Принцип работы нефтяной качалки: Долгожитель нефтяной отрасли | Добывающая промышленность

Содержание

Долгожитель нефтяной отрасли | Добывающая промышленность

Станок-качалка — металлическая конструкция, с помощью которой чёрное золото извлекают из нефтесодержащих пластов, стала непреходящим символом отрасли. С точки зрения технического прогресса этот станок является настоящим мастодонтом. Изобретённый более 80 лет назад, он до сих пор не претерпел сколько-нибудь значительных изменений. Инженеры пытаются усовершенствовать станок и периодически предлагают различные новые решения, но пока ничего кардинально нового в практике добычи нефти не появилось. Нефтедобывающие компании предпочитают использовать уже зарекомендовавшее себя оборудование, поскольку технические новинки пока не доказали своего превосходства.

Фото: geolmuseum.ru

Редко в какой отрасли найдётся столь же долговечное средство, как станки-качалки, применяемые в нефтедобыче. Изобретённые много лет назад, они и сегодня являются неотъемлемой частью производства. Строго говоря, правильнее называть их приводами штанговых глубинных насосов, но аббревиатура ПШГН не особенно прижилась, чаще всего оборудование продолжают называть станками-качалками.

«Конструктивно станок-качалка является приводом штангового насоса, расположенного в скважине», — разъясняет принцип работы первый заместитель директора, главный инженер Управляющей Компании «ТМС групп» Владислав Выдренков.


По его словам, основными элементами станка-качалки являются рама, стойка с балансиром, два кривошипа с двумя шатунами, редуктор, клиноременная передача, электродвигатель и блок управления, который подключается к промысловой линии силовой электропередачи.

«Станки-качалки устанавливают непосредственно на площадке скважины на фундаменте. Железная конструкция в высоту может достигать пяти-шести метров. Наиболее изнашиваемыми узлами являются канатная подвеска (обрыв вследствие увеличения нагрузки на полированный шток), балансиры (трещины, выявленные при экспертизе промышленной безопасности и обслуживании), нижняя головка шатуна (ослабление крепления), редукторы (износ зубьев)», — подчёркивает главный инженер.

Справедливости ради отметим, что сам принцип добычи с помощью скважины человечество изобрело очень давно, но потребовались века, чтобы инженеры научились откачивать нефть с помощью насосов.

Первые скважины пробурили китайцы более двух тысяч лет назад, на Руси свидетельства о первых скважинах относятся к VIII-IX векам. Из скважин тогда добывали соль, которая на тот момент представлялась более ценным веществом, нежели нефть.

Сейчас сложно представить, но когда-то нефть можно было собирать вручную.

Зарубежные путешественники описывали, как племена, жившие у берегов реки Ухты на севере Тимано-Печорского района, собирали нефть с поверхности реки. Чёрную жидкость применяли как смазку и для медицинских целей.

Фото: wikimedia.org

Спустя годы один из первых русских нефтедобытчиков Федор Прядунов построил на Ухте первую нефтяную вышку. Внешне это был четырёхугольный сруб, внутри которого помещали нефтяной ковш, который собирал нефть в специальный ушат. Нефть пытались добывать не только на Ухте, но и на юге России — первоначально из «копаней», с помощью ковшей и вёдер.


В начале 19 века российские чиновники оценили потенциал этой субстанции, поэтому пытались увеличить объёмы добычи.

Обустроить нефтяные промыслы на Кубани с помощью простейшей механизации попытался атаман Черноморского казачьего войска, генерал-майор Николай Завадовский, ту же задачу пытался решить царский чиновник обер-гиттенфервалтер Павел Фолледорф и другие.

В итоге к 1870-м годам широкое распространение получил способ добычи с помощью так называемого тартания, когда из пробуренной скважины нефть черпали с помощью длинного (до 17 м) сосуда цилиндрической формы — желонки.

Насос как шаг вперёд

Насосы для добычи нефти стали шагом вперёд, их начали применять в последней трети XIX века. Идея не черпать нефть, а качать принадлежит начальнику одной из российских горных частей, которые работали на Кавказе, инженеру Александру Иваницкому.

В 1865 году он изобрёл насос собственной конструкции и построил опытный образец. Но поскольку в то время у него не было эффективного фильтровального устройства, то насос быстро забивался песком и выходил из строя. Нефтепромышленники, заинтересованные в снижении себестоимости добычи и росте объёмов производства, были разочарованы первыми испытаниями.


Неудача Иваницкого не остановила развитие инженерной мысли. В 1886 году Владимир Шухов создал «шнуровой» насос, а в 1891 году представил инерционное поршневое устройство. В 1899 году свой скважинный насос явил миру Николай Соколовский. Последующие годы российские исследователи неоднократно возвращались к проблеме использования насосов.

Наиболее технически совершенным стало изобретение электроцентробежного погружного насоса для добычи нефти конструкции выпускника Петербургского лесного института Армаиса Арутюнова. В начале 20 века он создал в Екатеринославле фирму «Российское электрическое динамо компании Арутюнова», где наряду с электрификацией местных предприятий начал работу над проектом погружного насоса. Особенностью устройства было использование электричества.


Нефтепромышленники, которым различные технические новинки демонстрировали довольно часто, отнеслись к изобретениям довольно прохладно. Насосы показались им слишком ненадёжными.

Фото: wikimedia.org

В 1924 году первые советские наркомы обратили внимание на повышение эффективности нефтедобычи в США после доклада вернувшегося из командировки инженера Александра Серебровского. Американцы применяли плунжерный насос, который функционировал через колонну штанг, соединённую с установленным на поверхности силовым приводом.

Уже через год отечественные аналоги, правда с конструктивными изменениями, начали выпускать на заводе в Баку. Более совершенные редукторные станки-качалки с клиноременной и закрытой зубчатой передачей, глубинными насосами конструкции того же Арутюнова появились в СССР в начале 1950-х годов.

«Нужно признать, что ещё не создано другого более надёжного и простого в обслуживании оборудования», — констатирует Владислав Выдренков.

По его словам, конструкция станков-качалок не предъявляет особых требований к инструментальному хозяйству, все узлы оборудования взаимозаменяемы. Тем не менее, в условиях постоянного повышения добычи нефти на скважинах параметры работы глубинно-насосного оборудования изменяются, что сказывается на верхнем оборудовании и приводит к отказам станков-качалок.

Эксперт уверен, что простой даже одного станка-качалки влечёт ощутимые экономические потери, и для снижения отказов совершенствуются узлы станков-качалок (например, усиливаются крепления головок и траверс балансиров), ведётся работа с более надёжными поставщиками ТМЦ.

Ремонт или замена?

В процессе эксплуатации на элементы конструкции станка-качалки воздействует целый ряд негативных факторов.

В частности, это «низкие температуры, снег, дождь, ветер, некачественный монтаж, дефекты крепления составных частей металлоконструкций, удары зубчатой передачи в неисправных редукторах и удары штока об отложения в скважинном оборудовании, многократные циклические знакопеременные нагрузки», — перечисляют в своей работе «Оценка остаточного ресурса станка-качалки» молодые учёные Дмитрий Лосев, Александр Миронов, Александр Садилов, Сергей Хмелёв.

По их данным, все вышеперечисленные факторы в итоге приводят к постепенной деградации прочностных характеристик материала, накоплению усталостных повреждений и появлению развивающихся макроскопических трещин в наиболее нагруженных зонах металлоконструкций.

По данным Владислава Выдренкова, значительная часть (более 85%) станков-качалок отечественного и импортного производства предполагает срок эксплуатации около 14 лет, но средний возраст станков-качалок, которые сейчас используются в отрасли, уже превышает 25 лет.

Правда, надёжная эксплуатация существующего фонда станков обеспечивается благодаря планомерной работе высококвалифицированного персонала, своевременному обслуживанию и ремонту оборудования. Обновление фонда станков происходит как за счёт модернизации (в том числе, усиления конструкции привода ШГН и изменения технических характеристик), так и за счёт капитального ремонта.

Фото: twitter.com/arsagera

«Как правило, модернизация оборудования включает в себя изготовление и замену новыми узлами более 80% металлоконструкции. В связи с увеличением глубины подвески в скважине часто возникает потребность в станках-качалках большей грузоподъёмности. В данном направлении также ведётся совместная работа с заказчиком по подбору и предоставлению станков-качалок, в т. ч. собственной разработки и производства грузоподъёмностью 10 и 12 тонн.
Правильно установленный станок-качалка, верно подобранные параметры работы скважины, вовремя проведённое техническое обслуживание, а также экспертиза промышленной безопасности снижают риски поломки оборудования», — утверждает Владислав Выдренков.


По его мнению, все узлы оборудования ремонтопригодны, детали взаимозаменяемы.

«В случае выхода из строя производится замена узла и отправка его на ремонт в ремонтный цех с дальнейшим пополнением оборотного фонда запасных частей. В зависимости от типа узла оборудования применяются соответствующие технологии ремонта», — излагает существующую практику эксперт.


Главный инженер отмечает, что эксплуатационники с опаской приобретают новое, малораспространённое оборудование.
«Станки-качалки хорошо изучены, высоконадёжны, способны длительное время работать под открытым небом без присутствия людей.

Замену станков-качалок проводят в случае полного износа оборудования, при невозможности продлить срок эксплуатации по результатам экспертизы промышленной безопасности, при консервации скважины, а также в случае смены параметров работы скважины (например, замена насоса на другой типоразмер). При появлении посторонних шумов, нагреве подшипников следует остановить станок», — говорит Владислав Выдренков.

Действительно, оценить техническое состояние станка–качалки и принять решение о продлении срока службы — не столь простая задача, как может показаться.

По данным исследователей Лосева, Миронова, Садилова и Хмелёва, не редкость, когда в процессе эксплуатации станки-качалки перемещаются с одной скважины на другую, также «часто имеет место некачественный ремонт, отсутствует правильно заполненная эксплуатационная и ремонтная документация на отдельные узлы и станок-качалку в целом, что заставляет предположить возможность трещин в сварных швах и основном металле нагруженных узлов непосредственно через малый промежуток времени после проведения неразрушающего контроля».

Исходя из многолетнего опыта в обследовании станков-качалок, исследователи пришли к выводу, что наиболее часто ломаются такие узлы, как поворотная головка балансира, втулка поворотной головки балансира, сварные швы шатунов, пальцы кривошипов, подвесной подшипник траверсы, рама.

«Все вышеперечисленные, кроме рамы, части станка-качалки являются труднодоступными для осмотра и проведения неразрушающего контроля и требуют установки монтажных лесов и лестниц или применения специальных приспособлений для работы на высоте, производства работ в ограниченном пространстве, установки дополнительного (кроме естественного) освещения, различных дополнительных мероприятий, не предусмотренных в основном объёме обследования оборудования», — подчёркивают они.

Лучшее — враг хорошего

Идея усовершенствовать станки–качалки не покидает инженеров. Но кардинальные изменения существующих вариантов пока не вошли в практику. Это значит, что схема, ставшая основой механизма, оказалась очень удачной и не имеет существенных недостатков.


Главное ограничение на инновационные разработки, которые могли бы заменить станки-качалки, это надёжность в тяжелейших условиях эксплуатации. Если проанализировать любую отрасль машиностроения, то сложно найти механизм, который работал бы круглые сутки круглый год в различных климатических условиях при периодическом осмотре с интервалом до 3-4 суток. Новые разработки появляются регулярно, но по совокупности параметров, а именно — себестоимости добычи, надёжности и другим — найти полноценную альтернативу пока не удаётся.

Основное направление их развития должно заключаться в увеличении надёжности, облегчении обслуживания и снижении металлоёмкости в рамках существующих отработанных схем, отмечают нефтяники. Немалую роль в этом играет и высокая цена станка-качалки. Большей частью обновляются лишь отдельные узлы станков, устаревшие физически или морально.

Высокая производительность станков-качалок определяется ходом штока и его интенсивностью.

«Также следует учитывать эксплуатационные качества, такие, как ремонтопригодность, размеры, общую массу и сложность обслуживания. В случае смены параметров работы глубинно-насосного оборудования необходимо своевременно подбирать и параметры верхнего привода — уравновешивание, изменение числа качаний, изменение длины хода штока. Всё это необходимо для того, чтобы подобрать оптимальные параметры и режимы работы насосного оборудования», — советует Владислав Выдренков.


Впрочем, добавляет он, в разное время производители уже пытались внести изменения в конструкцию станка-качалки с целью улучшения его работы, но со временем всё-таки остановились на стандартном его исполнении.

Справка

Несущие конструкции и балансиры первых станков-качалок в СССР делали из дерева, а не из металла, как в США. А электромотор станка работал при помощи плоского камня и открытой зубчатой передачи.

