Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Нефтепромысловые машины и механизмы

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
25.01 Mб
Скачать

тчг^сосоо5смооо5

CDCOCDCO^t^vfOO t-^OOO^CSlOOvFl— тЧ чЧчЧчЧчНтЧ

о о о о о о о ю OOO OOOO vfi ОО^чОСОСОСМЮО

о

05

о о о о о о о ю ГГ"- tГ"- 1^- С О

г^оаэсчю-тнчроо NCOCOsfsf ЮЮО

о

о

ч*

05

ТЧ

с»

см

о

о

о

чЧ

СОt>- O^CMvt<l005 чЧтЧ тч чЧчЧтч

ю о о ю о ю о о

ОтчсмсМСОСОЧЛоГ CMCOCOt'-ООО^чЧЮ

чЧ тЧ тЧ

о о о о о о о о

O O O O O Q O O

С00500ч-*'ЧЛОС0Ю тч СМСМСОСО^

ю

ю

05 05СОО00 со 00 Ю^ О COLOLOсо О СО*<ЛхЛ со г- см чНчЧ тНчЧтЧ чЧсм

о

о о о о о о

t>-

r>- t" CM

^ОСОСОСМЮ-Н (Osf

t^- o

о о о о о о о

со со со со со со тч о СОCDСМЮ00 со^Л*<Л*<ЛЮЮСО

ю

(N

см

см

со

о

о

00

t'- О тч CMЧЛЮ05 чЧчНчЧчЧчЧТЧ

ОО ЮLOю о о

ОО СОСОСОСОIff ЮО СОСО00 СО т-1 чЧтЧ ТЧчЧСО

Q О О О О Q о

о о о о о о о

05 00 ^ ^ О СОю тч см см со со-<Л

00

со

чН

см

тЧ

1

1

1

чг

со

см

ГМ

>С1 со

8

00

ОТ|НО] ^ Ю05

ОО О О о о

1>^0 СО05 см см СОСО00см ю ^ тЧ тч чЧсм СМсо

о о о о о о

о о о о о о

00 ТЧ хЛ О СОю см см со со хл

см

00

о Ю05^05 ЧЛсо

СО05оГ05 соХЛ тч см ЧЛСО00 СО см см см см см со

о о о о о о

чЛчЛчЛчЛчЛ05 см Ю00^л г- см

ЧЛ4f ЧЛЮЮ1>-

со

со

тЧ

оо о о о ю

ОО О О О со см ю оочл о

ю

чЛ

ш

см

чл

о

ю

со

ОЧНСМчЛЮ05 ТЧТ-1 тч чЧТЧтЧ

ОО О ю ю о

чл чл *<лО СМ<э 00 -чЧсо о см чл тч см см со сочл

8 8 8 8 8 8 ОО-нчЛОСОЮ тч см СМсо СОХЛ

со

05

пазы для ловли узла всасывающего клапана. Эти пазы защищены рубашкой, приваренной к корпусу ловителя. Для ловли узла всасы­ вающего клапана в клетку ввинчен шток-ловитель с пальцем.

Помимо нормализованных невставных насосов НГН1 и НГН2 (табл. 5 и 6), предназначенных для эксплуатации нефтяных скважин глубиной до 1200 м при небольшом содержании газа и песка в отка­ чиваемой жидкости, выпускаются некоторые конструктивные раз­ новидности насоса НГН2.

Насос НГН2Т предназначен для эксплуатации скважин при со­ держании в жидкости газа и значительного количества песка. Этот насос работает с полыми (трубчатыми) штангами, внутри которых подается вверх откачиваемая жидкость.

Для этой цели к верхнему концу плунжера подсоединен полый шток, оканчивающийся переводной муфтой для присоединения к по­ лым штангам.

Узел цилиндра отличается от аналогичного узла насоса НГН2 устройством штока-ловителя. Верхний конец стержня штока удли­ нен, благодаря чему при ловле узла всасывающего клапана шарик нагпетательного клапана удерживается в приподнятом положении. При извлечении полых штанг с плунжером из скважины жидкость из штанг сливается в скважину, как только всасывающий клапан страгивают с места, а это облегчает подъем штанг.

Насос НГН2РБ предназначен для эксплуатации скважин, харак­ теризующихся небольшим газопроявлением, небольшим (до 0,15%) содержанием песка в откачиваемой жидкости и отсутствием парафина и солей, отлагающихся на стенках труб.

Цилиндр насоса безвтулочный и состоит из стальной бесшовной трубы с гладкой внутренней поверхностью.

