Устьевое оборудование, применяемое при эксплуатации скважин УШСН

Реферат

Прекращение или отсутствие фонтанирования обусловило использование других способов подъема нефти на поверхность, например, посредством штанговых скважинных насосов. Этими насосами в настоящее время оборудовано большинство скважин. Дебит скважин — от десятков кг в сутки до нескольких тонн. Насосы опускают на глубину от нескольких десятков метров до 3000 м иногда до 3200_3400 м).

ШСНУ включает:

  • а) наземное оборудование — станок-качалка (СК), оборудование устья, блок управления;
  • б) подземное оборудование — насосно-компрессорные трубы (НКТ), штанги насосные (ШН), штанговый скважинный насос (ШСН) и различные защитные устройства, улучшающие работу установки в осложненных условиях.

Штанговая глубинная насосная установка (рис. 1) состоит из скважинного насоса 2 вставного или невставного типов, насосных штанг 4, насосно-компрессорных труб 3, подвешенных на планшайбе или в трубной подвеске 8 устьевой арматуры, сальникового уплотнения 6, сальникового штока 7, станка качалки 9, фундамента 10 и тройника 5. На приеме скважинного насоса устанавливается защитное приспособление в виде газового или песочного фильтра 1.

1. Устьевое оборудование УШСН

1.1 Станки-качалки

Станок-качалка (рис. 2), является индивидуальным приводом скважинного насоса.

Рис. 2. Станок-качалка типа СКД: 1 — подвеска устьевого штока; 2 _ балансир с опорой; 3 _ стойка; 4 _ шатун; 5 _ кривошип; 6 _ редуктор; 7 _ ведомый шкив; 8 _ ремень; 9 _ электродвигатель; 10 — ведущий шкив; 11 _ ограждение; 12 — поворотная плита; 13 — рама; 14 — противовес; 15 — траверса; 16 — тормоз; 17 _ канатная подвеска

Основные узлы станка-качалки — рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирно-подвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами. СК комплектуется набором сменных шкивов для изменения числа качаний, т. е. регулирование дискретное. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной салазке.

Монтируется станок-качалка на раме, устанавливаемой на железобетонное основание (фундамент).

16 стр., 7923 слов

Электродиафрагменные насосы

... 4 до 8. Добыча нефти с применением скважинных штанговых насосов - один самых распространённых способов добычи нефти. Это не ... ШГН. штангового глубинного насоса ШГУ включает: а) наземное оборудование -- станок-качалка (СК), оборудование устья, блок управления; ... плунжера, всасывающего и нагнетательных клапанов, замка (для вставных насосов), присоединительных и установочных деталей. В скважину ...

Фиксация балансира в необходимом (крайнем верхнем) положении головки осуществляется с помощью тормозного барабана (шкива).

Головка балансира откидная или поворотная для беспрепятственного прохода спускоподъемного и глубинного оборудования при подземном ремонте скважины. Поскольку головка балансира совершает движение по дуге, то для сочленения ее с устьевым штоком и штангами имеется гибкая канатная подвеска 17 (рис. 13).

Она позволяет регулировать посадку плунжера в цилиндр насоса для предупреждения ударов плунжера о всасывающий клапан или выхода плунжера из цилиндра, а также устанавливать динамограф для исследования работы оборудования.

1.2 Регулировка амплитуды движения головки балансира

Амплитуду движения головки балансира (длина хода устьевого штока-7 на рис. 1) регулируют путем изменения места сочленения кривошипа шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие).

За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравномерная. Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.

Блок управления обеспечивает управление электродвигателем СК в аварийных ситуациях (обрыв штанг, поломки редуктора, насоса, порыв трубопровода и т. д.), а также самозапуск СК после перерыва в подаче электроэнергии.

Долгое время нашей промышленностью выпускались станки-качалки типоразмеров СК. В настоящее время по ОСТ 26-16-08-87 выпускаются шесть типоразмеров станков-качалок типа СКД табл. 1.

Таблица 1

Станок_качалка

Число ходов балансира в мин.

Масса, кг

Редуктор

СКД3-1,5-710

515

3270

Ц2НШ-315

СКД4-2,1-1400

515

6230

Ц2НШ-355

СКД6-2,5-2800

514

7620

Ц2НШ-450

СКД8-3,0-4000

514

11600

НШ-700Б

СКД10-3,5-5600

512

12170

Ц2НШ-560

СКД12-3,0-5600

512

12065

Ц2НШ-560

В шифре, например, СКД8-3,0-4000, указано Д — дезаксиальный; 8 _ наибольшая допускаемая нагрузка Р max на головку балансира в точке подвеса штанг, умноженная на 10 кН; 3,0 — наибольшая длина хода устьевого штока, м; 4000 — наибольший допускаемый крутящий момент Мкр,max на ведомом валу редуктора, умноженный на 10-2 кН*м.

АО «Мотовилихинские заводы» выпускает привод штангового насоса гидрофицированный ЛП-114.00.000, разработанный совместно со специалистами ПО «Сургутнефтегаз».

Моноблочная конструкция небольшой массы делает возможным его быструю доставку (даже вертолетом) и установку без фундамента (непосредственно на верхнем фланце трубной головки) в самых труднодоступных регионах, позволяет осуществить быстрый демонтаж и проведение ремонта скважинного оборудования.

Фактически бесступенчатое регулирование длины хода и числа двойных ходов в широком интервале позволяет выбрать наиболее удобный режим работы и существенно увеличивает срок службы подземного оборудования.