Текст: Яна Янушкевич

Как работает качалка нефти

В добыче нефти с большой глубины используется специальное насосное оборудование, которое называется станками-качалками. Привод этих аппаратов находится на поверхности земли, над эксплуатируемыми скважинами, а управление осуществляется оператором. Функцию добычи нефти в агрегатах выполняют специальные насосы плунжерного типа. Нефтяной станок-качалка является незаменимым аппаратом, без которого трудно и представить интенсивную разработку глубинных месторождений.

Назначение и работа станков-качалок

Чаще всего для освоения месторождения нефти применяются распространённые штанговые насосы с приводами. Эти агрегаты позволяют откачивать содержание скважин даже при большом, глубоком промерзании верхнего пласта земли. Станки – качалки с одноплечным балансиром относятся к оборудованию индивидуального вида и применяются для добычи нефти из-под земли в обычных и особых условиях.

Любая существующая инфраструктура добычи нефти нацелена на поднятие её с глубины на поверхность, а принцип работы станка-качалки со штанговым насосом напоминает действие медицинского шприца. Неотъемлемой частью любого станка-качалки является колонна, которую составляют компрессионные трубы. По этим трубам происходит подъём на поверхность и подача в резервуары нефти.

Если рассмотреть технологию организации добычи нефти, то весь процесс от начала до конца действий можно разделить на отдельные этапы:

  • бурение скважин;
  • установка трубных колонн;
  • обсадка колонн;
  • установка качалок и пуск их в работу.

Глубина бурения обычно достигает нескольких километров, но наиболее часто встречающиеся горизонты залегания нефти – это примерно 1500 метров под поверхностью и более. Иные скважины в глубину достигают и 4000 метров, но это уже колонны-рекордсмены нефтедобычи. Основой нефтедобывающей инфраструктуры являются колонны, собираемые из обсадных труб и активная часть каждого отдельного станка – его насос.

Чтобы понять принцип действия плунжерного насоса станка-качалки, нужно разобраться в роли и назначении отдельного станка в структуре всей трубопроводной сети добывающего комплекса. Качалка для нефти – это приводной механизм насоса, которая своим возвратно-поступательным движением, напоминающим качели, приводит в действие плунжерную пару насосного устройства. Оптимальная цикличность действия механизма качалки позволяет нефтяному ресурсу на глубине залегания концентрироваться у фильтра скважины, что способствует эффективности процесса добычи. Вся конструкция станка предусматривает минимизацию износа его отдельных элементов, установка рассчитана на безупречное действие в течение длительного срока эксплуатации.

Устройство качалки

При изучении устройства станка-качалки необходимо начать с установочной базы. База – это то, из чего состоит основа аппарата. Монтаж станка производится на заранее подготовленную бетонную основу, фундамент. Здесь же расположена платформа и её стойка вместе со станцией управления, в которой находится кабина оператора.

После того, как все организационные работы по установке платформы завершены, на неё навешивается массивный балансир, который уравновешивает специальную головку с канатным подвесом. Энергетическим приводом станка является мощный электродвигатель, который через редуктор станка-качалки передаёт усилие на балансир. Двигатель размещается иногда снизу под платформой, но такой вариант используется крайне редко, так как он связан с недостаточной безопасностью эксплуатации оборудования.

Через кривошип с шатуном электродвигатель воздействует на балансир, благодаря чему вращение вала двигателя преобразуется в цикличное поступательное движение элементов глубинного насоса.

Пункт управления станком-качалкой изготавливается в коробчатом виде, он содержит всё необходимое электротехническое оборудование комплекса. В станции, в непосредственной близости от управляющего реле, расположен и механический тормоз ручного типа.

Виды станков

Семейство нефтяных качалок представлено на отечественном рынке оборудования большим количеством модификаций. У всех видов станков практически один и тот же принцип работы, но есть и существенные отличия. Наиболее популярны среди нефтяников станки с балансирами, которые относятся к классическому типу добывающего оборудования. В этих станках предусмотрен механизм задней фиксации шатуна и редуктор расположен на одной раме с электродвигателем и балансиром.

Альтернативой классическим станкам являются такие типы станков-качалок, как гидравлические штанговые насосы, закрепляемые на фланце арматуры скважины в самом верху. Штанговые насосы имеют то преимущество перед станками классического типа, что они не требуют при своей установки сооружения мощного фундамента. Особенно важно это свойство штанговых насосов для случаев разработки месторождений в вечной мерзлоте, где заливка любого качественного фундамента сопряжена с большими трудностями. Свайная же установка классических станков не оправдана по экономическим соображениям.

Другой особенностью гидравлических насосов является возможность плавно, бесступенчато регулировать длину обсадной колонны. Благодаря этому появляется возможность точного подбора эксплуатационного режима скважины.

Основные характеристики качалок

Чтобы выбрать более подходящие станки для разработки месторождения нефти, нужно сделать анализ широкого спектра эксплуатационных и технических характеристик всех видов этого оборудования.

При оценке важнейших характеристик станка-качалки обязательно учитывают:

  • рабочую штоковую нагрузку;
  • максимальный ход плунжера;
  • габариты редуктора;
  • величину крутящего момента выходного вала;
  • частоту качаний.

Определяющим параметром станка является мощность его электродвигателя. На установках классического типа для работы насосных станций достаточна мощность электродвигателя в 25 кВт. Но следует ещё учитывать тип используемых ремней для передачи вращения от двигателя на редуктор, диаметры шкивов ремённой передачи и конструкцию механизма торможения.

Даже если все эксплуатационные параметры рассматриваемого станка устраивают покупателя, ему следует ещё учесть и габариты оборудования. Ведь размеры иногда играют определяющую роль – это те случаи, когда приходится транспортировать станки на большие расстояния в условиях различных климатических и региональных зон страны. Габаритные размеры в большой степени решают вопрос, можно ли произвести установку данного оборудования в конкретной ситуации, в конкретных условиях разрабатываемого месторождения нефти.

Обычно масса станка не превышает 10 т, а его габариты по длине и ширине составляют 7Х2,5 м.

Отдельные модели станков

Специалисту, занимающемуся заказами оборудования для нефтедобычи, необходимо хорошо ознакомиться с отдельными его моделями и их главными характеристиками. Несмотря на то, что каждый такой аппарат рассчитан на долгие годы работы, уже существующие промыслы время от времени производят модернизацию оборудования, закупая более современные его виды. Рассмотрим некоторые модели станков-качалок, сравнивая их характеристики и особенности.

Качалки СК

Распространённая в нефтедобывающей отрасли станок- качалка СК представляет собой скважинный насос с отдельным приводом. Насос при работе опускается в обсадную трубу скважины, и с ним соединён специальный шток привода. Шток составляется из колонны отдельных штанг, обеспечивая тем самым требуемую длину.

Как и в других классических вариантах добывающего насосного оборудования, вращение электродвигателя станка преобразуется с помощью кривошипа в поступательное движение штанговой колонны. Два исполнения станков-качалок СК изготавливаются со своим отдельным количеством типоразмеров. Аппараты СК имеют семь типоразмеров, а СКД – шесть.

Главные отличия станков-качалок СКД от СК заключаются в следующем:

  • несимметричность кинематической преобразовательной схемы и более высокое преобразующее кинематическое соотношение;
  • уменьшенные габаритные размеры;
  • расположение редуктора прямо на станочной раме.

В установках СК используются трёхфазные электрические двигатели асинхронного типа с влагостойким исполнением в искробезопасном корпусе. В зависимости от модификации станка в нём могут применяться двигатели мощностью от 4 до 40 кВт.

Механизм тормоза станка включает в себя две колодки, правую и левую, он предназначен для фиксирования станка в нужном положении в момент его остановки.

Качалки СКДР

Более усовершенствованная модель семейства СК – станок-качалка СКДР. Аппарат развивает тяговое усилие в 60 кН при длине штока от 1,2 до 3 м. Редуктор, используемый в аппарате, имеет типоразмер Ц2НШ-450-28 или Ц3НШ-450-28.

Станки СКДР используются для откачки нефти из скважины со штоковой нагрузкой до 80 000 Н. Они разработаны с учётом последних достижений отечественного и зарубежного машиностроения. Главные элементы кинематики станков изготовлены с учётом всех требований ГОСТов на нефтедобывающее оборудование.

Частота качаний установки СКДР регулируется в диапазоне от 1,7 до 11,8 в мин и зависит от передаточного числа установленного редуктора на раме станка. Мощность двигателя качалки может составлять от 5,5 до 22 кВт в зависимости от передаточного числа редуктора.

Общая масса агрегата СКДР составляет 13 100 кг, а его габариты равны 7200х6350х 3100 мм.

Качалки ПШГН

Приводная часть глубинного нефтяного насоса шагового типа или станок-качалка ПШГН через систему штанг передаёт движение головки на насосный плунжер, расположенный глубоко в обсадной трубе скважины. Головка балансира аппарата соединяется со штоком насоса с помощью тросовой подвески.

По производительности качалка ПШГН может регулироваться путём увеличения или уменьшения числа качаний в минуту, амплитуды этих качаний и размеров насосного плунжера. Чтобы произвести регулировку длины хода штока, необходимо выполнить перестановку пальцев кривошипно-шатунного механизма в другие отверстия.

Как и все предыдущие нефтяные качалки, разновидность ПШГН не является отдельным их видом, а представляет собой разновидность главного механизма установки для добычи нефти.

Обслуживание нефтяных качалок

Специальный персонал нефтедобывающего предприятия выполняет обслуживание станка-качалки. Для удобства его работы конструкторами предусмотрены различные вспомогательные устройства и механизмы. При обслуживании балансира с траверсой и кривошипа на установке устроена специальная площадка, снабжённая системами привода. Операторы, располагаясь на этой площадке, производят управление балансировкой и уравновешиванием станка, проверяют крепление всех узлов кривошипно-шатунного механизма.

Вся кинематика системы привода нефтедобывающей качалки сконструирована для того, чтобы головка станка и кривошип совершала движение в оптимальном ритме и этот режим можно бы было легко перенастраивать.

Функции операторов станков и обслуживающего персонала необходимо разделять. Технический персонал занимается обслуживанием нефтяных насосов во время их интенсивной эксплуатации, в их обязанности входит слежение за рабочими показателями всех механизмов станции и техническое обслуживание насосного оборудования. В случае необходимости они производят и ремонт станков-качалок. Особенно важно в их работе создавать благоприятные режимы функционирования узлов и механизмов станка в моменты возникновения в нём максимальных, пиковых нагрузок.

В функции же операторов установок входят обязанности по регулированию самого процесса выкачки нефтяных ресурсов из глубины месторождения, по установке оптимальных режимов работы станка на каждом периоде освоения запасов углеводородов.

Заключение

Промышленные предприятия, изготавливающие станки-качалки, непрерывно совершенствуют своё нефтедобывающее оборудование. Но кардинальных вариантов переделок существующих станков в ближайшее время не предвидится. Это говорит о том, что классическая схема, заложенная в станки много лет назад, оказалась очень удачной и не имеет существенных недостатков.

К тому же оборудование нефтегазовых добывающих комплексов долговечно, его замены происходят очень редко и неохотно со стороны учредителей крупных компаний. Немалую роль в этом играет и высокая цена станка-качалки. Большей частью обновляются лишь отдельные узлы станков, устаревшие физически или морально.

Постепенно весь парк станков-качалок уступает свои позиции в пользу нового вида оборудования – гидравлических аппаратов. Это способствует оптимизации рабочего процесса добычи нефти, усовершенствованию всей инфраструктуры существующих и строящихся комплексов. Эксплуатационные затраты при этом снижаются без снижения качества добываемой нефти.

Стано́к-кача́лка — тип наземных приводов скважинных штанговых насосов (ШСН) при эксплуатации нефтяных скважин. Операторы по добыче нефти и газа определяют этот привод как «индивидуальный механический привод штангового насоса», просторечное название: «качалка».

Станок-качалка является важным элементом нефтегазового оборудования и используется для механического привода к нефтяным скважинным штанговым (плунжерным) насосам. Конструкция станка-качалки представляет собой балансирный привод штанговых насосов, состоящий из редуктора и сдвоенного четырёхзвенного шарнирного механизма.

Около 2/3 всех добывающих скважин в мире используют штанговые насосы, и на многих из них в качестве привода установлены станки-качалки. [1] По этой причине станок-качалка является своеобразным символом нефтедобычи — его стилизованное изображение можно встретить в логотипах компаний, периодических изданий, выставок, форумов, конференций, связанных с нефтегазовой тематикой.

Содержание

Изготовители [ править | править код ]

До 1991 главным заводом по выпуску и проектированию станков-качалок в СССР являлся АзИНМАШ г. Баку. В последние годы станки-качалки начали производить и российские заводы.

В России изготавливаются станки-качалки 13 типоразмеров по ГОСТ 5866-76. Изготовителями станков-качалок в России является ЗАО «ЭЛКАМ-Нефтемаш» (г. Пермь), АО «Ижнефтемаш» (г. Ижевск), ОАО «Уралтрансмаш» (г. Екатеринбург), ЗАО «Нефтепром-Сервис» (г. Ижевск), ОАО «Редуктор» (г. Ижевск).