Плунжер обрезиненный; на его наружной поверхности имеются 3—4 кольцевые проточки, в которых надежно привулканизированы резиновые кольца. Против верхнего кольца в корпусе плунжера имеются радиальные отверстия, благодаря чему под давлением на­ гнетаемой жидкости кольцо самоуплотняется в цилиндре насоса.

Насос НГН2Р отличается от насоса НГН2РБ тем, что цилиндр у него втулочный.

§ 19. Глубинные насосы вставного типа

Глубинные штанговые вставные насосы НГВ1 нормализованы и выполняются по техническим условиям МРТУ2-04-7-62 (табл. 7).

Они предназначены для эксплуатации нефтяных скважин с глу­ биной подвески до 2500 м при небольшом содержании газа и песка в откачиваемой жидкости.

Насос НГВ1 — вертикальный штанговый плунжерный вставной одинарного действия с опорой в верхней его части. Плунжер про­ ходной; клапаны шариковые, одинарные или сдвоенные.

Для режимов работы насоса при ns > 4 0 применяют клапан­ ные узлы с увеличенными проходными отверстиями.

Насос (рис. 38а) состоит из трех основных узлов: цилиндра, плун­ жера и опоры замка. Опору замка спускают в скважину на насос­ ных трубах, а насос — на штангах.

Цилиндр состоит из кожуха с внутренней резьбой, набора оди­ наковых втулок, размещенных внутри кожуха и стянутых переводни­ ками.

К нижнему концу цилиндра присоединен узел всасывающего клапана. Наконечник-конус этого узла имеет резьбу для присо­ единения фильтра. К верхнему концу кожуха цилиндра последова­ тельно присоединены упорный ниппель, корпус конуса и напра­ вляющая штока.

Между корпусом конуса и упорным ниппелем установлен конус, на котором насос удерживается в кольце замковой опоры, предва­ рительно спущенной на колонне труб.

К нижнему концу плунжера присоединен нагнетательный шари­ ковый клапан, к верхнему — через клетку плунжера длинный шток с переводником. К этому переводнику присоединяют насосные штанги, на которых насос спускают в скважину или извлекают из нее.

Замковая опора, служащая опорой насоса в скважине, имеет переводник для крепления к нижней части колонны насосных труб, опорную и направляющую муфты и рубашку.

Между переводником и опорной

муфтой

установлены кольцо

и пружинный якорь; кольцо — опора

насоса,

а якорь удерживает

насос от перемещений при рабочем движении плунжера.

При извлечении насоса из скважины клетка плунжера упирается в ниппель, перья пружинного якоря раздвигаются и пропускают насос наверх. При этом весь узел замковой опоры остается в сква­ жине вместе с колонной насосных труб.

Конструктивная разновидность вставного глубинного насоса НГВ1 — вставной насос НГВ2Т (рис. 386), предназначенный для эксплуатации нефтяных скважин глубиной до 2000 м при содержа­ нии в откачиваемой жидкости газа и значительного количества песка. Насос спускают в скважину на полых (трубчатых) штангах, внутри которых подается откачиваемая жидкость.

Насос опирается в колонне насосных труб своей нижней частью. Узел цилиндра этого насоса отличается от цилиндра насоса НГВ1 тем, что верхний его конец оканчивается ниппелем, упорным коль­ цом и переводником. Нижний конец цилиндра оканчивается удли­ ненным переводником, к которому присоединен узел нижнего замка. В корпусе нижнего замка установлен узел всасывающего клапана. Узел всасывающего клапана конструктивно отличается от анало­ гичного узла насоса НГН2 в основном удлиненным штоком-лови- телем, который при ловле узла всасывающего клапана приподни-

5 Заказ 298-

15

Р и с . 3 8 6 . Н а с о с Н Г В 2 Т .

I — переводник

ш тока;

2

шток

полы й;

 

3 — п ер ев од ­

ник цилиндра;

4 — у п о р н о е

кольцо;

5 — н и п п ел ь

ци­

линдра;

6 — к о ж у х ;

7 —

втулка;

8 — н и п п ел ь

п ер е ­

водника;

9 — п л у н ж ер

гл а д ­

кий;

ю — к ор п ус

к л ап ан а;

I I

— стакан

клап ан а;

12

ш арик; и

— седл о

к л ап ан а;

14

к ор п ус л ови тел я;

15

рубаш ка

л ови тел я;

16

стерж ень

ш тока

л ови тел я;

17

— палец;

 

18 — ш тифт;

19

— клетка

всасы ваю щ его

клапана;

20 — п ереводни к

цилиндра; 21

— п ереводни к ;

22

— наконечник

к он уса;

23

— седл о к о н уса; 24 — ко­

нус;

25 — кольцо

оп ор н ое;

26

— як ор ь

 

п руж и н н ы й ;

27

— н иппель уп орн ы й н и ж ­

ний;

28 — м уфта

о п о р н а я .

