Устройство и работа скважинного штангового насоса
Скважинный штанговый насос являются составной частью скважинной насосной установки и предназначены для подъема жидкости из нефтяных скважин. СШН по принципу работы относятся к плунжерным насосам прямого действия. Работает насос по схеме, приведенной на рисунке 2.
Рис. 2.
1-НКТ, 2-плунжер 3-нагнетательный клапан,
4-цилиндр, 5-всасывающий клапан
В исходной позиции насос и НКТ заполнены жидкостью, плунжер 2 находится в верхней мертвой точке (ВМТ), нагнетающий клапан 3 закрыт.
При опускании плунжера 2 [(а), (б)] всасьшающий клапан 5 под действием силы тяжести закрывается, открывается нагнетающий клапан 2, и происходит вытеснение в приемный трубопровод объема жидкости, равного объему насосной штанги, погружающейся при этом в жидкость.
При ходе плунжера 2 вверх [(в), (г)] нагнетающий клапан 2 закрывается, и если давление пластовой жидкости превышает давление в цилиндре, открывается всасывающий клапан 5. Происходит заполнение цилиндра 4 жидкостью с одновременным подъемом столба жидкости в приемный трубопровод.
Условный размер насоса примерно соответствует внутреннему диаметру цилиндра и опеделяется по таблице 3.
| Условный размер насоса |
Внутренний диаметр, мм | |
| Номинал | Предельное отклонение | |
| 27 | 26,99 | + 0,05 |
| 32 | 31,75 | + 0,05 |
| 38 | 38,10 | + 0,05 |
| 44 | 44,45 | + 0,05 |
| 57 | 57,15 | + 0,05 |
| 70 | 69,85 | + 0,05 |
| 95 | 95,25 | + 0,05 |
Напор насоса определяется длиной плунжера в соответствии с таблицей 4. При напоре более 1500 м насосы рекомендуется оснащать сдвоенными клапанами.
| Напор, м | 1500 | 2000 | 2500 |
| Длина плунжера, мм | 1295 | 1500 | 1800 |
Насосы имеют пять групп посадок в зависимости от зазора между плунжером и цилиндром в соответствии с таблицей 5.
| Группа посадки |
Минимальный зазор мм. |
Максимальный зазор с учетом полей допусков цилиндра и плунжера, мм. |
| 1 | 0,025 | 0,088 |
| 2 | 0,050 | 0,113 |
| 3 | 0,075 | 0,138 |
| 4 | 0,100 | 0,163 |
| 5 | 0,125 | 0,188 |
Усилие перемещения плунжера в цилиндре в зависимости от группы посадки и условного размера насоса должно быть не более, указанного в таблице 6.
| Условный размер насоса |
Усилие перемещения плунжера в цилиндре, Н, не более | |
| 1 группа посадки |
группы посадки от 2 до 5 вкл. | |
| 27 | 200 | 100 |
| 32 | 200 | 100 |
| 38 | 200 | 100 |
| 44 | 200 | 100 |
| 57 | 300 | 200 |
| 70 | 300 | 200 |
| 95 | 400 | 300 |
Идеальная подача насосов при десяти двойных ходах плунжера в минуту приведена в таблице 7.
| Условный размер насоса |
Идеальная подача насоса,
м3/сут, при ходе плунжера в мм | ||||
| 1500 | 1800 | 2500 | 3000 | 3500 | |
| 27 | 13,3 | 15,9 | 22,2 | 26,5 | 31,0 |
| 32 | 17,4 | 20,5 | 28,5 | 34,2 | 40,0 |
| 38 | 24,5 | 29,5 | 41,0 | 49,2 | 57,4 |
| 44 | 32,8 | 40,2 | 55,8 | 67,0 | 78,1 |
| 57 | 55,1 | 66,4 | 92,3 | 110,7 | 129,2 |
| 70 | 83,1 | 99,7 | 138,4 | 166,1 | 193,8 |
| 95 | 153,0 | 183,6 | 255,0 | 305,9 | 356,9 |
Выбор скважинного насоса
Длительная и безотказная работа скважинного штангового насоса возможна только при условии правильного выбора типа и конструктивного исполнения насоса в соответствии с условиями добычи на каждой конкретной скважине. Подробнее...