Изготовители за рубежом: «Вулкан» (г. Бухарест, Румыния), «Lufkin» (США), Ирон-МЭН (Китай).

Конструкция [ править | править код ]

Станок-качалка устанавливается на специально подготовленном фундаменте (обычно бетонном), на котором устанавливаются: платформа, стойка, станция управления.

После первичного монтажа на стойку помещается балансир, который уравновешивают так называемой головкой балансира. К ней же крепится канатная подвеска (последняя соединяет балансир с полированным сальниковым штоком).

На платформу устанавливаются редуктор и электродвигатель. Иногда электродвигатель расположен под платформой. Последний вариант имеет повышенную опасность, поэтому встречается редко. Электродвигатель соединяется с маслонаполненным понижающим редуктором через клиноремённую передачу. Редуктор же, в свою очередь, соединяется с балансиром через кривошипно-шатунный механизм. Этот механизм преобразует вращательное движение вала редуктора в возвратно-поступательное движение балансира.

Станция управления представляет собой шкаф, в котором расположена электроаппаратура. Вблизи станции управления (или прямо на ней) выведен ручной тормоз станка-качалки. На самой станции управления расположен ключ (для замыкания электросети) и амперметр. Последний — очень важный элемент, особенно в работе оператора добычи нефти и газа. Нулевая отметка у амперметра поставлена в середину шкалы, а стрелка-указатель движется то в отрицательную, то в положительную область. Именно по отклонению влево-вправо оператор определяет нагрузку на станок — отклонения в обе стороны должны быть примерно равными. Если же условие равенства не выполняется, значит, станок работает вхолостую.

Типовая конструкция [ править | править код ]

По виду выполнения балансира станки-качалки подразделяются на станки-качалки с двуплечим балансиром и станки-качалки с одноплечим балансиром.

Ограничения [ править | править код ]

Штанговые насосы с наземным приводом могут использоваться для неглубоких вертикальных скважин и наклонных скважин с незначительным отклонением от вертикали, в диапазоне подач от 1 до 50 м 3 /сут (в некоторых случаях подача может достигать 200 м 3 /сут). Типичные глубины — от 30 метров до 1,5 км, максимальные глубины — 2,5 км. [2] . Есть сведения о применении штанговых насосов с наземным приводом в скважинах с глубинами до 5 км. [3]

Станки-качалки не используются на оффшорных скважинах. [1]

Нефтяной насос – один из наиболее сложных типов оборудования в нефтяной промышленности в отношении эксплуатации и ремонта. Как известно, нормальное функционирование оборудования зависит не только от правильного выбора устройства, но и от выполнения правил эксплуатации и условий работы.

Агрегаты для нефтегазовой промышленности могут перекачивать нефть, нефтепродукты, воду, щелочи, сниженные газы, кислоты и функционируют в больших диапазонах напора, температуры и производительности.

1 Какие бывают нефтяные насосы?

Насосы для нефтяной промышленности должны обладать высокой мощностью, ведь перекачиваемый материал устройство должно добывать из значительной глубины нефтяной скважины. На характеристики скважин влияет тип энергии, который используется насосом для нефти. Поэтому, устанавливают определенный тип привода в механизме, в зависимости от условий эксплуатации.

Насосы для нефтепродуктов оборудуют следующими типами приводов:

  • гидравлический;
  • электрический;
  • механический;
  • пневматический;
  • термический.

Нефтяные скважинные насосы

Электронасос с электрическим приводом, при наличии электроэнергии, самый удобный и может дать больший диапазон характеристик в тот момент, когда происходит откачка нефти.

Когда же электросеть недоступна, насосы для перекачки нефти оснащают газотурбинными двигателями, или двигателями внутреннего сгорания. На центробежные насосы устанавливают пневматические приводы в случаях, когда можно использовать в качестве питания энергию высокого давления (природный газ), либо энергию газа попутного, что весьма поднимает уровень рентабельности насоса для перекачки нефтепродуктов.
к меню ↑

1.1 Виды насосов

Насосное оборудование делится на два основных типа: винтовые и центробежные.
к меню ↑

1.2 Винтовые

Винтовые насосы для добычи нефти могут работать в более сложных условиях, чем центробежные. Так как винтовые устройства перекачивают рабочую среду без контакта винтов, они могут работать с загрязненными жидкостями (пульпа, сырая нефть и т.д.), а еще с жидкостью с высокой плотностью.

Вертикальный нефтяной винтовой полупогружной насос

Винтовой самовсасывающий агрегат бывает в двух исполнениях: одновинтовым и двухвинтовым. Двухвинтовой прибор хорошо справляется с вязкими материалами температурой от -60 до +450˚С.
к меню ↑

1.3 Центробежные

Нефтяные центробежные насосы бывают следующих видов:

  • консольные устройства, которые оснащены жесткой или упругой муфтой;
  • двухопорные механизмы, что разделяются на: одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые;
  • вертикальные полупогружные.

Насосные приборы также разделяют по уровню температуры перекачиваемой среды:

  • t 80˚С – полупогружные, магистральные многоступенчатые устройства, которые имеют рабочее колесо одностороннего входа;
  • t 200˚С – консольные и горизонтальные многоступенчатые чугунные агрегаты;
  • t 400˚С – консольные стальные механизмы, которые оборудованы рабочим колесом одностороннего или двустороннего действия.

Зависимо от температуры перекачиваемой жидкости, насосное оборудование оснащают уплотнителями: одинарные для t не более 200˚С, двойные торцевые для t не более 400˚С.

Нефтяные приборы также разделяют по области применения: для добычи и перемещения нефти и те, которые применяют в процессе подготовки и переработки нефтепродукта.

Центробежный нефтяной насос

К первой группе относят механизмы, которые подают жидкость на групповое замерное оборудование, на центральный пункт сбора, а еще устройства, которые перекачивают нефть внутри помещения (производство нефтепродуктов — нефтеперерабатывающий завод). Во вторую группу входят устройства для подачи нефти в центрифуги, теплообменники, сепараторы.
к меню ↑

1.4 Погружной агрегат для нефтепродуктов

Погружные нефтяные устройства разделяют на следующие виды, в зависимости от способа работы силовой установки:

  1. Бесштанговые, когда силовая установка находится внутри прибора и заставляет работать механизм, отвечающий за извлечение жидкости на поверхность.
  2. Штанговые насосы — механизм, что выталкивает рабочую среду на поверхность при помощи электромотора, который находится наверху, в движение такой механизм приводит штанга. Штанговые глубинные агрегаты применяют, в основном, как механизм, добывающий нефть или минералы.

Скважинный механизм для перекачки нефти отличается от водяного техническими характеристиками и мощностью добычи ископаемого на поверхность:

  • у нефти немалая плотность, поэтому увеличивается давление на лопасти;
  • вязкость жидкости имеет большое сопротивление, поэтому используют, в основном, штанговые механизмы;
  • нефть добывают с помощью сложной системы с несколькими нагнетательными агрегатами;
  • приводы штангового прибора обеспечивают внутренние механизмы передачей вращательной энергии, которые выталкивают жидкость наверх;
  • такой привод называют «станок качалка», именно он является основным инструментом для добывания нефти;
  • устанавливается качалка на подготовленный фундамент и состоит из таких частей: стойка, платформа и станция управления.

2 Нефтяная качалка

Добыча нефти происходит при помощи глубинных механизмов, основой которых является станок-качалка. Это один из видов наземного приводного устройства, управляют которым операторы при эксплуатации скважин.

Схема работы нефтяной качалки

Самый распространенный привод штангового агрегата используют для свайной разработки месторождений. При помощи такого устройства можно добывать нефтепродукты в условиях вечной мерзлоты. Пользуются популярностью нефтяной и газовый механизмы в виде станков-качалок с одноплечными балансирами. Такое оборудование применяют в качестве индивидуального привода в условиях добычи нефти.

Принцип работы агрегата сравним с функцией шприца, которая обеспечивается штанговым прибором. Качалку оснащают колоннами из компрессионных труб, по которым осуществляется добывание и передача нефтяной жидкости.

Одной из важных характеристик станка-качалки является мощность двигателя. Типовый нефтяной агрегат делает свою работу при условии подачи усилия в 25 кВт. Более расширенный анализ характеристик предусматривает учет вида ремня, особенности тормозной системы и диаметр шкивов.

При выборе устройства, стоит обратить внимание и на габаритные размеры, которые играют важную роль при установке определенного станка в конкретных условиях. Типовый насос может обладать длиной в 7 м, а шириной – до 2,5 м, при этом вес механизма обычно больше 10 кг.
к меню ↑

2.1 Струйные модели для добычи нефти

Струйные устройства используют для всасывания, нагнетания жидких материалов, для охлаждения или нагревания с помощью смешивания с другими жидкостями, газами или парами.

Струйный насос для добычи нефти

Такие механизмы относятся к динамическим насосам трения, у которых нет вращающихся частей, а поток жидкости перемещается за счет трения, которое появляется между ним и рабочим потоком жидкости. Рабочая жидкость подводится к устройству снаружи и обязана иметь достаточно энергии, чтобы обеспечить перекачку нефти с необходимыми параметрами.

Струйный агрегат соединяют с насосно-компрессорным трубопроводом и вместе с генератором, спецфильтром и паркером опускают в необходимое место (заданная глубина скважины). Нефть под давлением перекачивается по НКТ.

С помощью каналов в спецмуфте и кольцевого зазора между корпусом и внутренней частью инжектора нефть оказывается в окнах делителя. Часть потока рабочей среды направляется через сопло в камеру смешения, взаимодействуя с пассивной нефтью приемной камеры.
к меню ↑

Гидропривод штангового глубинного насоса – Интеллектуальный дом

Система управления гидравлическим приводом штангового глубинного насоса

Заказчик: ОАО «Оренбургнефть»

Объект: Добывающие скважины Пронькинского месторождения ЦДНГ№1 ОАО «Оренбургнефть»

Описание технологического объекта

Применение штанговых глубинных насосов является основным методом при механизированной добыче нефти на месторождениях с высокой степенью выработки. При этом возвратно-поступательное вертикальное движение насоса в призабойной зоне скважины осуществляется через колонну штанг наземным приводным механизмом, наиболее распространенными типами которого на сегодняшний день являются балансирные станки-качалки, качалки с цепным приводом, а также гидравлический привод.

Гидравлический привод штангового насоса представляет собой гидроцилиндр, соединенный с устьевым штоком скважинного насоса, и гидростанцию с интеллектуальной системой управления, которая управляет подачей гидравлического масла под давлением в рабочую полость гидроцилиндра для приведения в движение колонны штанг. Конструкция гидропривода с интеллектуальной системой управления позволяет операторам-технологам устанавливать оптимальную производительность ШГН в широком диапазоне регулировок (длина хода цилиндра, количество качаний в минуту), тем самым обеспечивая высокий дебит нефти со скважины.

Требования к системе автоматизации

В настоящее время к станциям управления ШГН предъявляются достаточно широкие функциональные требования:

  • Обеспечение автоматического пуска ШГН с выходом на заданный рабочий режим.
  • Возможность плавной регулировки производительности ШГН (числа качаний в минуту).
  • Снятие и анализ динамограмм (диаграмма нагрузки на штоке колонны штанг). Возможность их архивирования с заданной периодичностью.
  • Обеспечение удаленного доступа к параметрам станции управления из центральной диспетчерской НГДУ.
  • Ведение локальных архивов событий и нештатных ситуаций.
  • Контроль и защита оборудования ШГН при обнаружении предаварийных ситуаций.
Структура и характеристики системы автоматизации

Система управления гидропривода ШГН состоит из шкафа управления с контроллером, сенсорной панелью оператора и преобразователем частоты с коммутационной аппаратурой.

Сигналы от контрольно-измерительных приборов, установленных на гидроцилиндре и маслостанции, поступают в программируемый логический контроллер FX3G, который на основании обработанных данных производит расчет, регистрацию и архивирование параметров работы установки, отрабатывает алгоритмы защитных блокировок, выполняет построение и архивирование динамограммы. Достижение требуемой производительности ШГН (количество качаний в минуту) осуществляется путем плавного регулирования оборотами асинхронного двигателя главного маслонасоса при помощи преобразователя частоты серии FR-A741-55кВт. Шкаф управления оснащен сенсорной панелью оператора серии GT14, при помощи которой возможно по месту осуществлять контроль за работой установки, просматривать динамограммы, снимать на USB-накопитель архивные данные. Система управления имеет возможность передачи данных по протоколу Modbus в АСУТП нефтепромысла.

