Насосная эксплуатация скважин. Классификация способов, условия применения.

Насосная эксплуатация скважин – это механизированный способ добычи нефти.

Самыми распространенными являются: СШН - скважинный штанговый насос, ЭЦН – электроцентробежный насос, ВН – винтовой насос, ГПН – гидропоршневой насос.

Область применения зависит от технических характеристик:

Q (м3/сут) Н (м0-глубина спуска

до 100 до 3000 - СШН (1)

до 1000 до 1800 - ЭЦН (2)

до 15 до 1500 - ВН (4)

до 100 неограниченна - ГПН (3)

(но прочные трубы)

ШСН: Подземное оборудование:

1. Штанговый плунжерный насос (включает в себя всасывающий клапан (неподвижный) на

2. нижнем конце

ШСН: Подземное оборудование:

1. Штанговый плунжерный насос (вкл. в себя всасывающий клапан (неподвижный) на нижнем конце цилиндра и нагнетательного клапана (подвижный) на верхнем конце поршня-плунжера.

2. НКТ.

3. насосные штанги и полированный шток

4. приспособления для защиты насоса от осложнений (газовый якорь- газосепаратор на приеме насоса, песочный якорь, газопесочный якорь, песочные фильтры, хвостовики) В НКТ устанавливают скребки, центраторы.

Наземное оборудование:

Станок-качалка, пульт управления, устьевой сальник, канатная подвеска, траверса для соединения канатной подвески с полированным штоком, фундамент, заграждение, редуктор, балансир, противовес, электродвигатель и т.д.

Конструкция ШПН (штанговый плунжерный насос): цилиндр (до 6м.), плунжер насоса (1-1, 5м), нагнетательный клапан, шток-удлинитель соединяющий плунжер со штангами, всасывающий клапан;

2 типа насосов:

вставной- спускают в скв. в собранном виде и крепят в НКТ пружинным захватом (спуск на штангах); невставной- цилиндр спускается на НКТ, а плунжер на штангах.

Вставной применяют в скв. с осложнениями: парафин, песок, газ, когда малый рабочий период, т.к. можно быстро заменить, но часто теряют герметичность в месте посадки НКТ.

Невставной в скв. с хорошими характеристиками. Марки: НГВ, НГН.

Так как у ШСН недостаточно высокая подача, необходимость установки громоздкого оборудования, опасность обрыва штанг применяют безштанговые насосы.

ЭЦН: применяют при низких уровнях жидкости, искривленных скв.

Состоит: насосный агрегат (насос, эл-двиг., протектор - предохраняет эл.-дв. от проникновения в него воды и обеспечивает подачу смазки на подшипники), НКТ, бронированный кабель, устьевая арматура, кабельный барабан с направляющим роликом, станция управления, трансформатор.

Насосный агрегат спускают в скважину на НКТ. Направляющий ролик защищает кабель от перегибов.

Принцип действия: эл. ток приводит в действие эл.двиг., через фильтр насос поднимает жидкость по НКТ на поверхность. Чтобы при остановке насоса жидкость не сливалась в НКТ над насосом установлен клапан, кроме того для слива столба жидкости установлен спускной клапан.

ГПН: Устройство: 2 основные части: гидравлический поршневой двигатель объемного типа и соединенный с двигателем общим штоком поршневой насос двухстороннего действия Важный элемент – золотниковое устройство, управляющее работой двигателя, поворотом вокруг своей оси на 90 градусов при достижении поршня двигателя верхней или нижней точки и тем самым перераспределяя давление жидкости на поршень (снизу или сверху)

ГПН состоит из погружного гидропоршневого агрегата, двух концентрически спущенных в скважину колонн НКТ, силового насосного агрегата, емкости, устьевого оборудования, трубопроводов.

Силовой насос, расположенный на поверхности, под большим давлением подает нефть по одной из колонн, спущенный в скв. и приводит в действие дв-ль и насос. Нефть выходит из двигателя, смешивается с нефтью, поступающей из скв. в цилиндр насоса и по затрубному пространству на поверхность. Емкость для отстоя и очистки силовой жидкости.

ВН: Основной элемент- червячный винт, вращающийся в резиновой обойме специального профиля. В пределах каждого шага винта между ним и резиновой обоймой образуются полости, заполненные жидкостью и перемещающейся вдоль оси винта. Привод от погружного эл.-дв. (как у ЭЦН), с частотой вращения в два раза ниже, чем у ЭЦН, т.к. при быстром вращении увеличивается износи уменьшается КПД

Также ВН входит трансформатор, станция управления, устьевое оборудование, эл.-кабель, винтовой насос, состоящий из двух работающих навстречу друг другу винтов с двумя приемными сетками и общим выкидом, ПЭД, гидрозащита ПЭД.

Основной рабочий орган- 2 стальных, полированных, хромированных, однозаходных винта с плавной нарезкой, вращающихся в резинометаллических обоймах. Винты соединены между собой валом и с ПЭД. У винтов одинаковое направление вращения но разная нарезка, следовательно один подает жидкость снизу вверх а другой наоборот. Это уравновешивает винты и гидравлически разгружает их, следовательно опорные подшипники не подвергаются большим осевым нагрузкам.

Слабое место ВН- резиновая обойма, которая при недостатке смазки быстро выходит из строя. ВН на вязких нефтях работает лучше, чем на обводненных. Они не эмульгируют нефть, как ЭЦН, КПД-0, 8.

Марка ЭВНТ5А-100-1000

эл-винтовой насос, тихохлдный, под колонну 5А, с подачей 100 м3/сут, напор 1000м.