При работе поверхностного вибратора колонна труб совершает возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении. Если ускорение, сообщаемое трубам и заполняющей их жидкости, достаточно велико, то да некоторых участках пути сила инерции жидкости превышает сумму сил тяжести и трения. Равнодействующая всех сил, приложенных к жидкости, будет направлена вверх, и жидкость начнет перемещаться относительно труб, поднимаясь на поверхность. Расчетная подача установки колеблется в пределах 2—150 м3/сут.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ивановский В.Н. Научные основы создания и эксплуатации сква-жинных насосных установок для добычи нефти в осложненных условиях из мало- и среднедебитных скважин. Диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук. — М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 1999.
2. Нефтегазовая вертикаль. №2, 2002.
3. Международный каталог-справочник. Установки погружных центробежных насосов для добычи нефти/Под рел. акад. РАЕН В.Ю. Алекперова и акад. РИА В.Я. Кершенбаума. — М.: Нефть и газ. 1998. - 611 с.
4. Юпалог ОАО «Новомет», — Пермь: ОАО «Ноиомет», 2001.
5. Каталог ОАО «АЛНАС». - Альметьевск: ОАО «АЛНАС», 2001.
6. Каталог ОАО «ЛИМАЧ». -- М.: Международный выставочный центр. 2001,
7. Каталог ОАО -Бореи-. - М.: ОАО -Борец», 2001.
8. Каталог фирмы КЕОА. М.: Международный выставочный центр, 2001.
9. Каталог Нефтяной электронной компании. — Пермь, 2001.
10. Каталог ОАО «Электон». — М.: Международный выставочный центр, 2002.
11. Материалы VIII Всероссийской технической конференции «Производство и эксплуатация У'-ЩН». — Альметьевск, 1998.
11. Дарищев В.П., Иаанонскии П.Ф., Ивановский В.И. и др. Комплекс райог по исследованию и снижению самопроизвольных расчленений {РС-откаюн) екважинных насосных установок. — М.: ВНИИОЭНГ. 2000, 84 с.
13. Каталог ООО «Привод — ПЗУ» Пермь. 2001
14 Каталог фирмы «КБ Нефтемаш» — М/ Международный выс:а-вочныи центр. 2001
15. Чичеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. — М Недра. 1984. 308 с
16. Ивановский В.Н. и др. Оборудование для добычи нефти и газа. Ч i - М.: Нефть и газ, 2002 - 768 с.
17. Ратин AM., Хейфец Я С. Одновинтовые скважинные насосы в Советском Союзе и и рубежом - М: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ 1979. - 56 с.
18. EaidcHkoJl Ф, Зорин В Н. Исследование влиянии зазора и натяга и рабочих органах однобитового насоса на ею характеристику -М.: ВНИИОЭНГ. РНТЖ «Машины и нефтяное обору до вание» 1968. №8
19. Ускшовкн винтовых и диафрагменныч насосов для добычи неф: и Каталог. - М ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1988.
20. Совершенствование техники и технологии добычи нефти в НГД\ «Покаченнефть». - М Нефгь и ras. I993. — 354 с.
21. Патент ФРГ № 1095123, НКИ 59а
22. Каталог Pleuger Erdoltauclipumpe фирмы Pleuger Underwasserpumpi-GmbH-BRD. 1976
23. Говберг А С. О применении по!р\жны\ диафрагменных или сов для эксплуатации малодебитных нефтяник скважин. -- М ВНИИОЭНГ. 1987, О.И. Серия Машины и нефтяное оборулова -ние Вып. 13 (83).
24. Каталог Ижевского электромеханического завода — Ижевск, 2001
15. Ашвердиsuite К. С. Приводы штангового i!убинного насоса. - М Недра. 1973 - 193 с
26 Аливерди-чаде КС. Балансирные индивидуальные приводы п>Г>и нонасоснои установки Азнефтеиздат. 1951 г
27. Ашвердтаде А С. Влияние кинема тки балансирного привода глубинною насоса на величины динамических усилий в штангах Труды А)ИНМАШа Вып 1. А1нсфтеизда1, 1956 г.
