Максимальная длина хода, м......................27
Число ходов в минуту................................ 2,5
Максимальная нагрузка
на полированный шток, кН......................157
Мощность привода, кВт............................150
Высота привода, м...................................... 2,7
Масса привода, кг..................................11800
Масса противовеса, кг...........................11000
Глубина шурфа, м........................................46
Диаметр шурфа, м.....................................0,76
Результаты технико-экономического анализа ДСНУ с мачтой и шурфом показывают, что масса, приходящаяся на один кВт установленной мощности установок с мачтой в 3—4 раза больше, чем установок с шурфом, причем она мало меняется с изменением нагрузки в точке подвеса. Значения удельной массы установки фирмы Western выше, чем установки Liftronic, за счет того, что длина хода насоса установки фирмы Western почти в 3 раза больше, чем установки Liftronic.
С увеличением грузоподъемности установок масса, приходящаяся на каждый метр длины хода установок мачтового типа, примерно в 5 раз больше, чем установок с шурфом. Длину хода установок с мачтой, очевидно, нецелесообразно принимать более 10 м по двум причинам. Во-первых, сильно возрастает масса установки. Во-вторых, возникают затруднения с изготовлением цельного полированного штока и, следовательно теряется одно из основных преимуществ такого типа установок.
С точки зрения металлоемкости и габаритов более экономичными являются установки с заглубленным противовесом. Однако работы, связанные с бурением шурфов, вызывают дополнительные трудности для промысловиков. Кроме того, к недостаткам этого типа установок следует отнести наличие динамического сальника на устье скважины.
Другим направлением работ в области совершенствования привода ДСНУ является использование для перемещения колонны штанг гидропривода. Фирмой Canadian Foremost ведется разработка конструкции установок с пневмоуравновешиванием и электронным контролем. Установка имеет гидроцилиндр, расположенный непосредственно над устьем скважины. На одном штоке с поршнем гидроцилиндра смонтирован поршень пневмоцилиндра. Несмотря на то, что максимальная длина хода этих установок не превышает 5,8 м, их высота достигает 21 м. Интересна эта установка тем, что в ней применена пневматическая система уравновешивания, которая может быть использована в ДСНУ с механическим приводом, более надежным в условиях промыслов, чем гидропривод.
Наряду с зарубежными фирмами в странах СНГ также проводилась работа по созданию отечественной ДСНУ.
В РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина предложена схема механического привода ДСНУ с гибким тяговым органом и гидропневматическим уравновешиванием (рис. 2.50).
Рис. 2.50. Привод ДСНУ ГАНГ им. И.М. Губкина:
1 — электродвигатель; 2 — муфта-тормоз; 3 — канат; 4 — червячная передача; 5 — емкость с маслом; 6 — барабан; 7 — насос-мотор; 8 — пневмогидравлический аккумулятор; 9 — винтовой механизм перемещения барабан
Привод состоит из реверсивного электродвигателя, муфты-тормоза, червячной передачи, колесо которой установлено на одном валу с барабаном. На барабан наматывается канат, связанный с глубинным насосом. С целью обеспечения соосности каната с устьевым сальником барабан выполнен подвижным и перемещается вдоль вала с помощью винтового механизма. Механизм уравновешивания включает насос-мотор, механически связанный с приводным валом червячной передачи и гидравлически связанный с гидропневматическим аккумулятором и масляной емкостью.
В РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина рассматривались различные варианты схем уравновешивания ДСНУ. Принятые в зарубежной практике системы грузового уравновешивания для ДСНУ с низкопрофильным приводом не удовлетворяют требованиям нефтяников-промысловиков. Поэтому была предложена схема с грузовым уравновешиванием типа кривошипного уравновешивания балансирных приводов, которая реализуется с помощью двух редукторов от станков-качалок. Эта система может применяться в ДСНУ при неглубоких (порядка 500—700 м) подвесках скважинного насоса. Кроме того, рассмотрена возможность применения системы с инерционным уравновешиванием, основанной на использовании кинетической энергии вращающегося маховика, а также с пружинным и гидропневматическим уравновешиванием, защищенные авторскими свидетельствами.
Основными преимуществами низкопрофильных ДСНУ, в которых гибкий тяговый канат (цепь, лента) наматывается на барабан, являются: небольшие удельные масса и габариты; удобство транспортировки, монтажа и обслуживания; возможность создания установки с неограниченной длиной хода.
Основными недостатками низкопрофильных ДСНУ являются низкая надежность работы гибкого тягового органа, подверженного переменным растягивающим и изгибным нагрузкам с большим числом циклов 2*106, в связи с намоткой на барабан, а также наличия внутрискважинного уплотнения, усложняющего устьевой сальник. Общим недостатком низкопрофильных приводов с грузовым уравновешиванием (установки Liftronic и Alpha-I) является необходимость устройства глубокого шурфа, в котором перемещается контргруз [11, 13, 15, 16].