Техническая характеристика

Нагрузка на шток. кН (тс) 60 (6)

Длина хода, м 1,22,5

Число двойных ходов в минуту 17

Мощность, кВт 18,5

Масса привода, кг 1800

Станки-качалки для временной добычи могут быть передвижными на пневматическом (или гусеничном) ходу. Пример — передвижной станок-качалка «РОУДРАНЕР» фирмы «ЛАФКИН».

2. Устьевое оборудование

Устьевое оборудование предназначено для герметизации затрубного пространства, внутренней полости НКТ, отвода продукции скважины, подвешивания колонны НКТ, а также для проведения технологических операций, ремонтных и исследовательских работ в скважинах.

В оборудовании устья колонна насосно-компрессорных труб в зависимости от ее конструкции подвешивается в патрубке планшайбы или на корпусной трубной подвеске

2.1 Устьевой сальник

Для уплотнения устьевого штока применяется устьевой сальник типа СУС1 или СУС2 (рис. 3).

Рис. 3. Устьевой сальник типа СУС1: 1 — нипель; 2 — накидная гайка; 3 — втулка; 4 — шаровая крышка; 5 _ крышка головки; 6 — верхняя втулка; 7 — нажимное кольцо; 8,10 _ манжеты; 9 — шаровая головка; 11 _ опорное кольцо; 12 — нижняя втулка; 13 — кольцо; 14 — гайка; 15 — тройннк; 16 — болт откидной; 17 — палец

2.2 Устьевая арматура

Арматура устьевая типа АУШ-65/50х14 состоит из устьевого патрубка с отборником проб, угловых вентилей, клапана перепускного, устьевого сальника и трубной подвески (рис. 4).

Рис. 4. Устьевая арматура типа АУШ: 1 — отверстие для проведения исследовательских работ; 2 — сальникове устройство; 3 — трубная подвеска; 4 _ устьевой патрубок; 5, 8 и 9 — угловые вентили; 6 — отборник проб; 7 _ быстросборная муфта; 10 _ перепускной патрубок; 11 _ уплотнительное кольцо

Трубная подвеска, имеющая два уплотнительных кольца, является основным несущим звеном насосно-компрессорных труб с глубинным насосом на нижнем конце и сальниковым устройством наверху. Корпус трубной головки имеет отверстие для выполнения исследовательских работ.

Проекция скважины поступает через боковое отверстие трубной подвески, а сброс давления из затрубного пространства производится через встроенный в корпус трубной подвески перепускной клапан.

Техническая характеристика АУШ 65/50 Х 14

Рабочее давление, МПа:

в устьевом сальнике СУС при работающем станке-качалке

4

при остановленном станке-качалке

14

Условный проход, мм:

ствола

65

обвязки

50

Подвеска насосно-компрессорных труб

Конусная

Диаметр подвески труб, мм

73

Присоединительная резьба

(ГОСТ 632—80)

Резьба НКТ

Диаметр устьевого патрубка, мм

146

Габариты, мм

3452х770х1220

Масса, кг

160

3. Правила безопасности при эксплуатации скважин штанговыми насосами

Устье скважины должно быть оборудовано арматурой и устройством для герметизации штока.

Обвязка устья периодически фонтанирующей скважины должна позволять выпуск газа из затрубного пространства в выкидную линию через обратный клапан и смену набивки сальника штока при наличии давления в скважине.

До начала ремонтных работ или перед осмотром оборудования периодически работающей скважины с автоматическим, дистанционным или ручным пуском электродвигатель должен отключаться, а на пусковом устройстве вывешивается плакат: «Не включать, работают люди».

На скважинах с автоматическим и дистанционным управлением станков-качалок вблизи пускового устройства на видном месте должны быть укреплены плакаты с надписью «Внимание! Пуск автоматический». Такая надпись должна быть и на пусковом устройстве.

Система замера дебита скважин, пуска, остановки и нагрузок на полированный шток (головку балансира) должны иметь выход на диспетчерский пункт.

Управление скважиной, оборудованной ШСН, осуществляется станцией управления скважиной типа СУС — 01 (и их модификации), имеющий ручной, автоматический, дистанционный и программный режим управления. Виды защитных отключений ШСН: перегрузка электродвигателя (>70% потребляемой мощности); короткое замыкание; снижение напряжения в сети (<70% номинального); обрыв фазы; обрыв текстропных ремней; обрыв штанг; неисправность насоса; повышение (понижение) давления на устье.

Заключение

Устьевое оборудование предназначено для герметизации затрубного пространства, внутренней полости НКТ, отвода продукции скважины, подвешивания колонны НКТ, а также для проведения технологических операций, ремонтных и исследовательских работ в скважинах.

В оборудовании устья колонна насосно-компрессорных труб в зависимости от ее конструкции подвешивается в патрубке планшайбы или на корпусной трубной подвеске.

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/ustevaya-armatura/

1. Бухаленко Е.И. и др. Нефтепромысловое оборудование. Справочник. — М.: Недра, 1990, — 589 с.

2. Быков И.Ю., Бочарников В.Ф., Ивановский В.Н., Цхадая Н.Д., Мордвинов А.А. Техника и технология добычи и подготовки нефти и газа. Том 1 — М.: ООО«Издательство «Энерджи Пресс», 2013, — 456 с.

3. Гасанов А.П. Аварийно-восстановительные работы в нефтяных и газовых скважина. — М,: Недра, 2007, -132с.

4. Ишмурзин А.А. Оборудование и инструмент для подземного ремонта, освоения и увеличения производительности скважин. Уч пособие, УФА,: И-во УГНТУ, 2003, -225 с.

5. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела. — Уфа, 2001.