2&.ЛдонинА.Н Добыча неф!и штанговыми насосами — М.. Недр,!
1974 г
29. Касьянов В.М Аналитический меюд контроля работы глубинных штанговых насосов. — М ВНИИОЭН1. 1973 г.
30. Касьян/м В М. Расчет глубинных величии по данным наземных измерений (для штанювых насосов с бала ней рным приводом). -М. I9K6 г
31. Касьянов В.М. Муленко В.В Раечс! динамо:рамм штанговой насосной установки с балаисирным приводом -- М.. 1987 i,
32. Спарен А И. Папиравскчй В-Т., Пушкин В Ю. Анати.з состояния станков качалок методами вибродиагностикн. — М.: ВНИИОЭНГ №5. 1995 i
33. Трвьтмап /'.И. Состояние штанювои глубкнонасосной эксплуатации неф|нных скважин за рубежом. Сер. Нефтепромысловое дело.-М. ВНИИО:-)Н1. 1976 г.
34. Ваттметрограммы Методические \каишил но использованию ваг-1метрогра.мм для днапюстнки и уравновешивания ШГНУ. -Тюмень СибНИИНП. 1493 г
35. Gibbs S.I and Neely A B. Cotupuler Diagnosis of Down Hole Conditions in Sucker Rod Pumping Wells. Journal of Petroleum Technology Januar 1966.
36. Белов И1 Исследование работы гл\бинных насосов динамо!-рафом Диссер. канл техн h.i>k. — Бак\, 1963 г.
37. Багчров М М Исследование илинюной глубинонасосной установки обычного шил и с iiMopni taiopoM в точке ноднеса план! Диссер. канл техн наук - Ьак\. 1971 г.
38. Jlene\tiH ЮН Совершенствование расчетных методов опенки надежности штат с не п,к> \ (униеиня компоновок ннанговых колонн, работающих и n.tk iohho направленных скважинах Диссер. к.т.н. — М., 1497 i
39. Пиреердян А.М Вопросы шлромсчаники icxhukh нефтедобычи. Диееср лок[р icxh наук - Ьаку, 1971 [.
40. Руководстно по ^KCii'iv.njHiui lkb.iahh нианговыми насосами Ч I. — Альмспл-вск. 1992 i
41. Арнипон К. П.. Пшчт В И, Пнина ИВ Справочник по станкам-качалкам. — Альмсмьснск, 2000 i.
42. Инструкция но.jKcimyaiamin глубинонасосных скважин. — Альметьевск. 1970 i.
43. Муравьев В.М. Эксплантация нефтяных скважин. — Ленинград: ГОСТОПТЕХИЗДАТ, 1947 г.
44. Совершенствование техники и технологии добычи нефти в НГДУ «Покачввнефть»/Сб, трудов под. ред. В.Н. Ивановского и В И. Да-ришева, — М.: Нефть и газ. 1993 г.
45. Андреев В. В., Уразаков К. Р., Давимое В.У. Справочник по добыче нефти. — Уфа, 2001 г.
46. Кушекое А.У.. Ермаков М.М.. Ажикенов II.С. Скважинные насосные установки. Книга 1. Штанговые скважинные насосные установки с механическим приводом. — Ал маты: Эвсро, 2001 г.
47. Кушеков А.У., Ермаков М.М., Ажикенов Н.С. Скважинные насосные установки. Книга 2. Длинноходовые скважинные насосные установки. — Ал маты: Эверо. 2001 г.
48. Аливердызвбе К.С. Вопросы механики и техники длин «ходового режима откачки при иланговом глубинонасвсном способе добыче нефти. — Баку, 1958 г.