Основные функции системы управления:

  • Обеспечение требуемого количества качаний в минуту путем плавной регулировки производительности насоса гидросистемы при помощи преобразователя частоты.
  • Построение, отображение и архивирование динамограмм по показаниям датчика давления масла и сигналов от концевиков гидроцилиндра.
  • Расчет и архивирование основных технологических параметров работы скважины (расчетный дебит, кол-во качаний, моточасов).
  • Управление работой системы подогрева масла при необходимости работы при низкой температуре окружающей среды.
  • Обеспечение защитных блокировок для предотвращения заклинивания колонны штанг, от превышения пороговых значений в гидросистеме.
  • Передача информации в систему диспетчеризации нефтепромысла.
Отличительные особенности

Исходя из конструкции гидропривода ШГН, во время цикла опускания штока гидроцилиндра под действием сил тяжести, действующих на колонну штанг, электродвигатель главного насоса гидросистемы переходит в генераторный режим и начинает возвращать электроэнергию в преобразователь частоты. Благодаря тому, что в системе управления используется преобразователь частоты серии FR-A741 со встроенным звеном рекуперации, данная электроэнергия возвращается обратно в сеть и перераспределяется на другие потребители. При этом отпадает необходимость рассеивать электроэнергию на тормозных резисторах, а эффект энергосбережения может достигать до 40 %.

Эффект от внедрения системы

Благодаря внедрению системы управления гидроприводом на базе контроллера FX3G, разработанной компанией ООО «Интеллектуальный дом», специалисты заказчика получили возможность эксплуатировать фонд скважин в оптимальном с технологической точки зрения режиме. При этом регулировка числа качаний в минуту осуществляется оперативно как по месту через сенсорную панель оператора, так и удаленно через систему диспетчеризации. Применение рекуперативного преобразователя частоты FR-A741 в системе управления гидросистемой позволило получить эффект по энергосбережению до 40 % по сравнению с обычными балансирными станками-качалками, работающими в периодическом режиме эксплуатации.

Принцип работы нефтяных насосов

Приобретение насосов для нефтедобычи предполагает предварительный выбор данных агрегатов, которые, как позже выясняется, имеют отличия не только от прочего назначения насосов. По своей сути, для добычи данного ресурса нефтяные насосы существуют в двух функциональных различий:

  • Штанговые насосы, использующие в качестве приводного действующего механизма станок-качалку;
  • Бесштанговые насосы.

Второй вид предполагает добычу в больших объёмах, используя лопастный центробежный механизм. Это обеспечивает создание высокого напора при заданной для определённых габаритов и мощности агрегата определённой подачи жидкости. В зависимости от вязкости, примесей, глубины скважины и эксплуатационных особенностей, применяются насосы:

  • Плунжерно-диафрагменные. Опускаются непосредственно в жидкость и путём всасывания передают откачиваемые пласты нефти по каналу на поверхность. Это позволяет использовать минимального диаметра обсадные трубы.
  • Центробежные и горизонтальные двухстороннего входа. Перекачивают без погружения привода за счёт находящегося в блоке каналов вентиля, перебрасывающего нефть по патрубкам до места назначения. Вращение лопастей выполняется по подведённым с отдельно расположенного электродвигателя, не имеющего контакта с рабочим материалом.
  • Погружной винтовой. Способен перекачивать нефть большой вязкости. Опускается в скважину вместе с погружным электродвигателем на компрессорных трубах.

Самое главное действие погружных центробежных насосов выполняется за счёт самого взаимодействия перекачиваемых жидкостей и вращающихся вместе с рабочим колесом лопаток. Возникающая здесь центробежная сила поднимает попавшую к лопастям жидкость и задаёт место для заполнения новой. При этом передаваемая принудительно от одного колеса к другому нефть создаёт давление, вызванное скоростной энергией, что и выбрасывает её к внешнему выходу.

Отличительные особенности перед насосами других видов

Покупаемые насосы в Москве для добычи нефти своими принципами работы достаточно сходны со многими масляными или водными агрегатами по действиям. Среди отличий, в первую очередь можно отнести умение работать в особого рода условиях с перекачиванием тяжёлых по уровню вязкости веществ. Кроме того, есть и прочие отличия:

  • отсутствие фильтров, так как для каждого рода примесей имеются свои конструкции насосов;
  • более высокие мощности;
  • повышенная износостойкость;
  • конструктивные особенности, например, в строении рабочих транспортировочных колёс для перехватывания и выталкивания жидкостей;
  • двигатели имеют прочный антикоррозийный металлический слой, защищающий так же от перегрева;
  • содержат специальные прокладки во внутренней части барабана (погружные центробежные) для защиты от плавления.

Можно ли использовать насосы для нефти для других веществ?

По мощности, нефтяные насосы могут дублировать насосы воды скважинного и прочих типов. Но, использование первых в качестве вторых, может быть затруднено некоторыми факторами:

  • приспособленность нефтяных насосов под густые консистенции будет гнать прочие жидкости неравномерно и несопоставимо по напору;
  • использование для прогона воды может повлечь быструю эрозию внутренних и внешних поверхностей;
  • применение как насос масляный возможно только при подаче на большие охладительные системы, но использование таковых из-за высокой потери энергоресурсов не практикуется;
  • в качестве дренажных может использоваться только для заиленных жидкостей без крупных включений, при условии высокой густоты. Например, это может помочь переправить выброшенные в водную среду мазутные и подобные субстанции за пределы водоёма. Выполнение таких действий назначается на насосы, поддерживающие включение воды в рабочую среду до 70%. При этом, рекомендуется использовать выполненные и установленные внешне фильтры для защиты от крупных включений органического и неорганического рода происхождения.

Широкое изобилие в электротехническом магазине ЭНЕРГОПУСК различных насосов, а так же моделей, подходящих под любой процесс работы с подачей или перенаправлением тока жидкостей позволяет подобрать максимально допустимый по требованиям агрегат для хозяйственных, бытовых, промышленных и прочих условий.

Насосы для нефти

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

3.1.2. Трудовая функция / КонсультантПлюс

Выполнение отдельных операций при подготовке к ремонту скважин

Уровень (подуровень) квалификации

Происхождение трудовой функции

Заимствовано из оригинала

Код оригинала

Регистрационный номер профессионального стандарта

Трудовые действия

Выполнение работ при установке передвижных подъемных сооружений (вышки, мачты) и агрегатов для ремонта скважин

Откидывание и закидывание головки балансира станка-качалки

Погрузка, перемещение и разгрузка труб и штанг

Сортировка и укладка труб и штанг

Подготовка труб и штанг к спуску в скважину

Проверка состояния кронблока

Выполнение работ по оснастке и переоснастке талевой системы

Подвеска и снятие талевого блока, крюка

Установка индикатора веса

Проверка якорей для крепления оттяжек

Смена оттяжных роликов, роликов кронблока, оттяжек

Навинчивание и отвинчивание муфт, колец и ниппелей

Проверка исправности грузоподъемных механизмов и приспособлений

Выполнение подготовительных технологических операций по указаниям оператора более высокого разряда

Определение уровня загазованности воздуха рабочей зоны с применением переносных измерительных приборов

Выполнение подготовительных работ к процессу обработки призабойной зоны пласта

Выполнение работ при замещении скважинной жидкости

Выполнение работ по проверке и центровке мачты подъемного агрегата для ремонта скважин

Необходимые умения

Применять грузоподъемные механизмы при погрузочно-разгрузочных работах

Осуществлять откидывание и закидывание головки балансира станка-качалки

Осуществлять замену талевого каната

Осуществлять подвеску и снятие талевого блока, крюка

Устанавливать индикатор веса

Проверять якоря для крепления оттяжек

Проверять состояние кронблока

Осуществлять смену оттяжных роликов, роликов кронблока, оттяжек

Осуществлять навинчивание и отвинчивание муфт, колец и ниппелей

Осуществлять сортировку и укладку труб и штанг

Контролировать линейные размеры и качество резьбы и муфт труб и штанг

Отбирать пробы газовоздушной среды на загазованность рабочей зоны

Использовать средства радио- и телефонной связи

Проверять исправность средств радио- и телефонной связи

Применять средства индивидуальной и коллективной защиты

Необходимые знания

Назначение, устройство и правила эксплуатации станка-качалки

Порядок выполнения работ по погрузке и разгрузке труб и штанг

Правила установки якорей

Виды оснастки талевой системы

Назначение, устройство и правила эксплуатации талевой системы и ее элементов

Устройство и принцип действия индикатора веса

Правила отбора проб газовоздушной среды

Устройство и руководство по эксплуатации газоанализаторов

Виды грузозахватных приспособлений

Правила эксплуатации грузоподъемных механизмов

Правила транспортировки грузов

Правила строповки грузов

Приемы погрузки и разгрузки труб и штанг

Правила безопасного выполнения погрузочно-разгрузочных работ

Виды капитального и текущего (подземного) ремонта скважин

Физико-химические и биологические свойства реагентов, растворов, жидкостей

Инструкции по применению средств радио- и телефонной связи

Требования охраны труда, промышленной, пожарной и экологической безопасности

Порядок применения средств индивидуальной и коллективной защиты

Другие характеристики

Лавров назвал позитивный фактор для рынка нефти

МОСКВА, 13 апр — ПРАЙМ. Снятие санкций с Ирана позитивно бы повлияло на нефтяной рынок, заявил глава МИД РФ Сергей Лавров по итогам переговоров с иранским коллегой Мохаммадом Джавадом Зарифом.

Стоимость нефти растет на данных по экспорту и импорту Китая

“Что касается влияния позитивного, мы надеемся, исхода венских переговоров на нефтяной рынок, когда в случае санкций на рынке появится больше иранской нефти, и вопроса о том, как это повлияет на усилия в рамках ОПЕК+, я отвечу принципиальным образом. Конечно, политика должна опираться на экономику, и политика должна помогать решать экономические задачи той или иной страны, но исключительно законными методами, на основе международного права, на основе норм и принципов Всемирной торговой организации и принципов свободы торговли”, — сказал Лавров.

“Когда же выстраивается политика по достижению экономических выгод путём односторонних незаконных санкций и в прямое нарушение резолюции Совета безопасности и в нарушение норм и принципов ВТО, то такую политику мы категорически осуждаем, экономические выгоды не могут достигаться незаконными методами”, — добавил он.

Заседание совместной комиссии по СВПД прошло в очном формате на уровне политических директоров на минувшей неделе в Вене, непрямые переговоры с Ираном возобновятся в середине начавшейся недели.

Китай в начале года нарастил импорт нефти и газа

Заключенный в 2015 году “шестеркой” (Великобритания, Германия, Китай, Россия, США, Франция) и Ираном Совместный всеобъемлющий план действий, предполагающий снятие санкций в обмен на ограничение ядерной программы Ирана как гарант неполучения Тегераном ядерного оружия, не просуществовал и трех лет: в мае 2018 года президент США Дональд Трамп принял решение об одностороннем выходе и восстановлении жестких санкций против Тегерана.

Иран в 2019 году — ровно через год после выхода США из сделки — заявил о поэтапном сокращении своих обязательств в рамках соглашения, отказавшись от ограничений в ядерных исследованиях, центрифугах, уровне обогащения урана. В конце 2020 года в Иране приняли закон “Стратегическая мера по отмене санкций”, предполагающий активизацию ядерной деятельности с целью добиться отмены санкций против страны. В соответствии с законом иранские ядерщики уже довели обогащение урана до уровня 20% (ядерная сделка предполагает обогащение на уровне 3,67%), а также ограничили с 23 февраля инспекционные возможности МАГАТЭ. Закон предполагает задействование более мощных центрифуг.

2.Применённое оборудование

Насосный способ эксплуатации скважин предусматривает использование штанговых скважинных насосов.

Штанговые насосные установки (ШНУ) предназначены для подъема жидкости из скважины на поверхность.

На долю штангового насосного способа эксплуатации в нашей стране приходится около 70% действующего фонда скважин, которые обеспечивают до 30% общего объема добычи нефти.

В зависимости от глубины залегания продуктивного пласта и коэффициента продуктивности скважин подача штанговых насосных установок меняется от нескольких десятков килограммов до 200 т и более в сутки. На отдельных скважинах глубина подвески насоса достигает 3000 м.

При насосном способе эксплуатации на определенную глубину спускают насосы, приводимые в действие за счет энергии, передаваемой различными способами. На большинстве нефтедобывающих предприятий мира получили распространение штанговые насосы.

Для подъема нефти штанговыми насосами (рис. 2.1) в скважину опускают трубы, внутри которых находятся цилиндр и всасывающий клапан 1. В цилиндре перемещается вверх и вниз плунжер с нагнетательным клапаном 2.

При движении плунжера вверх нагнетательный клапан закрыт, потому что на него давит жидкость, находящаяся в насосных трубах, а всасывающий клапан открыт. При движении плунжера вниз нижний всасывающий клапан закрывается, а верхний нагнетательный клапан открывается. Жидкость из цилиндра переходит в пространство над плунжером. Постепенно поднимаясь, нефть выходит на поверхность.

Возвратно-поступательное движение передается плунжеру от балансира 6 станка-качалки, с которым плунжер соединен системой стальных насосных штанг. Производительность штанговых глубинных насосов при глубине скважины 200-400 м достигает 500 м3 в сутки, а при глубине до 3200 м составляет не более 20 м3 в сутки.

