х2НМФ с пределом текучести от 320 до 630 МПа.

Насосные штанги применяются  в виде колонн, составленных из от-дельных  штанг, соединенных посредством  муфт.

Муфты штанговые выпускаются: соединительные типа МШ - для соединения штанг одинакового размера и переводные типа МШП - для соединения штанг разного диаметра.

 Для соединения штанг применяются муфты - МШ16, МШ19, МШ22, МШ25; цифра означает диаметр соединяемой штанги по телу (мм).

 

Рис. . Соединительная муфта:

а - исполнение 1; б - исполнение II

 

АО «Очерский машиностроительный завод» изготавливает штанги насосные из одноосноориентированного стеклопластика с пределом прочности не менее 80 кгс/мм². Концы (ниппели) штанг изготавливаются из сталей. Диаметры штанг 19, 22, 25 мм, длина 8000¸11000 мм.

Преимущества: снижение веса штанг в 3 раза, снижение энергопотребления  на 18¸20%, повышение коррозионной стойкости при повышенном содержании сероводорода и др. Применяются непрерывные штанги «Кород».

6.5. Правила безопасности при эксплуатации скважин штанговыми насосами

Устье скважины должно быть оборудовано арматурой и устройством  для герметизации штока.

Обвязка устья периодически фонтанирующей скважины должна позволять  выпуск газа из затрубного пространства в выкидную линию через обратный клапан и смену набивки сальника штока при наличии давления в скважине.

До начала ремонтных  работ или перед осмотром оборудования периодически работающей скважины с  автоматическим, дистанционным или  ручным пуском электродвигатель должен отключаться, а на пусковом устройстве вывешивается плакат: «Не включать, работают люди».

На скважинах с автоматическим и дистанционным управлением  станков-качалок вблизи пускового  устройства на видном месте должны быть укреплены плакаты с надписью «Внимание! Пуск автоматический». Такая надпись должна быть и на пусковом устройстве.

Система замера дебита скважин, пуска, остановки и нагрузок на полированный шток (головку балансира) должны иметь  выход на диспетчерский пункт.

Управление скважиной, оборудованной ШСН, осуществляется станцией управления скважиной типа СУС - 01 (и их модификации), имеющий ручной, автоматический, дистанционный и программный режим управления. Виды защитных отключений ШСН: перегрузка электродвигателя (>70% потребляемой мощности); короткое замыкание; снижение напряжения в сети (<70% номинального); обрыв фазы; обрыв текстропных ремней; обрыв штанг; неисправность насоса; повышение (понижение) давления на устье.

Для облегчения обслуживания и ремонта станков-качалок используются специальные технические средства такие, как агрегат 2АРОК, маслозаправщик МЗ - 4310СК.

 

7. Эксплуатация скважин другими методами (применение ГПН, ЭДН, ЭВН и другие установки)

7.1.Особенности конструкции винтовых насосов для скважинной добычи нефти.

Основным элементом  погружного винтового насоса (ПВН) является червячный винт, вращающийся в резиновой обойме специального профиля. В пределах каждого шага винта между ним и резиновой обоймой образуются полости, заполненные жидкостью и перемещающиеся вдоль оси винта. Приводом служит такой же ПЭД, как и для ЭЦН, с частотой вращения, вдвое меньшей.

Если для ЭЦН увеличение частоты вращения улучшает эксплуатационные характеристики насоса, то для ПВН, наоборот, желательно уменьшение частоты  вращения вала, так как в противном  случае увеличивается износ, нагрев, снижается к. п. д. и другие показатели. Внешне ПВН мало отличается от ЭЦН.

В комплект установки  входят: автотрансформатор или трансформатор  на соответствующие напряжения для  питания ПЭД; станция управления с необходимой автоматикой и  зашитой; устьевое оборудование, герметизирующее устье скважины и ввод кабеля в скважину; электрический кабель круглого сечения, прикрепляемый  к НКТ; винтовой насос, состоящий из двух работающих навстречу друг другу винтов с двумя приемными сетками и общим выкидом; гидрозащита электродвигателя; маслонаполненный четырехполюсный электродвигатель переменного тока - ПЭД.

Применение ПВН весьма эффективно при откачке высоковязких нефтей. Они менее чувствительны  к присутствию в нефти газа, а попадание последнего в рабочие  органы не вызывает срыва подачи.

На рис. показана схема  винтового насоса «фирмы «Гриффин». На устье скважины находится двигатель (газовый, электрический, гидравлический), который через редуктор вращает  штанговую колонну и ротор  винтового насоса по часовой стрелке. Винтовые насосы перспективны для применения при работе на нефтяных месторождениях.

Условия применения

Производительность      до 185 м³/сут

Глубина подачи       до 1830 м

Удельная плотность  нефти     не ниже 0,82

Содержание воды       любое

Содержание песка      любое

Забойная температура      не выше 107^оС

 7.2. Основные узлы УЭДН и их конструктивные особенности.

Установки погружных  диафрагменных электронасосов УЭДН предназначены для эксплуатации малодебитных нефтяных скважин преимущественно  с пескопроявлениями, высокой обводненностью продукции, кривыми и наклонными стволами с внутренним диаметром обсадной колонны не менее 121,7 мм.

Отличительной конструктивной особенностью диафрагменного насоса является изоляция его исполнительных органов  от перекачиваемой среды эластичной диафрагмой и работа этих органов в герметичной полости, заполненной чистой жидкостью.