49. Муха.метмнин А.К.. Чернышев И.Н., Липерт А.И. Добыча нефти штанговыми насосами. — М.: Недра, 1993 г.
50. Молчанов А.Г., Чичеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. — М.: Недра, 1976 г.
51. Чичеров Л.Г., Молчанов Г.В., Рабинович A.M. и др. Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования. — М.: Недра, 1987 1-.
52. Чичерин Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. — М.: Недра, I9K3 г
53. ГОСТ-Р 51S96-2002 Скважинные штанговые насосы. Общие технические требования.
54. Spec. II АХ API. Well Rod Pumps.
55. Захаров Б.С., Богомольный Е.И, Драчук В.Р., Шариков Г.Н. Модернизация штанговых насосов. Нефтяное хозяйство. № 8, 2000. С. 59-66.
56. ГОСТ 13877-87. Насосные штанги. Общие требования.
57. Добыча нефти глубинными штанговыми насосами. S&B GmbH, Viena, Austria.
58. Corod Manufacturing Lid. Catalog. Canada. 1997.
59. Персиянцев М.Н Добыча нефти а осложненных условиях. Монография — М: Недра. 2000, 476 с.
60. Пчелинцев Ю И. Эксплуатация часторсмонтируемых наклонно направленных скважин. Научно-производственное издание -М.: ВНИИОЭНГ, 2000. 45! С.
61. Уразаков К.Р и tip. Нефтепромысловое оборудование для кустовых скважин. — М: Недра, 1999, 268 с.
62. Каталог фирмы Baker Hughes (США).
63. Каталог фирмы Griffin (Канада).
64. Каталог фирмы Kudu (Канада).
65. Катал01 фирмы R&M (США).
66. Каталог фирмы Nerzsch (ФРГ)
67. Каталог фирмы Sdiocllcr — Bleckmann (Австрии).
68. БагденкоМ,Ф., БакЪмко Ф.Д., ВшсовА.В., Хабеикая В.А.. Шардаков М.В. Параметрический ряд мпогазаходпыл скважипмых винтовых насосов. НТЖ Нефтепромысловое дело. - М.: ВНИИОЭНГ, 2001. №8.
69. Казак А.С., Рос аи ИИ, Чичеров Л.Г. Погружные бесштанговые насосы для добычи пефш. — М.: Недра, 1973, 230 с.
70. Дарищев В.И.. Ивановский В, II., Мерициди И.А. и др. Состояние и перспективы разработки п применения бесштанговых насосных установок в СССР и за рубежом. Обзорная информация, вып. 6. - М. ВНИИОЭНГ, 1989, 52 с.
71. Ртанцев В.Р Особенности конструкции и эксплуатации установок гидропоршщ-вых насосов для добычи нефти О,И., вып. 5. - М. ВНИИОЭНГ, 1987, 50 с.
72. Яремийчук Р.С.. Кифир Ь.М.. Лотовский В.Н. и др. Применение струнных аппаратов при освоении скважин. О.И. — М..
внииоэнг, mx, s.s c.
73. Зайцев Ю.В.. Чичероа Л.Г.. Ивановский В.И. и др. Гилроштан-говые наносные установки для добычи нефги. О.И, — М.: ЦИНТИХимпефтемаш. 19,47. 50 с.
74. Дарищек В.И. Сосюянис и перспективы разработки п внедрения насосных установок для добычи нефти из наклонных скважин. О.И. - М: ЦИ НТИХимнефтемащ. 1990. 30с.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................... 3
Классификация скважинных насосных установок для добычи нефти......... 7
ГЛАВА I.
