Индивидуальный привод штангового насоса. Размерный ряд станков-качалок по ГОСТ, их выбор
Классификация индивидуальных приводов штангового насоса
Приводы штангового глубинного насоса могут быть классифицированы:
1) по роду используемой энергии в передаче;
2) по числу обслуживаемых одним приводом скважин;
3) по виду первичного двигателя.
По роду используемой энергии различают приводы: механические, гидравлические и пневматические. В механическом приводе глубинного насоса основные функции выполняют механические передачи, в качестве передаточного звена в гидравлических приводах применяются жидкости, а в пневматических — воздух.
Наиболее распространенными являются механические приводы штанговых насосов.
В механических и гидравлических приводах насосов пневматическое устройство применяется как уравновешивающая система. Любой вид привода штангового насоса имеет первичный двигатель, в качестве которого применяются электрические или тепловые двигатели: электрические двигатели питаются от промысловой электросети. Тепловое двигатели в основном работают на жидком топливе или газе.
В зависимости от числа обслуживаемых скважин одним приводом последние могут быть индивидуальные или групповые. В первом случае у каждой скважины устанавливается свой индивидуальный привод с двигателем, а ведомое звено привода соединяется с колонной насосных штанг.
При наличии на промысле большого числа близко расположенных друг от друга скважин с примерно одинаковой характеристикой и небольшой глубины (особенно малодебитных) эксплуатация их раньше осуществлялась от одного привода, обслуживающего от 2-4 до 40 и более скважин.
На рисунке 5.9 представлена общая классификация приводов штанговых насосов.
Рис. 5.9. Общая классификация приводов штанговых насосов
Приводы имеют следующие основные параметры.
1. Допускаемая нагрузка Р max (сумма статических и динамических нагрузок) в точке подвеса штанг.
2. Длина хода точки подвеса штанг S.
3. Число ходов точки подвеса штанг n max.
Исходя из максимальной величины этих параметров, современные индивидуальные приводы насосов могут быть разделены на следующие категории:
1. По величине максимальной нагрузки в точке подвеса штанг. В современной практике применения штанговых насосов встречаются приводы с максимальной нагрузкой в точке подвеса штанг Ртах от 500-800 кг до 15-28 т.
2. По длине хода точки подвеса штанг. В нефтепромысловом деле практическое применение имеют приводы с максимальной длиной хода точки подвеса штанг от 0,3 до 10 м. Большое распространение имеют приводы с длиной хода до 6 м.
3. По максимальной длине хода Smax в точке подвеса штанг приводы могут быть следующие (м):
от 1 < S max < 6;
4. По числу двойных ходов точки подвеса штанг. Практическое применение имеют приводы с максимальным числом ходов от 2-4 до 20 в минуту.
5. По числу ходов п mах точки подвеса штанг приводы насосов могут быть следующими:
■ тихоходные — п mах < 6;
■ «со средним числом ходов — 6 < п mах <15;
■ быстроходные — п mах >15.
6. По величине потребляемой мощности. С учетом величины потребляемой мощности N, кВт.
Размерный ряд станков-качалок по ГОСТ, их выбор
В настоящее время на промыслах используются станки-качалки по ГОСТ 5866-76. Производством было освоено 7 моделей грузоподъемностью от 30 до 120 кН.
Условное обозначение станков-качалок включает максимальную нагрузку на головку балансира (7,9 и 12 т), наибольшую длину хода устьевого штока (2000, 2500 и3000 мм) и допускаемый крутящий момент на ведомом валу редуктора (3500 и 5500 кгс-м).
Например.
Условное обозначение СК5-3-2500 расшифровывается следующим образом:
СК5 — станок-качалка с максимальной нагрузкой на головку балансира 5 т, или 50 кН;
3 — максимальная длина хода устьевого штока 3 м;
2500 — максимальный крутящий момент на ведомом валу редуктора 2500 кгс-м, или 25 кН-м.
Например, типовые схемы станка-качалки выглядят так.
Выбор СК
Простой и наглядный способ выбора оборудования и первоначального режима откачки — это использование диаграмм и таблиц, имеющихся в справочниках по добыче нефти и инструкциях.
При построении таких диаграмм по горизонтальной оси откладывают глубину спуска насоса, которая принята равной высоте подъема жидкости (погружение насоса под динамический уровень считается равным нулю).
По вертикальной оси откладывают подачу насоса в мЗ/сут.
Предельные глубины спуска насосов, прежде всего, определяются двумя параметрами станка-качалки: максимальной допустимой нагрузкой на балансир в точке подвеса штанг и максимальным допустимым крутящим моментом на кривошипном валу станка.
Для примера, диаграмма выглядит так.
Рис. 5.13. Диаграмма для выбора насосного оборудования и режима откачки
Диаграмма на рисунке 5.13 разделена на области применения различных станков, входящих в данный стандарт. Области ограничиваются сплошными ломаными линиями и различаются штриховкой. Область каждого станка-качалки состоит из полей стандартных диаметров насосов (указаны в кружочках). Границы поля каждого насоса обозначены пунктиром. Верхняя граница поля каждого насоса представляет собой кривую подачи данного насоса при максимальной длине хода станка-качалки, указанного в его шифре, и максимальном числе качаний, указанном в табличке.
РS Рисунки, приведенные для примера вычерчивать не надо.
Вопросы для самоконтроля
1. Приведите классификацию приводов штангового глубинного насоса.
2. Какие различают приводы по роду используемой энергии?
3. Какие различают приводы по числу обслуживаемых скважин?
4. Какие основные параметры имеют приводы штанговых глубинных насосов?
5. На какие категории разделены индивидуальные приводы глубинных насосов?
6. Каким способом производят выбораСК?
!!! Если Вы смогли ответить на вопросы для самоконтроля, то вы усвоили тему данного урока. Если нет – вернитесь к лекционному материалу.