Станок-качалка предназначен для привода в действие глубинно-насосной установки. Он преобразует вращательное движение вала двигателя в вертикальное возвратно-поступательное движение точки подвеса штанг, т.е. всей колонны штанг и плунжера глубинного насоса.

Усовершенствования установок сопровождается увеличением числа конструкций, в которых используется объемный гидропривод, что обусловлено его невысокой энергоемкостью и простотой преобразования вращательного движения высокооборотного двигателя в медленный возвратно-поступательное движение точки подвеса штанг.

Гидравлический привод, обладая, с одной стороны, высоким к.п.д., позволяет достаточно просто регулировать отдельные параметры цикла двойного хода штанг, например: менять ускорение точки подвеса штанг независимо от числа двойных ходов, регулировать скорости хода штанг вверх и вниз в зависимости от свойств пластовой жидкости и т.д.ГОСТ 5866-76 предусматривает изготовление станков-качалок тридцати типоразмеров.

Станок-качалка комплектуется асинхронным электродвигателем с повышенным пусковым моментом и влаго-морозостойкой изоляцией, блоками управления, обеспечивающие индивидуальный само запуск станков-качалок или программную работу с индивидуальным само запуска.

Каждый тип станка-качалки характеризуется максимальными допустимы нагрузками на устьевой шток, длиной хода устьевого штока и крутящим моментом на кривошипном валу редуктора. Кроме СК.2, СКЗ и СК4, все остальные станки-качалки имеют по два типоразмера.

Принятое условное обозначение станка-качалка характеризует: СК – станок-качалка, первая цифра – всего допустимая нагрузка на устьевой шток (кН), далее длина ходу (м) и самый допустимый крутящий момент на валу редуктора (кН • м).

Рис. 2.1 Схема установки для добычи нефти с применением штанговых глубинных насосов:

По способу уравновешивания они делятся на станки-качалки: – с балансирным уравновешивания – СК2; – с комбинированным уравновешивания – СКЗ; – с кривошипным уравновешивания от СК4 к СК10.

Характерной особенностью насосных скважинных установок является также комплектация их электронными устройствами, которые в процессе работы установки постоянно анализируют ее параметры и сигнализируют об отклонении от заданного режима. В случае поставки установок микропроцессорами, последние меняют режим работы привода в соответствии с изменяющимся.

В настоящее время известно большое количество разнообразных конструкций приводов ШСНУ. Ниже рассмотрены те, которые наиболее часто применяются или наиболее характерные приводы.

1. Подавляющее большинство ШСНУ приводятся в действие балансирными приводами с грузовым, роторным или комбинированным уравновешивания. В настоящее время балансирные станки-качалки выпускаются по ГОСТ 5866-76. В зависимости от параметров приводов уравновешивающие груз устанавливается или на балансире, или на кривошипе редуктора, или и здесь и там. Соответственно способ уравновешивания называют балансирным, роторным или комбинированным. Одним из недостатков балансирных станков-качалок является их большая масса. Это вызывает необходимость сооружения массивного фундамента, сооружение которого является достаточно сложным и трудоемким, особенно в районах Западной Сибири, Крайнего Севера, на морских промыслах, затопляемых территориях, районах с заболоченными или сыпучими грунтами.

2. Одним из способов упрощения конструкций станка-качалки, уменьшение его массы, является отказ от использования балансира.

Перемещения колонны насосных штанг при безбалансирных станках-качалках обеспечивается с помощью гибкой звена – нескольких канатов, соединяющих кривошипы редуктора с канатной подвеской устьевого штока. Кривошипы безбалансирных станков-качалок имеют V-образную форму, что обеспечивает уравновешивание поводу.

Уравновешивания безбалансирных станков-качалок – роторное, осуществляется перемещением грузов, установленных на кривошипа с одной стороны.

3. В балансирного приводе ШСНУ используется также пневматическое уравновешивание. При этом, как правило, балансир выполняется в виде одноплечий рычага.

Пневматическое уравновешивание осуществляется за счет изменения объема и давления сжатого воздуха, находящегося в цилиндре, поршень которого кинематически связан с балансовой сыром станка.

Применение пневматического цилиндра вместо противовесов и одноплечий балансира вместо двухплечевого позволяет уменьшить массу установки, улучшить условия работы редуктора.

Уравновешивающего устройство состоит из цилиндра, внутри которого находится поршень со штоком, и ресивера. Для пополнения системы сжатым воздухом предусмотрен компрессор. Для уменьшения потерь воздуха в ряде конструкций применен гидравлический затвор. Как ресивер может использоваться кожух уравновешивающего устройства. При перемещении балансира вниз воздух, находящийся в ресивере, под начальным давлением сжимается и накапливает потенциальную энергию, которую отдает при ходе балансира вверх.

Пневматическое уравновешивание применяется в основном на мощных установках. Его недостатки (сложность, малая надежность необходимость тщательного наблюдения) компенсируются преимуществами – возможностью эксплуатации глубоких скважин относительно легкими станками, а также простотой уравновешивания при изменении режима работы установки.

Принцип работы станка-качалки

Вращение от трехфазного асинхронного электродвигателя через клиноременной передаче передается на ведущий вал редуктора станка-качалки. С уменьшенной частотой вращения и увеличенным крутящим моментом движение предоставляется ведомому тихоходном валу редуктора, на концах которого закреплены два кривошипы. На концах кривошипов неподвижно закреплены уравновешивающего грузы. В одном из четырех отверстий кривошипов (в соответствии с длиной хода сальникового штока) к нему присоединены шатуны, которые вверху соединены траверсой. Траверса в свою очередь подвижно связана с балансиром. Таким образом получается кривошипно-шатунный механизм, преобразующий вращательное движение электродвигателя в возвратно-поступательное движение балансира, а через него колебания передается через подвеску и сальниковый шток колонне насосных штанг и соответственно плунжеру глубинного насоса.

Конструкция и технические данные штангового насоса

Скважинные насосы исполнения НВ1С предназначены для откачки из нефтяных скважин маловязких жидкостей с содержанием механических примесей до 1,3 г / л и свободного газа на приеме насоса не более 10%. Характеризуются повышенной прочностью, износостойкостью и транспортабельностью по сравнению с насосами с цилиндрами выполнения ЦС (втулочных) ..

Насос состоит из без втулочного (сплошного) цилиндра исполнения ЦБ, на нижний конец которого накручивают сдвоенный всасывающий клапан, а на верхний конец – замок, плунжера исполнения П1Х, подвижно расположенного внутри цилиндра, на резьбовые концы которого навинчивают: снизу – сдвоенный нагнетательный клапан, а сверху – клетку плунжера.

Для присоединения плунжера к колонне насосных штанг насос снабжен штоком, накрученных на клетку плунжера и закрепленный контргайкой. В расточке верхнего переводчика цилиндра расположен упор, упираясь на который, плунжер обеспечивает срыв скважинного насоса с опоры. Клапаны насосов комплектуются парой «седло-шарик» исполнения КБ или К.

Скважинный насос спускается на колонне насосных штанг в колонну насосно-компрессорных труб и закрепляется в опоре.

Принцип работы насоса заключается в следующем. При ходе плунжера вверх в меж клапанному пространстве цилиндра создается разрежение, за счет чего открывается всасывающий клапан и происходит заполнение цилиндра. Дальнейшим ходом плунжера вниз меж клапанный объем сжимается, за счет чего открывается нагнетательный клапан и жидкость, попавшая в цилиндр, перетекает в зону над плунжером. Периодически осуществляемые плунжером перемещения вверх и вниз обеспечивают откачку пластовой жидкости и нагнетания ее на поверхность.

Домкрат – Energy Education

Рис. 1. Домкрат на нефтяном месторождении. [1]

Насосный домкрат – это устройство, используемое в нефтяной промышленности для извлечения сырой нефти из нефтяной скважины, где давление в скважине недостаточно высокое, чтобы вытолкнуть нефть на поверхность. Эти насосные домкраты физически извлекают масло для использования. [2] Насосные домкраты и нефтяные вышки обычно путают, но это не одно и то же.

Насосные домкраты работают, создавая нечто, известное как искусственный подъем.Этот процесс создания искусственной подъемной силы просто увеличивает давление в нефтяной скважине, чтобы вывести нефть на поверхность. Обычно в пласте недостаточно давления для выталкивания нефти на поверхность, и поэтому этот искусственный подъем используется для увеличения добычи из скважины. Иногда искусственный подъем требуется с самого начала, в то время как в других случаях производительность скважины со временем снижается из-за падения давления и необходимости искусственного подъема для увеличения добычи. Метод балочной откачки, используемый домкратами, является наиболее распространенным методом создания искусственной подъемной силы. [3]

Эксплуатация

Насосные домкраты

работают по тому же основному принципу, что и некоторые скважины с ручной перекачкой воды, с которыми некоторые люди знакомы. Домкраты классифицируются как тип насосной системы с искусственным подъемом и являются наиболее распространенным типом системы с искусственным подъемом. [3] В системах этого типа используется надземное и подземное оборудование для выталкивания нефти на поверхность.

Эти устройства состоят из длинной тяжелой балки, которую перемещает внешний источник энергии.Этот источник заставляет конец луча подниматься и опускаться. В конце этой тяжелой балки находится серия штанг, известных как насосные штанги. По мере того, как балка поднимается и опускается, ряд насосных штанг погружается в скважину и выходит из нее. Эти штанги соединены с штанговым насосом, который устанавливается у забоя скважины. Когда система перемещается вверх и штанга, штанговый насос работает как поршень, увеличивая давление в скважине, и поднимает нефть из пласта на поверхность. [3] Другой конец балки соединен со шкивом, который обеспечивает непрерывное движение домкрата. [2]

Эти домкраты прокачивают около двадцати раз в минуту при добыче нефти. [3] На крупных нефтяных месторождениях насосные домкраты соединены вместе по единому силовому соединению, обеспечивающему доступ к одному источнику энергии. [2]

Список литературы

Произошла ошибка: SQLSTATE [42S22]: Столбец не найден: 1054 Неизвестный столбец «rev_user» в «списке полей»

Все, что вам нужно знать о масляных диффузионных насосах

Масляные диффузионные насосы были рабочей лошадкой в ​​высоковакуумном насосе для многих десятилетиями и остается стандартом для промышленных применений, таких как пайка / пайка, электронно-лучевая сварка и нанесение покрытий на большие площади.Их инвестиционные затраты относительно невелики, и они могут обеспечивать скорость откачки до 50 000 л / с. В этом блоге мы расскажем о принципах работы масляных диффузионных насосов, в том числе о том, как применять и контролировать их в вакуумных системах, а также о том, что можно и чего нельзя делать, и предоставим несколько примеров применения.

Масляный диффузионный насос Принцип работы

Принцип действия был основан Вольфгангом Геде в 1915 году. В то время рабочей жидкостью была Меркурий.Первые коммерческие насосы с маслом в качестве рабочей жидкости появились на рынке в 1929 году.

Как работают масляные диффузионные насосы?

Масляные диффузионные насосы используют струю горячих молекул масла для транспортировки молекул газа (в несколько этапов) от впускного отверстия к выпускному.

Рис.1 Масляная форсунка в масляном диффузионном насосе

Рис. 2 Принципиальная схема масляного диффузионного насоса

Сопла ускоряют пар до скорости, превышающей скорость звука (сопла Лаваля), создавая, таким образом, высокоскоростную струю пара.Затем пар направляется соплами под определенным углом на корпус насоса.

Затем корпус насоса охлаждается, так что испаряющаяся жидкость насоса конденсируется и возвращается в котел в виде жидкости. Температура масляного котла составляет примерно 250-270 o C.

Перекачивающее действие диффузионных насосов основано на пропускной способности струи пара. Перекачиваемый газ достаточно сжат в форвакуумном отверстии, чтобы его можно было откачать с помощью обратного насоса.

Насосы

практически достигают 30-50% теоретической скорости откачки 11,6 л / с на входное отверстие на см². Насосы доступны на рынке в диапазоне от 65 до 50 000 л / с. Более низкие скорости откачки охватываются турбомолекулярными насосами, но выше 3000 л / с используются масляные диффузионные насосы.

В зависимости от размера насоса масляным диффузионным насосам требуется 2-20 кВт электроэнергии и 150-1500 л / мин охлаждающей воды. Время разогрева составляет 20-30 минут, а заливка масла составляет 1-20 литров.

Рис.3 Разновидности масляных диффузионных насосов от 3000 до 50 000 л / с. Источник: Leybold

Рис. 4 Маслоодиффузионный насос nHT20 10 000 л / с с 20-дюймовым фланцем. Источник: Эдвардс

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о принципах работы различных масляных диффузионных насосов:

Источник: Leybold

Скорость откачки

Скорость откачки масляного диффузионного насоса достигает максимальной при давлении ниже 5 x 10 -04 мбар.На данный момент он находится в режиме молекулярного потока. При более высоких давлениях насосный эффект становится менее эффективным, и скорость насоса падает почти до нуля выше 10 -02 мбар.