УСТАНОВКИ СКВАЖИННЫХ НАСОСОВ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ... 13
1.1. Скважинные центробежные насосы............................................... 13
1.1.1. Осевые опоры и радиальные подшипники нала насоса...... 18
1.1.2. Погружные центробежные насосы зарубежных фирм....... 66
1.2. Газосепараторы центробежных насосов для добычи нефти......... 101
1.3. Погружные электродвигатели и их гидрозащита......................... 113
1.4. Система токоподвода установок ЭЦН.......................................... 148
1.4.1. Устройства управления и защиты......................................... 149
1.4.2. Комплектные устройства зарубежных фирм....................... 177
1.4.3. Оборудование для регулировки частоты вращения валов погружных двигателей............................................................................... 183
1.4.4. Оборудование для диагностики УЭЦН................................ 191
1.4.5. Трансформаторы для УЭЦН................................................ 205
1.4.6. Кабельные линии установок ЭЦН........................................ 213
1.4.6.1. Выбор конструкций кабелей для кабельных линий УЭЦН 254
1.4.6.2. Технологическое и вспомогательное оборудование для эксплуатации кабельных линий................................ 257
1.4.6.3. Приборы и устройства контроля состояния изоляции кабельных линий и кабелей установок УЭЦН............................ 260
1.5. Оборудование устья скважины и вспомогательное оборудование для эксплуатации УЭЦН........................................................................ 262
1.5.1. Оборудование устья скважины для эксплуатации УЭЦН... 262
1.5.2. Узлы вывода кабеля через устьевую арматуру скважины.. 263
1.5.3. Пункты подключения кабельных линий............................... 269
1.5.4. Приспособления для подвески и направления кабеля при спуско-подъемных операциях............................................................ 270
1.5.5. Установки для намотки и размотки кабелей кабельных линий 271
1.5.6. Оборудование для монтажа и заправки маслом узлов УЭЦН на устье скважин................................................................................... 276
1.6. Основные направлении усовершенствования установок погружных центробежных насосов.................................................................... 280
1.7. Конструктивные особенности деталей установок центробежных насосов и материалы для их изготовления..................................................... 294
1.8. Подбор оборудования и выбор узлов установки ЭЦН по условиям добычи нефти из скважины........................................................................... 309
1.8.1. Основные положения методики подбора УЭЦН к нефтяной скважине 310
1.8.2. Алгоритм «ручного» подбора УЭЦН к скважине............... 313
1.8.3. Алгоритм «машинного» подбора УЭЦН к скважине.......... 328
1.8.4. Сравнение экономических показателей вариантов установки ЭЦН 338
1.9. Обслуживание и ремонт установок погружных центробежных насосов 339
1.10. Охрана труда при эксплуатации установок скважинных центробежных насосов......................................................................................................... 354
1.11. Установки электроприводных винтовых насосов для добычи нефти 355
1.11.1. Принцип действия винтовых насосов................................ 357
1.11.2. Рабочие органы и конструкции винтовых насосов.......... 361
1.11.3. Влияние зазора и натяга в рабочих органах винтового насоса на его характеристики................................................................... 370
1.11.4. Рабочие характеристики винтовых насосов..................... 379
1.11.5. Погружные электродвигатели для винтовых насосов...... 385
1.11.6. Установки погружных винтовых насосов зарубежного производства............................................................................................. 389
1.12. Установки электроприводных диафрагменных насосов для добычи нефти....................................................................................................... 393
ГЛАВА II.
