Глибина занурення НКТ під статичний рівень рідини:

Площі поперечного січення:

Кільцевого простору:

Трубного простору:

Коефіцієнт пускового тиску при подачі газу по кольцевому просторі для однорядного газліфтного підйомника:

Коефіцієнт пускового тиску при подачі газу по центральній системі для однорядного газліфтного підйомника:

Пускові тиски для однорядного газліфтного підйомника при подачі газу по

кольцевій системі:

центральній системі:

Як бачимо:

пусковий тиск при використанні подачі газу по центральній системі (по трубам НКТ) меньший пускового тиску при подачі газу по кільцевій системі (по простору між НКТ і ЕК).

Доцільно також відмітити, що максимальний пусковий тиск становить:

Тому при закачці газу по кольцевій системі, пусковий тиск досягне максимального значення, а далі підніматись не буде поскільки буде відбуватися перелив рідини.

7 ШТАНГОВО – НАСОСНА ЕКСПЛУАТАЦІЯ СВЕРДЛОВИН

Припинення або відсутність фонтанування свердловин зумовило використання інших способів підйому нафти на поверхню, наприклад за допомогою штангових свердловинних насосів. Відмітна особливість штангової свердловинно-насосної установки (ШСНУ) полягає в тому, що в свердловину встановлюють плунжерний (поршневий) насос, який приводиться в дію поверхневим приводм за допомогою колони штанг.

Для експлуатації на свердловині встановлюють штангову свердловинно-насосну уста-новку (ШСНУ) та обладнання гирла. ШСНУ включає верстат-качалку (ВК), гирловий сальник, насосно-компресорні труби (НКТ), насосні штанги (ШН), штанговий свердло-винний насос (ШСН) і різні захисні пристрої, що поліпшують роботу установки в ускладне-них умовах.

Основні елементи ВК – це стояк із балансиром, два кривошипи з двома шатунанами, редуктором, клинопасова передача, електродвигун і блок керування який підключається до силової лінії промислової електромережі.

Штанговий свердловинний насос складається із циліндра. Плунжера, клапанів всмоктувального і нагнітального. На нижньому кінці циліндра встановлено нерухомий всмоктувальний кульовий клапан, який відкривається при ході плунжера.

Плунжер пустотілий (із наскрізним каналом), має нагнітальний кульковий клапан. Який відкривається при ході плунжера в низ.

Електродвигун через клинопасову передачу і редуктор придає двом масивним кривошипам, розміщеним із двох боків редуктора, обертовий рух.

Кривошипно-шатунний механізм у цілому перетворюює обертовий рух кривошипів на зворотньо поступальний рух балансира, який гойдається на опорі осі закріпленої на стояку.

Балансир передає зворотньо поступальний рух штангам і через них плунжеру ШСН.

Рис. 7.1. Схема штангової свердловинно-насосної установки (ШСНУ):

1-експлуатаційна колона; 2-всмоктуючий клапан; 3-ципіндр насоса; 4-плунжер; 5-нагнітальний клапан; 6-насосно-компресорні труби; 7-насосні штанги; 8-хрестовииа; 9-гирловий патрубок; 10-зворотиий клапан для перепуску газу; 11-зворотний клапан на викідній лініїї; 12-Трійник; 13-гирловий сальник; 14-гирловий шток; 15-канатна підвіска; 16-головка балансира; 17-балансир; 18-стояк; 19-балансирний вантаж; 20-шатун; 21-кривошипний вантаж; 22-кривошип; 23-редуктор; 24-ведений шків (з протилежної сторони гальмівний шків); 25-клинопасова передача; 26-електродвигун на поворотних полозках; 27-ведучий шків; 28-рама; 29-блок керування.

При ході плунжера вверх нагнітальний клапан під дією рідини закривається і вся рідина, яка міститься на плунжером, піднімається на висоту, яка дорівнює довжині ходу плунжера. У цей самий час свердловинна рідина через всмоктувальний клапан закривається, рідина під плунжером стискається і відкривається нагнітальний клапан. У циліндр занурюються штанги. повязані з плунжером. Таким чином, ШСН – поршневий насос одинарної дії, а в цілому комплекс із насосу і штанг – подвійної дії. Рідина з НКТ витісняється через трійник у нафтозбірний трубопровід.

Верстати качалки – це індивідуальні балансирні механізми привод ШСН. Змонтовано ВК на рамі, яку встановлюють на залізобетонну основу (фундамент). Для швидкої зміни і натягування пасів електродвигун встановлено на поворотні полозки. У необхідному (крайньому верхньому) положенні головки балансир фіксується за допомогою гальмівного барабана (шківа). Головка балансира відкидна або поворотна для безперешкодного проходження спуско-підйомного і глибинного обладнання при підземному ремонті свердловин.

Оскільки головка балансира рухається по дузі. То для зєднання її з гирловим штоком і штангами призначена гнучка канатна підвіска. За її допомогою регулюють посадку плунжера в циліндр насоса для попередження ударів плунжера до всмоктувального клапана або виходу плунжера із циліндра, а також встановлюють динамограф для дослідження роботи обладнання.

Амплітуда руху головки балансира (довжина ходу гирлового штоку) регулюють зміною місця зєднання кривошипа з шатуном відносно осі обертання (перестановки пальця кривошипа в інший отвір).

Частота руху головки балансира змінюється за рахунок зміни ведучого шківа на валу електродвигуна на другий (більший або меньший) діаметр,тобто регулювання роботи ВК дискретне.

За один подвійний хід балансира навантаження на ВК нерівномірне. Для урівноваження роботи ВК розміщують вантажі (противаги) на балансир (СК2), кривошип (СК4 – СК20) або на балансир і кривошип (СК3). У цьому разі урівноваження називають відповідно балансирним, кривошипним (роторним) або комбінованим.

Блок керування забезпечує керування електродвигуном ВК в аварійних ситуаціях (обрив штанг, поломка редуктора, насоса, порив трубопровода тощо), а також самозапуск ВК після перерви в подаванні електроенергії.

Обладнання гирла. Гирлове обладнання призначене для герметизації затрубного простору, внутрішньої порожнини НКТ, відведення продукції свердловин і підвищування колони НКТ. Гирлове обладнання складається з гирлового сальника, хрестовини і запірних кранів.

Самовстановлювальні гирлові сальники виробляють двох типів: з одним і двома ущільненнями. Тип сальника вибирають залежно від ступеня газопроявів і висоти положення статичного рівня рідини в свердловині. Гирловий сальник складається із самовстановлюваної сальникової головки і трійника. Він герметизує вихід гирлового штока за допомогою сальникової головки і забезпечує відведення продукції через трійник. Трійник вгвинчується у муфту НКТ.

Колона НКТ півдішена на конусі в хрестовині і розміщена ексцентрично відносно осі свердловини, що робить можливим спускання приладів у затрубний простір через спеціальний гирловий патрубок із засувкою.

Насосні штанги. Штанги призначені для передавання зворотно-поступального руху плунжеру насосу. Штанга являє собою стрижні кругового перерізу. Випускають штанги з легованих сталей діаметром (по тілу) 12, 16, 19, 22, 25, 28 мм і довжиною 8 м для нормальних і корозійних умов експлуатації. Штанги зєднуються муфтами.

Штангові