(Однако существуют так называемые «масляные бустерные насосы», которые могут достигать максимальной скорости откачки в диапазоне 10 -03 мбар за счет использования специальной геометрической конструкции.)

Рис. 5 Типичная скорость откачки в зависимости от давления на входе (данные из каталога Leybold).

Резервные насосы и скорости откачки

Для масляных диффузионных насосов требуется обратный насос для сжатия газа до атмосферного давления.Поддерживающее давление должно составлять 0,1 мбар или лучше. Это позволяет избежать потери масла через опорный порт. Кроме того, высокий расход газа и высокое давление на входе, превышающее 10 -04 мбар, приводят к потерям нефти.

Некоторые молекулы горячего масла неизбежно мигрируют из насоса в вакуумную камеру. Чтобы свести к минимуму обратный поток масла, насосы всегда имеют холодную крышку на верхней части верхней ступени. Эта простая крышка, часто также с водяным охлаждением, сокращает до 90% обратного потока. Дальнейшее снижение обратного потока масла может быть достигнуто с помощью так называемых перегородок оболочки (Astrotorus Baffle, см. Ниже) или даже с помощью криоуловителей, охлаждаемых LN2.Эти перегородки оптически непроницаемы для улавливания всех молекул масла. К сожалению, это приводит к потерям проводимости, которые снижают эффективную скорость откачки прибл. 50%.

Выбор масла

Очень важно правильно выбрать масло. Стандартное минеральное масло (в горячем состоянии) реагирует с воздухом (= кислородом) и разлагается. Силиконовые масла более устойчивы к кислороду, и наиболее устойчивым является полифениловый эфир (УЛЬТРАЛЕН).Обратите внимание, что перекачивание с высоким содержанием кислорода может потенциально сжечь масло.

Почему это важно? Ну, предельное давление диффузионного насоса определяется давлением паров масла. Наилучшего предельного давления можно достичь с помощью специальных синтетических масел, таких как DC705 от Dow Corning. При идеально охлаждаемой ловушке возможно максимальное давление 10 -08 мбар. Обратитесь к руководству по эксплуатации насоса или к поставщику, чтобы найти правильный выбор масла для вашего процесса!

Преимущества масляных диффузионных насосов

  • относительно низкие инвестиционные затраты
  • Насосы
  • не производят шума и вибрации
  • очень прочная конструкция
  • высокая прочность (отсутствие движущихся или вращающихся частей!)
  • простота обслуживания
  • высокая устойчивость к магнитным полям и радиации

Принадлежности

Помимо сифона и перегородок, описанных в главе 2, типовые аксессуары:

  • мониторы расхода воды
  • термометры контактные
  • реле защиты от перегрева
  • энергосберегающие блоки управления для минимального энергопотребления

Установка

При использовании масла в качестве перекачиваемой жидкости диффузионные насосы должны устанавливаться вертикально.В небольших устройствах они могут быть собраны под вакуумной камерой, тогда как в промышленных приложениях с большими вакуумными камерами они устанавливаются сбоку.

В большинстве случаев сама камера откачивается до начального давления диффузионного насоса (1 x 10 -02 мбар или ниже). Это осуществляется системой черновой обработки через байпас, пока диффузионный насос нагревается. Чтобы это работало, один клапан должен быть наверху диффузионного насоса, а другой – на черновой линии.В случае внезапного выброса или сброса воздуха эти клапаны должны быть закрыты (это позволит избежать сжигания масла кислородом). Типовая схема показана на рис. 6

.

Рис. 6 Типовая схема вакуумной системы в печной промышленности

Операцию можно автоматизировать с помощью управления технологическим процессом. Для снижения энергопотребления и шума на этой схеме показан насос выдержки меньшего размера. Этого насоса достаточно для перекачивания небольшого потока газа в высоком вакууме, в то время как система нагнетания большого Рутса может быть отключена.В этом случае следует добавить датчик форвакуума для контроля давления форвакуума.

Насосы, установленные сбоку, подключаются через колено, часто со встроенным тарельчатым клапаном. Убедитесь, что движение клапана не касается перегородки диффузионного насоса.

Также имейте в виду, что проводимость колена (и клапана) снижает эффективную скорость откачки на 30-50%.

Приложения

Пайка / пайка: Преимущество пайки и пайки в вакууме заключается в том, что можно избежать окисления, а поверхность материала остается чистой и блестящей.Рабочее давление составляет от 10 -06 до 10 -04 мбар, а температура внутри камеры составляет> 400 o ° C, поэтому часто колено 90 0 к насосу также имеет водяное охлаждение. Обратите внимание, что агрессивные флюсы могут повредить насосы грубой очистки с масляной смазкой, поэтому рекомендуется использовать сухой винтовой насос.

Рис. 7. Паяльная печь с масляным диффузионным насосом

Электронно-лучевая сварка: Электронно-лучевые сварочные аппараты используются для сварки, сверления и обработки поверхностей металлов.Электронный пучок генерируется высоким напряжением (например, 150 кВ) в меньшей камере под высоким вакуумом (10 -06 мбар) и перекачивается турбомолекулярным насосом среднего размера. Этот луч направляется в сварочную камеру. Заготовки в сварочной камере большего размера также находятся под высоким вакуумом <1 x 10 -04 мбар. В этой камере пыль и углеводороды генерируются обрабатываемыми деталями. Стандартный насос – это масляный диффузионный насос, поскольку он менее чувствителен к пыли и углеводородам по сравнению с турбомолекулярными или крионасосами.

Рис.8 Сварочный аппарат E-Beam с масляным диффузионным насосом

Моделирование космоса: Во многих больших камерах моделирования космоса используются масляные диффузионные насосы. Требуемое предельное давление этих камер составляет от 10 -07 до 10 -05 мбар. Если риск, связанный с обратным потоком нефти, не имеет большого значения, они являются рентабельной альтернативой крионасосам.

Покрытие: установки для нанесения покрытий большой площади с высокой производительностью материала, e.г. для фольги и бумаги требуются высокие скорости откачки. Часто диффузионные насосы используются вместе с холодными панелями для конденсации водяного пара.

Эксплуатация и устранение неисправностей

Риск повреждения или недостаточной функции может быть:

  • удаление воздуха при температуре масла выше 100 o C. (повреждение масла)
  • неправильная ориентация насоса (всегда устанавливайте его менее чем на 10 градусов от вертикального положения)
  • работает с низким уровнем масла (часто из-за большого расхода газа; нагреватели могут перегреться и сгореть)
  • , работающие с загрязненным маслом (отложения или коррозионные газы в процессе перекачки)
  • при малом расходе воды или засорении водяных линий (перегрев)

Как чистить масляные диффузионные насосы

Наиболее частой проблемой обслуживания масляных диффузионных насосов является замена масла и частичная или полная очистка насоса.

Рекомендуется менять масло не реже одного раза в год. Если перекачиваются агрессивные газы или ожидается отложение технологических отложений, это следует делать еще чаще. Состояние масла можно оценить по цветовой шкале:

Замена масла рекомендуется, если цвет темнее 5,0

Помимо замены масла, регулярная очистка насоса важна для поддержания его производительности.

Частичная очистка означает разборку узла форсунки и нагревателей.Для узла сопла возможна ручная очистка металлической губкой с мылом или медленным растворителем. Также можно использовать очиститель высокого давления или пароочиститель. Пригоревшие остатки можно удалить наждачной бумагой.

Полная очистка насоса означает также очистку внутренней части корпуса насоса. Поскольку насос изготовлен из стали, после этого целесообразно высушить его с помощью теплового пистолета, чтобы предотвратить образование ржавчины.

Сводка

В этом блоге мы показали принципы работы масляных диффузионных насосов и способы их применения.Если следовать инструкции, можно долго считать свои насосы.

Несмотря на то, что масляный диффузионный насос присутствует на рынке уже несколько десятилетий, он по-прежнему является стандартом для многих приложений, особенно промышленных. В будущем могут появиться даже сложные приложения, в которых потребуется ртуть! Например, термоядерные реакторы, такие как ИТЭР (строящийся в настоящее время в Кадараше / Франция), используют энергию, полученную в результате синтеза трития и дейтерия, создавая гелий, аналогичный энергии, генерируемой солнцем.Тритий радиоактивен, но важен для насоса.

Сегодня это регулируется большими крионасосами, которые откачивают плазменный сосуд реактора – но в будущем в этих насосах может использоваться диффузия ртути (обратите внимание на следующий планируемый термоядерный реактор: DEMO), поскольку он гораздо более устойчив к воздействию трития. , сильное излучение и магнитные поля, окружающие тор реактора.

Автор благодарит Ханса-Вернера Швейцера из Leybold и Эндрю Чу из Edwards за их плодотворные предложения и предоставленные фотографии.

Узнайте больше о различных типах вакуумных насосов, их применении, условиях процесса и принципах работы, загрузив нашу электронную книгу сегодня:

2,972 Как работает штанговый насос (насос для нефтяной скважины)


ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Вытяните подземный флюид на поверхность.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ: Штанговый насос

Насос, состоящий из четырехзвенного рычага, плунжера и клапана в сборе.


ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:

Рисунок A Компоненты насосной штанги Насос A Электродвигатель и коробка передач обеспечивают вращение приводного вала. Противовес стоит на конец кривошипа. К кривошипу прикреплен рычаг шатуна, который движется вверх, когда кривошип движется против часовой стрелки. Руки Samson поддерживают балансир. Шагающая балка поворачивает и опускает или поднимает поршень.Шток прикрепляет поршень к лошадиная голова. Конская голова (не жестко прикреплен) позволяет суставу (к которому прикреплен стержень) перемещаться по вертикальному пути, а не по дуге. Каждый раз, когда плунжер поднимается, масло откачивается через носик. Насос состоит из четырехзвенного рычага, состоит из кривошип, штангу шатуна, балансир и землю.

ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

Рисунок B: Эксплуатационные детали штангового насоса Вот плунжер отображается в самом нижнем положении.Рычаг шатуна и кривошип расположены на одной линии. Максимум Показан угол накачки, обозначаемый в расчетах как тета. L – длина хода. После одного хода плунжер перемещается вверх на длину одного хода, и балансир шарниры. Кривошип также вращается против часовой стрелки. В конце хода вверх питмен рычаг, кривошип и балансирная балка расположены на одной линии.

Название и расположение деталей см. На рисунке А.

  1. Электродвигатель обеспечивает питание к коробке передач.А коробка передач снижает угловую скорость и увеличивает крутящий момент относительно этого входа.
  2. Как показано на Рисунке B, (кривошип вращается против часовой стрелки) и поднимает противовес. Поскольку кривошип соединен с балансирной балкой через штангу шатуна, балка поворачивается и погружается поршень. На рисунке B также показана голова в самом нижнем положении. Это знаменует конец хода вниз. Обратите внимание, что кривошип и штанга шатуна в этом положении расположены на одной линии.
  3. Ход вверх поднимает конскую голову и поршень вместе с жидкостью. перекачивается. Ход вверх начинается в точке, показанной на рисунке B. ход вверх, все суставы на одной линии. Это геометрическое ограничение определяет длину питмен арн.
  4. На рисунках C (a) и C (b) более подробно показаны плунжерный и шаровой клапаны. Эти клапаны открываются только потоком жидкости. При ходе вверх верхний клапан закрывается. и стоячий клапан открыт.Жидкость над поршнем и внутри него поднимается из обсадной колонны, в то время как больше жидкости закачивается в скважину. На нижнем ходе верхний клапан открыт, а стоячий клапан закрыт. Жидкость поступает в плунжер, но жидкость не поступает. разрешено покинуть колодец.
Рисунок С (а) Рисунок C (б)

ДОМИНИРУЮЩАЯ ФИЗИКА И ДИЗАЙН:

Рисунок D: Описания переменных для SRP

Таблица 1: Описание переменных, значения и единицы измерения

Переменная Описание Типичное значение Шт.
q Угол полного насоса градусов
Fl Total Force Pump должен проявить фунтов
Ff Вес жидкости фунтов
Fr Вес стержней фунтов
Fc Масса противовес фунтов
Fb Подъемная сила на штангах фунтов
w Масса штанги на единицу длина фунтов / фут
Lr Длина одного стержня 25-30 футов
Количество стержней
Pi Входная мощность 4000 фунтов на кв. 3
г Гравитационный Постоянная ускорения ~ 9.3
Ар Стержень поперечный разрез площадь фунт / кв. Дюйм
Sy Урожайность Прочность стержня фунт / кв. Дюйм
Ап Крестовина поршня Площадь сечения фунт / кв. Дюйм

    Ссылка 1, стр.9 282

Для проектирования штангового насоса необходимо предварительно определить глубину скважины. определенный. Это значение затем используется для расчета количества жидкости, которое можно перекачивать. за ход. Это количество жидкости, которая помещается в цилиндр высотой L и площадь поперечного сечения Ap.