ШТАНГОВЫЕ СКВАЖИННЫЕ НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ.................. 417
2.1. Штанговая скважинная насосная установка. Области применения 417
2.1.1. Классификация скважинных штанговых насосных установок 420
2.2. Оборудование скважинных штанговых насосных установок для добычи нефти......................................................................................................... 423
2.2.1. Механические приводы скважинных штанговых насосных установок. Классификация, области применения.................................. 424
2.2.1.1. Балансирные станки-качалки.................................. 438
2.2.1.2. Станки-качалки с фигурным балансиром.............. 481
2.2.1.3. Безбалансирные станки-качалки............................. 485
2.2.2. Редукторы механических приводов скважинных штанговых насосных установок.............................................................. 486
2.2.3. Гидравлические и пневматические приводы скважинных штанговых насосных установок............................................................. 495
2.2.4. Конструктивные особенности длинноголовых скважинных насосных установок.............................................................................. 500
2.2.5. Оборудование устья скважины при эксплуатации СШНУ 511
2.2.6. Силы, действующие в точке подвеса штанг........................ 519
2.2.7. Уравновешивание балансирных станков-качалок.............. 520
2.2.7.1. Определение усилий в шатуне при различных способах уравновешивания..................................................... 525
2.2.7.2. Определение тангенциальных усилий на пальце кривошипа 529
2.2.8. Кинематика приводов скважинных штанговых насосных установок 531
2.2.8.1. Кинематическая зависимость между длиной хода точки подвеса штанг и размерами балансирного привода........... 539
2.2.8.2. Выбор рациональных значений отношений длин звеньев 546
2.2.8.3. Влияние взаимного расположения узлов балансирного привода на его габариты и вес................................ 548
2.2.9. Методика расчета и подбора штанговых скважинных насосных установок.............................................................................. 552
2.2.10. Исследование скважин. Классификация неисправностей в работе СШНУ. Динанометрирование........................................................ 562
2.2.11. Скважинные штанговые насосы — основные виды и области применения....................................................................... 590
2.2.11.1. Цилиндры скважинных штанговых насосов....... 629
2.2.11.2. Плунжеры скважинных штанговых насосов....... 637
2.2.11.3. Клапаны скважинных штанговых насосов.......... 643
2.2.11.4. Замковые опоры, уплотнительные элементы, автосцепы, сливные устройства и трюки скважинных штанговых насосов 646
2.2.11.5. Общие требования к скважинным штанговым насосам 653
2.2.12. Насосные штанги............................................................... 656
2.2.13. Вспомогательное оборудование скважинных штанговых насосных установок: скребки, центраторы, скважинные дозаторы, штанговые амортизаторы, газосепараторы....................................... 683
2.2.14. Станции управления работой скважинных штанговых насосных установок........................................................................... 695
2.3. Установки штанговых винтовых насосов для добычи нефти....... 706
2.3.1. Состав установки и ее особенности.................................... 707
2.3.2. Классификация ВШНУ....................................................... 711
2.3.3. Скважинный штанговый винтовой насос.......................... 714
2.3.4. Привод скважинных штанговых винтовых насосов.......... 719
2.3.5. Особенности работы и расчета штанг с винтовыми насосами 723
2.3.6. Подбор оборудования скважинных штанговых винтовых насосных установок............................................................................. 726
ГЛАВА III.
УСТАНОВКИ СКВАЖИШ1ЫХ НАСОСОВ С ГИДРОПРИВОДОМ....... 728
3.1. Скважинные гидропоршневые насосные установки.................... 728
3 1.1. Состав оборудования скважинных гидропоршневых насосных установок.............................................................................. 730
3.1.2. Скважинные гидропоршневые двигатели, насосы и золотники 735
3.1.3. Поверхностное оборудование гидропоршневых насосных установок 750
3.1.4. Некоторые расчетные зависимости рабочих параметров для подбора гидропоршневых насосных установок................. 754
3.2. Скважинные струйные насосные установки................................. 760
3.2.1. Конструкции скважинных струйных насосов.................. 760
3.2.2. Поверхностное оборудование струйных насосных установок 769
3.3. Скважинные гидроштанговые насосные установки.................... 773
3.3.1. Схемы скважинных гидрошганговых насосов и двигателей 773
3.3.2. Схемы поверхностного оборудования скважинных гидроштанговых установок.............................................................................. 779
3.3.3. Некоторые теоретические и расчетные зависимости рабочего процесса гидроштангового насоса...................................................... 791
3.4. Гидроимпульсные насосные установки........................................ 747
3.5. Турбо насосные установки............................................................. 807
3 6. Вибрационные насосные установки............................................... 813
ЛИТЕРАТУРА............................................................................................... 815