т-t СМ тн т-» т-i СО

-НО

см

СО 00 см ю см

Оt>

СО 05

СО

CO LO

s f

00СМО см

СО СМ

со

05 СМ оГсм ЧР

см ю

со о^сотч

со

1^05

со со г> ооООО

VP Ю

LO

Ю СО СО t>- 05

со t>-

00 00 050см

о CM

 

тн

 

 

 

 

 

ТЧ

тч

ТЧ т ч

 

ю

ю

 

ю

 

ю

ю

 

о

 

о

о

 

о

 

о

г -

 

t*»

 

 

 

о

 

o

 

sp

00

 

st<

 

со

чр

 

CO

СМ

 

 

 

см

 

ю

 

 

о

 

 

 

о

 

 

тч

 

 

тн

 

 

 

т 4

 

 

■ЧГ—1

 

 

ю ю ю ю ю ю

LO Ю

Ю

1 Л Ю Ю Ю О

Ю ю

ююююю

LO LO

СО 00 СО СО CO О»

СОСО

со

СО со

СОСО 05

тЧ тЧ

тЧ т-Н "ТЧ "гЧ

СО

чр VP

05 СМ Ю тч stf СО

t— СО

05

СМ Ю

тн чР

оо о-

со со см ю оо

05 00

sp

LO LO со со

СО Чр

 

LO LO COCO

СО ЧР

Ю Ю CD СО

 

со чр

см

 

 

CM

 

 

 

 

 

о ?

 

 

 

05.

 

 

CM

 

 

ю

 

 

 

LO

 

 

t>-

 

 

(N

тч

\ос

05

N

см

о

о

о

см

со NPю г>.00 см ^▼HriTiTHCM

LOю © о о о

gсмсоf о 05 VP СО

NP Ю г*»

О Q ОООО

о о о о о о

22 гг^ осою ^ смсмсо со vp

00со

 

 

 

 

 

rH

 

 

 

 

a

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОЭ

 

 

CM

 

 

 

 

 

 

 

CM

 

 

 

 

74

 

CO

 

 

 

 

CSI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

о

 

8

о

 

8

о

 

о

 

о

 

см

 

LO

 

о

CM

 

00

тЧ

 

тч

 

 

TH

 

05 СМ

со

чр ю

оо см

05 СМ

тч r i тч тЧ CM

05 CM

тН

тч

ТЧ тЧ

т ч ТН CM

чР Ю Г'- 00 CM

ТЧ

 

 

 

о ю ю

о Ю О О О

о о ю о ю о о

О тч

05

Г>^ ЧР~О

СО 05 ЧР

тн СМ

CM СО

Чр 05*

о о

тЧ со

со

ЧР U0 СО СО 05

со со

Г Н - Н т Н

тН

 

l>* 00 СО

тч LO

LO О

 

 

ООО о о

8 8

 

 

ОО

8 8

8

8 8 8 8 8

ОО

о о о о о

05 00

05 оо

05 00

оо

-Н^ОСОЮ

тч

тч чр О

СО Ю

тЧ

тЧ

тч

см см со 00 Чр

 

CM CM CO CO Vp

 

 

 

со

 

 

LO

 

 

 

Np

 

 

LO

 

 

 

 

 

 

 

 

1

00 СО 00 СО LO

со см ю со ЧР LO СО t"- см

тЧ тЧ тЧ тч CM

о

г

о

Np

ЧР

со

ТЧ

Ю LO LO LO LO ЧР ЧР ЧР ЧР CM S f N CQ CD О

LO LO CO CO oo

Ю

05

СЧ1

5 Cl

LO

CM

ЧР

о

о

о

VPЮt'- оо см

т Ч r i тЧ r i CM

LO LO LO ОО

со со COCOLO

тч СО СО 00 СО

т-1 тн

тч СМ

о о о о о

о о о о о

r is p Осою

СМ СМ СО СО ЧР

00со

а

I

ч

о

YQ

S

о

а

а

ч

ф

н

св

н

ф

а

Р

се

а

а

о

н

а

о

о

а

н

о

»'а

а

а

а

а

ф

а

а

се

а

а

о

Pi

се Pi

ф

ег

ч

VO се

н

И

3

а

а

а

секлапанам. со се

всасывающему а

мает шарик над седлом нагнетательного клапана. Благодаря этому полость нагнетания сообщается с полостью всасывания и жидкость из трубчатой колонки штанг сливается в скважину при извлечении насоса. К нижнему концу плунжера присоединен узел нагнетатель­ ного клапана такой же конструкции, что и в насосе НГН2, но с не­

сколько удлиненным корпусом и ста­ каном.