Vf = Ap L

Затем этот объем умножается на плотность жидкости и на g. чтобы определить вес столба жидкости, который должен поднять насос.

Ff = Mf r g

Насос также должен обеспечивать мощность, достаточную для подъема насосных штанг (см. Рисунок А). Изготовители указывают типовые значения веса на единицу длины w для стержней. Они делают. Это число умножается на длину одного стержня Lr и на количество стержней. стержни, Nr.

Fr = w Lr №

Поскольку штанги погружены в жидкость, присутствует выталкивающая сила. Эта сила обнаруживается с помощью принципа Архимеда.В нем говорится, что подъемная сила, которую ощущает погруженный объект, равна весу жидкость, которую он вытесняет. Следовательно, объем вытесненной жидкости равен затопленному. объем стержней. Вес этой жидкости равен этому объему, умноженному на плотность жидкости и г. Чтобы получить объем стержней, умножаем их крест площадь сечения по их общей длине.

Fb = Ar Nr Lr r g

Теперь можно рассчитать общую нагрузку, которую должен поднять насос.

Fl = Ff + (Fr – Fb)

Следует отметить два момента. Во-первых, приведенный выше анализ очень груб и не включает дополнительные факторы, такие как импульсные силы. Подробнее см. Справочник. 1, стр. 9.283. Кроме того, описанные выше силы меняются со временем, и это необходимо учитывать. учетная запись.

Длина хода насоса – это вертикальное расстояние плунжера. путешествует одним махом. Эта длина зависит от количества перекачиваемой жидкости.Однажды длина хода известна, геометрия четырехзвенного рычага может быть определена. Избежать чрезмерный износ оборудования, рекомендуется уменьшить количество количество циклов, которые насос выполняет за единицу времени. Для этого необходимо больше жидкости. закачивается за цикл. Для увеличения вытеснения жидкости длина хода должна быть максимально. Типичные значения длины хода варьируются от 16 до 192 дюймов (см. Ссылку 1, с. 9.282). Длину хода можно использовать для расчета крутящий момент, необходимый для прокачки масла, по следующей формуле.

T = C L Fl

Здесь C – это функция геометрии четырехзвенного рычажного механизма и усилие, которое противовес оказывает на кривошип (см. ссылку 1, стр. 9.283). Типичные значения для диапазона крутящего момента от 6400 до 912000 фунт-дюймов (см. ссылку 1, стр. 9.282).

При движении вверх две силы помогают откачивать нефть из скважины. Первый это “сила” подается от крутящего момента, создаваемого двигателем и коробкой передач. Вторая сила исходит от вес противовеса при его падении (см. Рисунок C).


ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:

Необходимо выбрать достаточно большую площадь поперечного сечения, чтобы стержни не поддаются. Эту площадь можно найти, разделив общую растягивающую нагрузку на предел текучести материала.

Ay = Fl / Sy

Площадь стержней должна быть больше этой площади. Это минимум. Влияет усталость (функция материала и нагрузки) потребуется большее значение.


ЭФФЕКТИВНОСТЬ:

КПД штангового насоса можно определить как объем масло, которое он фактически перекачивает, разделенное на объем, который он может теоретически качать. При первоначальном бурении скважины масло содержит много газа. Этот газ вначале вытесняет небольшой объем нефти. Этот громкость со временем уменьшается. Объемный КПД этого типа насоса рассчитан примерно на 80%. (см. ссылку 1, стр.9.277)


УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:

Не отправлено


ГДЕ НАЙТИ НАСОСЫ ПРИСОСА:

Штанговые насосы

используются в основном для добычи нефти из-под земли. водохранилища. Однако механизмы, которые он использует, можно найти в самых разных машинах. В четырехшарнирный рычажный механизм можно найти на дверных амортизаторах, на автомобильных двигателях и на таких устройствах. как ленивый язык.Двигатели Sterling выпуска 2.670 также используйте рычажный механизм, аналогичный тому, который используется в насосе.


ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

1) Карасик, Игорь Дж. И др., Справочник по насосам . стр. 9.278–9.285, Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1986.

2) Штанговый насос (из глоссария по насосам в Интернете)

URL: http://www.animatedsoftware.com/pumpglos/suckerro.htm


Типы насосов в нефтегазовой промышленности

Нефть и газ, добыча, хранение и измерения
25 июня 2019 г. Добро пожаловать

Промышленные насосы – важные устройства, необходимые на каждом этапе нефтегазовых операций. По сути, они помогают переносить технологические жидкости из одной точки в другую.

Например, насос может использоваться для перекачки сырой нефти из резервуара для хранения в трубопровод, а буровые насосы используются для циркуляции бурового раствора в кольцевом пространстве бурового долота и обратно в резервуар для хранения для повторной очистки.

В нефтегазовых операциях технологические жидкости могут варьироваться от простых до сложных. В зависимости от природы вещества, которое вы хотите переместить, и требуемой скорости потока, вам понадобится подходящий насос.

6 типов промышленных насосов, используемых в нефтегазовой промышленности

Различные типы промышленных насосов используются для перекачки жидкости в нефтегазовой промышленности. Насосы, используемые в нефтегазовой отрасли, могут быть классифицированы в зависимости от их конструкции и конструкции и, как правило, делятся на 6 основных категорий:

  • Центробежные насосы
  • Насосы поршневые плунжерные
  • Винтовые насосы с прогрессивным двигателем
  • Шестеренные насосы
  • Мембранные насосы
  • Насосы-дозаторы

1.Центробежные насосы

Центробежные насосы являются наиболее распространенными типами насосов, используемых в нефтегазовой промышленности. Центробежные насосы используют центробежную силу за счет вращения рабочего колеса насоса, чтобы втягивать жидкость во впускное отверстие насоса и проталкивать ее через нагнетательную секцию за счет центробежной силы. Расход через насос регулируется регулирующими клапанами нагнетания.

Одноступенчатые центробежные насосы в основном используются для перекачки жидкостей с низкой вязкостью, требующих высокой скорости потока.Они обычно используются как часть более крупной насосной сети, включающей другие центробежные насосы, такие как горизонтальные многоступенчатые насосные агрегаты для транспортировки сырой нефти или насосы для нагнетания воды, используемые для вторичной добычи нефти и газа.

2. Поршневые плунжерные насосы

Плунжерные насосы

– одни из самых распространенных промышленных насосов в нефтегазовой отрасли. Плунжерные насосы используют возвратно-поступательное движение плунжеров и поршней для нагнетания жидкости в закрытом цилиндре в систему трубопроводов. Плунжерные насосы считаются насосами с постоянным потоком, поскольку при заданной скорости скорость потока постоянна, несмотря на давление в системе.Предохранительный клапан является неотъемлемой частью любой системы нагнетательного трубопровода плунжерного насоса, чтобы предотвратить избыточное давление в насосе и системе трубопроводов.

Плунжерные насосы требуют более частого обслуживания, чем центробежные насосы, из-за конструкции движущихся частей. Они также работают более шумно, чем центробежные насосы.

3. Винтовые насосы

Винтовой насос с поступательным движением – это тип поршневого насоса прямого вытеснения, также известный как эксцентриковый винтовой насос или винтовой насос.Он передает жидкость посредством прохождения через насос последовательности небольших дискретных полостей фиксированной формы при вращении его ротора. Винтовые насосы прогрессивного действия используются в системах с высокой вязкостью или если смешивание перекачиваемой жидкости нежелательно.

Винтовые насосы прогрессивного действия также считаются насосами с постоянным потоком, поскольку при заданной скорости скорость потока относительно постоянна, несмотря на давление в системе. Проскальзывание потока является нормальным при более высоком давлении. Предохранительный клапан является неотъемлемой частью любой нагнетательной системы нагнетательного винтового насоса для предотвращения избыточного давления в насосе и системе трубопроводов.

4. Мембранные насосы

Мембранные насосы

являются одними из самых универсальных типов нефтегазовых насосов в промышленности и перекачивают жидкость за счет объемного вытеснения с клапаном и диафрагмой. Принцип работы этого насоса заключается в том, что уменьшение объема вызывает повышение давления в вакууме и наоборот.

Мембранные насосы

подходят для перекачки больших объемов жидкости на нефтеперерабатывающих заводах. Они также требуют гораздо меньшего технического обслуживания, чем поршневые насосы прямого вытеснения, из-за меньшего количества движущихся частей и меньшего трения во время работы и доступны в компактной конструкции.

С другой стороны, диафрагменные насосы подвержены «морганиям» – условиям низкого давления внутри системы, которые замедляют работу насоса. К счастью, подмигивания можно исправить с помощью регулятора противодавления. По той же причине они не подходят для непрерывной перекачки или перекачки на большие расстояния, поскольку обычно не соответствуют условиям высокого давления.

5. Шестеренные насосы

Шестеренчатый насос использует зацепление шестерен для перекачивания жидкости за счет вытеснения. Шестеренчатые насосы – один из наиболее распространенных типов объемных насосов прямого действия для перекачки промышленных жидкостей.

Шестеренчатые насосы

также широко используются для перекачки химикатов высоковязких жидкостей. Существует два основных варианта: насосы с внешним зацеплением, в которых используются две внешние прямозубые шестерни, или синхронизирующие шестерни, которые приводят в движение набор шестерен с внутренним зацеплением. Внутренние шестерни не соприкасаются, поэтому несмазывающие жидкости можно перекачивать с помощью шестеренчатых насосов с внешним зацеплением. В насосах с внутренним зацеплением используется ведущая шестерня, ведомая валом, для приведения в действие внутренней сопряженной шестерни. Шестеренчатые насосы являются объемными (или фиксированными), что означает, что они перекачивают постоянное количество жидкости за каждый оборот.

Поскольку перекачиваемая жидкость проходит между шестернями с малыми допусками, шестеренчатые насосы обычно используются для чистых жидкостей. Предохранительный клапан является важным компонентом системы нагнетательного трубопровода для защиты насоса и трубопроводов от избыточного давления.

6. Насосы-дозаторы

Дозирующий насос перемещает точный объем жидкости за определенный период времени, обеспечивая точный расход. Подачу жидкостей с точно регулируемыми расходами иногда называют дозированием. Термин «дозирующий насос» основан на применении или использовании, а не на точном типе используемого насоса.Большинство насосов-дозаторов представляют собой односторонние поршневые насосы с набивным поршнем или диафрагмой. Гидравлический конец диафрагмы является предпочтительным, поскольку перекачиваемая жидкость герметизирована внутри диафрагмы. Утечка перекачиваемой жидкости в атмосферу отсутствует.

Доверьтесь технологическим блокам IFS, чтобы удовлетворить ваши потребности!

В IFS мы проектируем и производим модульные и индивидуальные технологические решения для различных областей применения в нефтяных месторождениях. Наши опытные производители технологических салазок разработали ряд продуктов и решений для секторов добычи, переработки и сбыта.

Свяжитесь с нами онлайн сегодня для получения дополнительной информации или запроса ценового предложения.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДИФФУЗИОННОГО НАСОСА

| Масло для диффузионных насосов Enparticles

ВВЕДЕНИЕ

Диффузионные насосы, вероятно, являются наиболее часто используемыми механизмами для создания высокого вакуума в промышленной вакуумной обработке. Он также широко используется в масс-спектрометрии, аналитическом оборудовании, исследованиях и разработках и нанотехнологиях. Благодаря отсутствию движущихся механических частей диффузионные насосы чрезвычайно надежны и работают практически без шума и вибрации.По той же причине диффузионные насосы относительно невысоки в приобретении, эксплуатации и обслуживании.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Он также очень эффективен при создании вакуума от 10 −10 до 10 −2 мбар даже в плохих условиях, когда присутствуют химически активные газы или газы с избыточными частицами. Диффузионный насос представляет собой камеру из нержавеющей стали, размер которой зависит от области применения. Вообще говоря, внутренняя часть диффузионных насосов независимо от размера одинакова и состоит из трех конических форсунок разного размера, установленных вертикально.Самый низкий сложенный конус является самым большим и уменьшается в размере по мере движения вверх, представляя форму стрелки, направленной вверх. В самом низу камеры находится нагреватель, в котором масло диффузионного насоса на основе силикона нагревается до тех пор, пока оно не перейдет в газообразное состояние, обычно между 180-270 ° C. Возбужденный газ движется вверх и выходит через струи давления, направленные под углом вниз. Нисходящий пар движется со скоростью 750 миль в час, иногда преодолевая звуковой барьер, равный одной скорости.Когда газ движется к стенкам камеры насоса, он захватывает молекулы воздуха на своем пути за счет «диффузии». Поскольку стенки камеры насоса обычно охлаждаются водой, когда газ достигает стенок камеры, он немедленно возвращается в жидкое состояние, высвобождая захваченные молекулы воздуха в нижнем положении и при повышенном давлении, создавая вакуум. Масло стекает обратно на дно камеры насоса, где снова нагревается.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Напомним, верх камеры – это место, где начинается вакуум и где молекулы воздуха втягиваются в диффузионный насос и движутся вниз при повышенном давлении.Внизу насоса находится сопло, через которое откачиваемый воздух выходит из насоса. Поскольку сам диффузионный насос не может поддерживать выходное давление, требуется дополнительный форвакуумный насос для поддержания выходного давления примерно 0,1 мбар. Хотя диффузионные насосы, вероятно, являются наиболее экономичным методом создания высокого вакуума, существуют ограничения, которые делают его непригодным для некоторых применений. Например, обратный поток может происходить, когда масло газового насоса возвращается в вакуумную среду и загрязняет ее.Поэтому использование диффузионного насоса может не подходить для приложений, где требуется чистая вакуумная среда, например, при использовании высокочувствительного аналитического оборудования. Поскольку альтернативные высоковакуумные насосы намного дороже, диффузионные насосы иногда все еще используются с добавленными холодными ловушками и перегородками для предотвращения обратного потока за счет немного более низкой производительности откачки.

