Часть
Изучение структуры системы
Классификация и конструктивные особенностиГШН
Глубинные (скважинные) штанговые насосы (ГШН) являются наиболее распространенным видом насосов, предназначенных для подъема жидкости из нефтяных скважин.
ГШН предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкостей с температурой не более 130 °С, обводненностью не более 99 % по объему, вязкостью до 0,3 Па-с, минерализацией воды до 10 г/л, содержанием механических примесей до 3,5 г/л, свободного газа на приеме не более 25 %, сероводорода не более 50 мг/л и концентрацией ионов водорода рН 4,2-8,0.
Производство штанговых насосов на ОАО «Ижнефтемаш» было организовано в 1994 году. По конструктивному и материальному исполнениям, качеству изготовления насосы отвечают требованиям стандартов Американского нефтяного института (API) и соответствуют современному уровню производимых в мире насосов.
Конструктивные особенности глубинно штанговых насосов
· Насосы состоят из цельного неподвижного цилиндра с удлинителями, подвижного плунжера, нагнетательного и всасывающего клапанов и замка.
· Удлинители навертываются на цилиндр по одному с каждой стороны. Наличие удлинителей позволяет выдвигать плунжер из цилиндра при работе насоса, при этом предотвращаются отложения на внутренней поверхности цилиндра, что исключает заедание плунжера и создает благоприятные условия при проведении ремонта.
· Детали глубинных насосов, находящиеся под напряжением, изготовлены из высоколегированных сталей и сплавов, что обеспечивает длительную безотказную работу насосов.
· Герметичность посадки насосов ГШН, резьбовых соединений, полная взаимозаменяемость всех деталей насоса обеспечены высокой точностью их изготовления.
· По присоединительным размерам и резьбам все насосы модифицированы под отечественное скважинное оборудование.
Условия эксплуатации
· обводненость до 99%;
· содержание механических примесей до 1,3 г/л;
· содержание свободного газа на приеме насоса до 20% от объема;
· минерализация до 10 г/л;
· концентрация ионов водорода (рН) 4,2—8.
В настоящее время завод выпускает толстостенные вставные и трубные штанговые насосы, всего более 800 типоразмеров и исполнений для эксплуатации в различных скважинных условиях.
Вставные глубинно штанговые насосы
Таблица 1 - Типы изготавливаемых насосов
| Тип насоса | Маркировка насоса | Сочетание диаметра НКТ и диаметра насоса | ||
| Механическое крепление | Манжетное крепление | |||
| Вставные насосы с неподвижным цилиндром | С верхним креплением | RHAM | RHAC | 20-106 (25-106) 20-125 (25-125) 25-150 25-175 30-225 |
| С нижним креплением | RHBM | RHBC | ||
| Вставные насосы с подвижным цилиндром и нижним креплением | RHTM | – | 25-175 |
Исполнение насосов ГШН
· Все изготавливаемые насосы модифицированы под отечественное скважинное оборудование для установки их в колонне гладких (с невысаженными концами) НКТ по ГОСТ 633-80 и соединения с колонной штанг по ГОСТ 13877-96.
· Для подсоединения фильтров или других защитных приспособлений к нижней части насоса — внутренняя резьба LP (резьба трубопроводов) — конус 1:16; 11,5 ниток на дюйм. Диаметр резьбы: 1", 1 1/4", 1 1/2", 2" (в зависимости от типа и диаметра насоса).
· Длина хода плунжера определяется сочетанием длин цилиндра, плунжера и удлинителей (все длины в футах, один фут — 0,305 м).
Исполнение деталей насосов ГШН
· цилиндр — из легированной стали с упрочнением внутренней поверхности ионным азотированием глубиной 0,3—0,5 мм, твердость 850—1200 HV (66—72 HRC);
· плунжер — желобчатый из углеродистой стали, твердонапыленный, твердость не менее 595 HV (55 HRC);
· клапан (седло-шар): материал — стеллит (SТ), нержавеющая сталь (SS).
На рисунке 1 изображен насос вставной с верхним механическим креплением (по 11AX-API)
Рисунок 1 - Насос вставной с верхним механическим креплением.
Крепление вставных насосов
Рисунок 2 - Крепление вставных насосов
Трубные глубинно штанговые насосы
Таблица 2 - Типы изготавливаемых насосов
| Тип насоса | Маркировка насоса | Сочетание диаметра НКТ и диаметра насоса | |
| Механическое крепление | Манжетное крепление | ||
| Трубные насосы | THM | THC | 20-125, 25-125 20-175, 25-175 25-225 30-275 |
Исполнение насосов ГШН
· Все изготавливаемые насосы модифицированы под отечественное скважинное оборудование для установки их в колонне гладких (с невысаженными концами) НКТ по ГОСТ 633-80 и соединения с колонной штанг по ГОСТ 13877-96.
· Для подсоединения фильтров или других защитных приспособлений к нижней части насоса — внутренняя резьба LP (резьба трубопроводов) — конус 1:16; 11,5 ниток на дюйм. Диаметр резьбы: 1", 1 1/4", 1 1/2", 2" (в зависимости от типа и диаметра насоса).
· Длина хода плунжера определяется сочетанием длин цилиндра, плунжера и удлинителей (все длины в футах, один фут — 0,305 м).
Исполнение деталей насосов
· цилиндр — из легированной стали с упрочнением внутренней поверхности ионным азотированием глубиной 0,3—0,5 мм, твердость 850—1200 HV (66—72 HRC);
· плунжер — желобчатый из углеродистой стали, твердонапыленный, твердость не менее 595 HV (55 HRC);
· клапан (седло-шар): материал — стеллит (SТ), нержавеющая сталь (SS).
Насос ГШН трубный со стандартным (по 11AX-API) креплением всасывающего клапана изображен на рисунке 3.
Рисунок 3 - Насос ГШН трубный со стандартным (по 11AX-API) креплением всасывающего клапана