К верхнему концу плунжера че­ рез ниппель-переводник присоединен полый шток, оканчивающийся пере­ водником для присоединения к труб­ чатым штангам.

При извлечении пасоса из сква­ жины вначале ловят узел всасываю­ щего клапана, как в насосе НГН2, затем при подъеме плунжера да упорного кольца узла цилиндра на­ сос срывают с опоры и извлекают иэ скважины, как насос НГВ1.

§ 20. Телескопические глубинные насосы

Телескопические глубинные на­ сосы предназначаются для эксплуа­ тации скважин с вязкой нефть# и значительным содержанием песка

 

в откачиваемой

жидкости.

харак­

 

Телескопические

насосы

 

теризуются большим

зазором между

 

плунжером и цилиндром (до 0,5 мм

 

на диаметр) и большой длиной кон­

Р и с , 39. Схемы телескопических

такта между ними для создания

необходимого

гидравлического со­

вставных насосов.

противления

в зазоре, препятствую­

а — трехтрубный телескопический на­

щего значительной утечке жидкости•

сос; б — двухтрубный телескопический

насос.

Трехтрубный

вставной

телеско­

 

пический насос

(рис. 39, а)

состоит

из трех концентрически расположенных труб. Средняя труба не­ подвижная и имеет на нижнем конце всасывающий клапан и уплоТ-4

ннтельный конус.

Наружная и внутренняя подвижные трубь*

соединены

между

собой наверху переводником.

Посредством

этого

переводника

и клетки нагнетательного клапана подви/К-

ные

трубы

насоса

соединены с колонной насосных

штанг. Йз

нижнем конце внутренней трубы расположен второй нагнетатель^ ный клапан.

Двухтрубный телескопический насос (рис. 39, б) отличается от трехтрубного тем, что отсутствует внутренняя труба с патрубкомудлинителем, а всасывающий клапан расположен на верхнем конце •средней трубы.

§ 21. Основные узлы и детали глубинных штанговых насосов

Глубинные штанговые насосы отличаются высокой степенью уни­ фикации узлов и деталей, что упрощает их производство и облег­ чает ремонт.

Цилиндры. Как было упомянуто, цилиндры насосов выполняют в виде кожуха с резьбой по концам со вставленными в него втул­ ками, затянутыми по концам кожуха переводниками или муфтами. У нормального цилиндра концевые переводники или муфты навин­ чены на кожухе, а у цилиндра малогабаритного концевые детали ввинчены в кожух, что уменьшает поперечный размер насоса. К втул­ кам насосов предъявляют очень высокие требования. Втулки всех типов насосов имеют одинаковую длину (300 мм) и изготовляются из модифицированного чугуна МСЧ28-42 или МСЧ35-56 способом центробежного литья или стальными из стали 35-38ХЮА. В состав этой стали входят хром и алюминий. Для увеличения износоустой­ чивости стальные втулки подвергают азотированию — термической обработке в специальных печах при температуре 550—600° в атмо­ сфере аммиака. В результате воздействия на сталь выделяющегося из аммиака азота на внутренней рабочей поверхности втулок обра­ зуется твердый слой толщиной 0,2—0,4 мм.

При механической обработке втулок большое внимание уделяют чистоте поверхности шлифованием и хонингованием, а также высо­ кой степени точности внутреннего отверстия и торцовых поверх­ ностей. Это объясняется тем, что цилиндр образуют набором втулок, которые должны обеспечить хорошие условия для работы переме­ щающегося плунжера.

Плунжеры. Плунжер представляет собой полый цилиндр с вну­ тренней резьбой по концам. Он имеет для всех насосов одинаковую длину (1200 мм). Большое внимание уделяют достижению высокой его износоустойчивости. Для этого наружную поверхность плунжера хромируют, закаливают током высокой частоты или азотируют. При механической обработке шлифовкой и полировкой достигают высокой степени точности и чистоты поверхности.

На рис. 40 изображены плунжеры четырех различных исполне­ ний: с гладкой наружной поверхностью — исполнение Г, с кольце­ выми канавками на наружной поверхности — исполнение К, с вин­ товой канавкой — исполнение В, с кольцевыми канавками на на­ ружной поверхности, цилиндрической расточкой и скошенным кон­ цом в верхней части — «пескобрей» — исполнение П. В результате того, что у плунжера «пескобрей» верхняя часть стенки утонена,