Ваш диффузионный насос требует обслуживания, ремонта или капитального ремонта? Найдите ближайшую к вам профессиональную компанию в нашем каталоге компаний по обслуживанию диффузионных насосов.

Простая схема, показывающая, как на самом деле работает диффузионный насос.

Масляный насос

: определение, работа, типы, функции, схема

Удивительно, но циркуляция масла в двигателе внутреннего сгорания обеспечивается масляным насосом. Масляный насос является частью системы смазки двигателя , которая перекачивает масло под давлением. Он перекачивает масло из поддона через галереи к вращающемуся подшипнику, скользящим поршням и распределительному валу двигателя.

Основная цель системы – обеспечить циркуляцию смазочного масла под давлением в движущихся частях двигателя. Перекачиваемое масло также поддерживало температуру двигателя.

Прочтите, что вы должны знать о шатуне

Сегодня мы рассмотрим определение, функции, работу, схему, типы, а также отказы масляных насосов в двигателе внутреннего сгорания.

Описание масляного насоса

Масляный насос – это механическое устройство, которое используется в двигателе для циркуляции масла к движущимся частям, таким как подшипник, распределительный вал и поршни, во избежание износа деталей.Это одна из важнейших частей системы смазки двигателя, которая не должна выходить из строя, иначе произойдет поломка.

Масляный насос в автомобиле выполняет следующие функции:

  • Подача масла к основным частям двигателя под давлением.
  • Облегчите движение моторной смазки по двигателю.
  • Предлагает направление движения масла через галереи к различным частям.
  • Помогает вернуть горячее масло в охлаждающее масло в резервуаре.
  • Поддерживает постоянную циркуляцию масла в двигателе.

Прочтите все, что вам нужно знать об автомобильном поршне

Принцип работы

Масляный насос неизбежен в двигателе для смазки, поскольку двигатели должны смазываться должным образом во время работы. Масляный насос обычно имеет шестеренчатый привод от коленчатого вала, который начинает подачу масла сразу после запуска двигателя. В некоторых безмасляных двигателях, например в двухтактных, масляные форсунки не используются.

Из сетчатого фильтра масло попадает в масляный насос, а затем проходит через теплообменник, где охлаждается. Затем охлажденное масло течет по галереям к движущимся частям двигателя, а затем возвращается в поддон. Если двигатель спроектирован с инжектором, в него отводится небольшая часть масла.

Масло, которое впрыскивается в цилиндр, закрывает пространство между стенкой цилиндра и поршневыми кольцами. Это предотвращает выход сжатого воздуха через поршни, что увеличивает общий КПД двигателя.

Давление моторного масла составляет до 10 фунтов на квадратный дюйм на каждые 1000 оборотов в минуту (об / мин), что составляет примерно 55-65 фунтов на квадратный дюйм. Давление шейки коленчатого вала и подшипника намного выше 50, 60 фунтов на квадратный дюйм, которое устанавливается предохранительным клапаном соответствующего насоса, и достигает сотен фунтов на квадратный дюйм.

Это высокое давление создается за счет относительной скорости шейки коленчатого вала в футах в секунду, а не об / мин. Учитываются подшипник, ширина подшипника, вязкость масла и температура, сбалансированные относительно зазора подшипника (скорость утечки).

Тихоходные двигатели сконструированы с относительно большими шейками с умеренным насосом, размером и давлением. Это связано с тем, что давление насоса не заполняет отверстие и не обновляет масло в кольцевом пространстве быстрее, чем утечка вытесняет его.

Низкое давление указывает на то, что утечка из подшипников превышает производительность насоса.

Читать: Общие сведения о системе смазки двигателя

Посмотрите видео, чтобы лучше понять, как работает масляный насос:

На приборной панели автомобиля имеется индикатор манометрического давления или сигнальная лампа, указывающая на состояние перекачиваемого масла.это может быть высокое давление масла или низкое давление масла в зависимости от масла в двигателе или состояния двигателя.

Высокое давление масла возникает в переднем или главном двигателе, что приводит к сносу масляных пробок. Высокое давление масла означает чрезвычайно высокое давление при холодном пуске, которое возникает из-за конструкции двигателя.

Низкое давление масла может вызвать повреждение двигателя. это приводит к тому, что компоненты двигателя начинают выходить из строя, начиная с подшипников опоры кулачка, которые являются верхней частью двигателя.то есть верхние части будут голодать смазкой. Если поршни имеют головки головки, низкое давление может вызвать зазор между гильзой и поршнем. Коленчатый вал и шатун также могут заклинивать из-за низкого давления масла.

Низкое давление масла может быть вызвано следующими причинами:

  • Изношен или неисправен масляный насос или сломана пружина предохранительного клапана.
  • Мало масла или нет масла в двигателе.
  • Изношены коренные подшипники.
  • Трещина или закупорка масляной галереи.

Типы масляного насоса

Ниже приведены три типа масляных насосов, используемых в двигателях, и принципы их работы:

Роторный масляный насос

Масляный насос роторного типа также называется героторным насосом.Он содержит внутреннюю шестерню, которая вращается внутри внешнего ротора. У внутреннего ротора на один лепесток меньше, чем у внешнего, и он установлен немного смещен относительно центра внешнего ротора. Это заставляет внешний ротор вращаться со скоростью примерно 80% от скорости внутренней шестерни.

Создается сильфонное перекачивающее действие, которое вытягивает масло из впускного отверстия и толкает его к выпускному отверстию. В масляном насосе роторного типа для обеспечения бесперебойной работы насоса требуется строгий допуск. Насос установлен в картере.

Двойной шестеренчатый насос

Двойной шестеренчатый насос также известен как внешний насос. Он установлен внутри масляного поддона в нижней части двигателя. он использует две зацепляющиеся шестерни для перекачки масла. Вал приводит в движение первую шестерню, а вторая шестерня приводится в движение первой шестерней. Вал, приводивший в движение первую передачу, обычно соединен с коленчатым валом, распределительным валом или валом распределителя.

Зубья шестерни улавливают масло и переносят его по внешней шестерне от входа всасывающей трубки к выходу.Между шестернями имеется плотный зазор, который не позволяет маслу течь назад к впускному отверстию. Наконец

Масляный насос передней крышки

Масляный насос передней крышки также известен как внутренний или внешний насос. Его часто устанавливают перед крышкой двигателя. Его работа аналогична работе роторного насоса, в котором используются внутренняя ведущая шестерня и внешний ротор. В этом случае внутренний привод устанавливается непосредственно на коленчатый вал.

Подход с прямым приводом помогает избежать необходимости в отдельном приводном валу насоса.Насос вращается на одинаковых оборотах с двигателем. По этой причине на холостом ходу создается большее давление, чем у насоса с приводом от распределительного вала или распределителя. Типы масляных насосов с передней крышкой используются в большинстве двигателей с верхним расположением распредвала, а также в последних моделях двигателей с толкателем.

Одним из ограничений этого масляного насоса является то, что масло должно проходить большее расстояние от масляного поддона до насоса. Это замедляет поток масла, когда двигатель холодный и первый запускается.

Читайте: Компоненты двигателя внутреннего сгорания

Общая неисправность масляного насоса

Неисправность масляного насоса может привести к серьезным повреждениям автомобиля, особенно если водитель не знал симптомов неисправности.Что ж, водители уведомляются, когда возникает проблема в двигателе, загорается индикатор масла на приборной панели автомобиля, который предупреждает о наличии проблемы. Ниже приведены признаки неисправности масляного насоса:

Низкое давление масла: неисправный или изношенный масляный насос не может должным образом прокачивать масло через систему. Это приведет к низкому давлению масла и может вызвать повреждение двигателя. хотя есть несколько симптомов низкого давления масла, о которых говорилось ранее в этой позе.

Повышенная рабочая температура двигателя: масло действует как охлаждающий агент в двигателе транспортного средства, поскольку снижает трение.Двигатель будет иметь нормальную температуру, когда насос находится в хорошем состоянии, так как поток масла постоянный. Но когда поток моторного масла замедляется или прекращается, детали продолжают смазываться горячим маслом, которое не может течь.

Шум: Гидравлический подъемник в автомобиле начинает издавать шум, если он не смазан должным образом. Когда масляный насос находится в хорошем состоянии и масло правильно циркулирует, они, как правило, не работают. Замена подъемников обходится очень дорого, поэтому в важном двигателе никогда не бывает недостатка масла.

На этом статья «Масляный насос внутреннего сгорания». Я надеюсь, что знания достигнуты, если да, любезно комментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим техническим студентам. Спасибо!

Насосы для разведки и добычи нефти и газа

В связи с добычей нефти и газа в верхнем и среднем потоке насосы выполняют широкий спектр услуг, позволяющих собирать и перерабатывать углеводороды и их производные в интересах промышленных пользователей и потребителей.Эти насосы традиционно делятся на две категории или принципы: гидродинамические и поршневые.

Эти две технологии используются по-разному, а иногда и дополняют друг друга при добыче и переработке нефти и газа. В них гидродинамический насос – чаще всего используется – это традиционный одноступенчатый или многоступенчатый центробежный насос. Он применяется в первую очередь для работы с более легкими углеводородами и водой, обычно при более высоких расходах. Насос прямого вытеснения перекачивает более вязкие и газообразные жидкости при более высоком давлении и часто в сложных условиях всасывания.К особым типам объемных насосов прямого вытеснения относятся поршневые насосы высокого давления, используемые при бурении и гидроразрыве пласта.

Мы публикуем серию блогов, в которых основное внимание будет уделено применению ротационных поршневых насосов, а точнее, роторно-винтовых насосов. Многое из того, что будет обсуждаться, может относиться к шестеренчатым насосам, фургонным насосам, кулачковым насосам, винторезным насосам (ПК), поршневым и плунжерным насосам, которые являются частью семейства поршневых насосов прямого вытеснения.

Нефтегазовая промышленность сталкивается с растущими требованиями к эксплуатационной гибкости, повышенной производительности и эффективности. Винтовые насосы сейчас играют более важную роль в областях, где традиционно преобладали центробежные и поршневые насосы. Это в значительной степени связано с технологическими инновациями и улучшением продукции производителями винтовых насосов.

Винтовой насос стал более широко использоваться, поскольку промышленность все больше движется к производству более сложных активов с углеводородами с более высокой вязкостью.Кроме того, нефтяные и водные эмульсии и попутный газ позволяют увеличить добычу на поздних сроках эксплуатации и общую добычу.

В настоящее время как двухвинтовые, так и трехвинтовые насосы успешно работают на верхнем и среднем уровне потока с конденсатами, многофазными жидкостями и жидкостями с высоким содержанием газа, а также с тяжелой сырой нефтью и эмульсиями сырая нефть / вода.

Двухвинтовой насос для многофазных систем

Нефтегазовая промышленность готовится к производству, транспортировке и переработке углеводородов большего количества нетрадиционных сортов.Огромные извлекаемые месторождения более тяжелых и нетрадиционных сортов сырой нефти со всего мира – особенно в Канаде, Калифорнии, других частях США, Мексике и Южной Америке – будут играть все более важную роль в будущем.

Как правило, сырая нефть из этих мест имеет высокую вязкость, что часто требует смешивания с разбавителем или нагревания с использованием пара или других средств обработки. Это просто для того, чтобы нефть перетекла с буровой площадки на перерабатывающую установку. С другой стороны, производство более легких масел из сланца и плотной нефти требует насосов, которые могут работать с маслами с низким давлением паров, улавливанием газов и проблемами вскипания.

Газоустойчивый винтовой насос стал жизнеспособной альтернативой другим технологиям и часто используется для решения многих из этих проблем. Использование винтовых насосов для перекачивания жидкостей с высоким содержанием газа – также известного как многофазная перекачка – является быстрорастущей областью.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.