Циліндр невставного (трубного) свердловинного насоса приєднується до колони НКТ і разом із нею опускається в свердловину. Плунжер НСН уводиться через НКТ у циліндр разом із підвішеним до нього всмоктувальним клапаном на насосних штангах. Щоб непошкодити плунжер під час спуску, його діаметр беруть меншим за внутрішній діаметр НКТ приблизно на 6 мм. Звастосовувати НСН доцільно в сверждловинах із збільшим дебітом, невеликою глибиною спуску і більшим міжремонтним періодом. Щоб замінити насос (циліндр), необхідно витягнути штанги і труби.

У верхній частині плунжера невставного насоса НСН-1 розміщується нагнітальний клапан і шток із перевідником під штанги. До нижнього кінця плунжера за допомогою наконечника на захватному штоці вільно підвішується всмоктувальний клапан. Під час роботи клапан садиться в сідло корпусу. Півдвішувати всмоктувальний клапан до плунжера необхідно для зливу рідини з НКТ перед їх підйомом, а також для зміни клапана без підйому НКТ. Наявність захватного штока всередині плунжера обмежує довжину його ходу, яка на насосах НСН-1 не перевищує 0,9 м.

Максимальна глибина спуску невставних насосів до 2200 м.

Вставні свердловинні насоси НСВ у зібраному виді спускають у середину НКТ на штангах. Кріплення (посадка та ущільнення) насоса НСВ відбувається на замковій опорі, яка попередньо спускається на НКТ (замкові опори виготовляють із пружинними або малогабаритними якорями). Насос витягують із свердловини при підніманні лише колони штанг. Тому насоси НСВ доцільно застосовувати у свердловинах з невеликим дебітом при невеликих глибинах спуску.

Насос НСВ-1 складається із циліндра, плунжера, замка, клапанів нагнітального, всмоктувального та протипісочного. Всмоктувальний клапан угвинчено в нижній кінець циліндра, а нагнітальний у верхній кінець плунжера. Для підвищення надійності та довговічності насоса ці клапани виконанні подвійними парами “сідло-кулька”. Зверху плунжера передбачено шток із перехідником під штанги. Замок і протипісочний клапан розміщені у верхній частині циліндра.

Насос НСВ-2 на відміну від насоса НСВ-1 має замок у нижній частині циліндра. Насос садиться на замкову опору нижнім кінцем. Тим самим уможливлюються звільнення циліндра насосу від циклічного розтягувального навантаження та істотне збільшення глибини підвішування насосів. Якщо максимальна глибина спуску насосів НСВ-1 не перевищує 2500 м, то для насосів НСВ-2 вона становить 2500 ... 3000 м.

Для експлуатації свердловин в ускладнених умовах розроблено насоси спеціальних типів або виконань. При відкачуванні рідини з обємним вмістом піску до 0,2% надійнішим є насос виконання НСВ-1П, який на відміну від насосу НСВ-1 має одинарні клапани із сідлами з твердого сплаву ВК6-В. Для відкачування рідини з обємним вмістом піску понад 0,2 % призначений насос виконання НСН-2Т з трубчастими штангами.

Для експлуатації свердловин обводнених (понад 99%) і зі значними піскопроявами (понад 0,2%) розроблені насоси виконання НСВ-1В і НСВ-2В, в яких встановлено вузли верхнього та нижнього захисту з елестичними комірами, які запобігають потрапленню піску в зазор між плунжером і циліндром. У середині плунжера встановлено сепаратор для відокремлення нафти з відкачуваної рідини і змащування нею тертьових поверхонь плунжерної пари.

Насоси вибирають з урахуванням складу відкачуваної рідини (наявності піску, газу та води), її властивостей, дебіту та глибини його спуску, а діаметр НКТ – в залежності від типу й умовного розміру насосу.

8 ЗАДАЧА № 4

Розрахувати статичні навантаження на гловку балансира верстата-качалки під час ходу вверх і під час ходу вниз.

Вихідні данні:

Варіант № 6

Параметр | Позначення | Розмірність | Значення

Глибина півдіски насосу | L | м | 1120

Діаметр насосу | dн | мм | 43

Колона насосних штанг двохступінчата | 19 мм

16 мм | 55 %

45 %

Занурення насосу під динамічний рівень | h | м | 37

Тиск газу в затрубному просторі | Pзатр | МПа | 0,8

Тиск на викиді з свердловини | P2 | МПа | 0,6

Густина свердловинної продукції | рід | кг/м3 | 830

Густина сталі | ст | кг/м3 | 7800

Методичні вказівки: гідравлічними втратами і газліфтним ефектом нехтувати.

Рішення:

Маса 1 м штанг в повітрі:

19 мм, qшт1 = 2,29 кг/м, 1 = 0,55

16 мм, qшт2 = 2,07 кг/м, 2 = 0,45

Вага колони штанг в повітрі (двохступінчата колона):

Коефіцієнт Архімеда:

Вага колони штанг в рідині:

Тиск в тубах на плунжером насоса:

Тиск під насосом:

Площа поперечного перерізу плунжера насосу:

Вага гідростатичного стовпа рідини в трубах:

Статичне навантаження на головку балансира верстата гойдалки при русі вверх:

Статичне навантаження на головку балансира при русі в низ:

ВИСНОВКИ

На основі теоритичних викладок та проведених проектних розрахунків можна зробити наступні висновки:

одним з найбільш поширеним методам збільшення нафтовіддачі пластів та підтримання пластового тиску є заводнення. Шляхом заводнення розробляються більша частина родовищ. В основі проектування показників розробки покладів при заводненні стоїть метод електрогідродинамічної аналогії (ЕГДА). Даний метод дозволяє прогнозувати показники розробки покладів та проектувати їх заводнення при умові, що свердловини розміщені круговими батареями, або лінійно. Недоліком даного методу є те, що при складному (довільному) розміщенні свердловин на покладі його можливості обмежені. Також даний метод не фраховує фазові проникності. На основі даного методу визначено необхідні обєми води, що нагнітаються в поклад з метою ППТ;

проведено аналіз способів експлуатації видобувних нафтових свердловин, а саме: фонтанний спосіб, газліфтний та штангово глибинно насосний (ШГН). Фонтанний спосіб характерний для початкової стадії розробки родовища,