Теоретические основы. Рисунок 1– Принципиальная схема штанговой скважинной установки

Рисунок 1– Принципиальная схема штанговой скважинной установки

Штанговая скважинная насосная установка (ШСНУ) состоит из насоса 1, находящегося в скважине, и станка-качалки 6, установленного на поверхности у устья. Цилиндр 11 насоса укреплен на конце спущенных в скважину насосно-компрессорных (подъемных) труб 9, а плунжер 12 подвешен на колонне штанг 2. Верхняя штанга (полированный шток) соединена с головкой балансира 5 станка-качалки с помощью канатной подвески.

В верхней части цилиндра установлен нагнетательный клапан 10, а в нижней – всасывающий клапан 13. Колонна насосно-компрессорных труб, по которой жидкость от насоса поднимается на поверхность, заканчивается на устье тройником 3.

Сальниковое устройство в верхней части тройника предназначено для предотвращения утечек жидкости вдоль движущегося сальникового (полированного) штока. По боковому отводу в средней части тройника жидкость из скважины направляется в выкидную линию.

Возвратно-поступательное движение колонне насосных штанг передается от электродвигателя 8 через редуктор 7 и кривошипно-шатунный механизм станка-качалки.

Принцип действия насоса. При движении плунжера вверх всасывающий клапан 13 под давлением жидкости открывается, в результате чего жидкость поступает в цилиндр насоса. Нагнетательный клапан 10 в это время закрыт, так как на него действует давление столба жидкости, заполнившей насосные трубы. При движении плунжера 12 вниз всасывающий клапан 13 под давлением жидкости, находящейся под плунжером, закрывается, а нагнетательный клапан открывается и жидкость из цилиндра переходит в пространство над плунжером.

Коэффициентом подачи установки штангового насоса называется отношение действительной производительности штангового насоса Q_д к условной теоретической его производительности Q_ут

(6.1)

Условная теоретическая производительность Q_ут определяется по формуле

(6.2)

где F_пл – площадь сечения плунжера насоса, м;

S – длина хода полированного штока, м;

N – число качаний балансира в секунду.

Коэффициент подачи учитывает:

· Степень наполнения цилиндра насоса;

· Возможные утечки жидкости из труб и насоса обратно в скважину;

· Возможное несоответствие истинного хода плунжера и хода полированного штока вследствие упругих деформаций штанг и труб;

· Возможное уменьшение объема нефти, замеренного в мернике по сравнению с объемом нефти, прошедшей через насос, вследствие ее разгазирования (усадка нефти).

По данным замеров дебита и вычисленным коэффициентам подачи штангового насоса можно судить о правильности установленного для скважины технологического режима или о неполадках в работе насоса.