В области добычи нефти ручные методы подъёма играют ключевую роль. Среди них штанговые насосы – распространённый и эффективный способ перекачки нефти. В этой статье подробно рассматриваются принцип работы, анализ производительности и выбор подходящего насосного устройства.штанговый насосный насоссистема.
1. Введение вштанговый насосный насос：
Штанговый насосный насос, также известный как «балочный насос», обеспечивает механическую энергию для подъёма сырой нефти со дна резервуара на землю. Этот метод отличается высокой эффективностью, простотой и лёгкостью эксплуатации для персонала на месте. Он позволяет откачивать нефть из нефтяных скважин до крайне низкого давления, тем самым максимизируя добычу сырой нефти. Кроме того, он подходит для скважин малого диаметра, многослойного заканчивания и добычи высокотемпературной и высоковязкой сырой нефти. Кроме того, систему можно перенести на другие скважины с меньшими затратами.
Однако штанговая насосная установка имеет и некоторые недостатки. Например, при изгибе или наклонном слиянии возникает избыточное трение, она чувствительна к твердым частицам, менее эффективна при слиянии газосодержащей нефти, ограничена грузоподъемность сухой насосной штанги, ограничена глубина добычи, а оборудование для морских работ относительно крупногабаритно. Однако существуют и некоторые тенденции развития штанговой насосной установки, включая усовершенствованные контроллеры откачки, более совершенную технологию газоразделения, насосы для переработки газа, а также использование наземных и параллельных донным схемам для улучшения.
2. Состав насосной системы：
Theштанговый насосный насосСистема состоит из нефтеперекачивающего устройства, установленного на земле, и плунжерного насоса, погруженного в добываемую жидкость в скважине. Источником энергии может быть электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания. Современный метод заключается в оснащении каждой скважины отдельным электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания. Среди них наиболее распространены электродвигатели, поскольку ими легко управлять автоматически.
Мощность передается на входной вал редуктора через клиноременную передачу, а выходной вал редуктора приводит в движение кривошипный рычаг с меньшей частотой вращения (около 4–40 об/мин, в зависимости от характеристик скважины и характера жидкости). Вращательное движение кривошипного рычага преобразуется в возвратно-поступательное движение посредством шатуна и ходовой балки. Осевая головка и подвесное тросовое устройство обеспечивают постоянное вертикальное натяжение колонны насосных штанг, что предотвращает ненужный износ уплотнения.
3.Подробный принцип работы：
3.1 Рабочий процесс плунжерного насоса：
Плунжерный насос является одним из основных компонентов всей системы. Принцип работы плунжерного насоса заключается в следующем: при вращении кривошипа вращательное движение преобразуется в линейное возвратно-поступательное движение через шатун и ходовую балку. Колонна насосных штанг движется вверх и вниз вместе с этим возвратно-поступательным движением, заставляя плунжер скважинного плунжерного насоса двигаться вверх и вниз. Во время движения плунжера вверх по потоку подземная жидкость всасывается в камеру плунжерного насоса, а когда плунжер опускается вниз по потоку, жидкость сжимается и выбрасывается через обратный клапан в наземную трубопроводную систему. Это возвратно-поступательное движение позволяет жидкости непрерывно выкачиваться из забоя скважины и в конечном итоге достигать наземного хранилища.
3.2 Механизм передачи мощности：
Механизм передачи мощности является ключом к обеспечению стабильной работы всей системы. В нормальных условиях мощность, вырабатываемая электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания, передается на редуктор через клиноременную передачу. Роль редуктора заключается в снижении скорости и увеличении крутящего момента, чтобы кривошипный рычаг мог плавно работать на более низкой скорости. Вращательное движение кривошипного рычага передается на колонну насосных штанг через шатун и ходовую балку, которая, в свою очередь, приводит в действие скважинный плунжерный насос. В этом процессе координация и взаимодействие между всеми компонентами имеют важное значение, и проблемы в любом звене могут привести к отказу всей системы.
4. Вопросы производительности и применения:
В практических приложениях эффективностьштанговый насосный насосНа работу системы влияет множество факторов. Глубина скважины и угол наклона ствола скважины являются основными ограничениями. Они увеличивают сопротивление трения и напряжение насосной штанги, особенно в скважинах с большим наклоном ствола. Эта проблема стоит ещё более остро. Свойства жидкости, такие как вязкость сырой нефти, газосодержание и содержание твёрдых частиц, также существенно влияют на эффективность насоса. Например, нефтяные скважины с высоким содержанием газа подвержены образованию воздушных пробок, что снижает эффективную производительность. Кроме того, ежедневное техническое обслуживание оборудования очень важно для обеспечения долгосрочной стабильной работы системы и поддержания высокой эффективности. С экономической точки зрения, выбор данной системы требует баланса между первоначальными инвестициями в оборудование и долгосрочными расходами на эксплуатацию и обслуживание. Хотя первоначальные инвестиции в электропривод могут быть несколько выше, его высокая степень автоматизации и низкие эксплуатационные расходы часто делают его более конкурентоспособным при долгосрочной эксплуатации. Конкурентоспособность. Потенциал повышения дебита и адаптивность к конкретным пластовым условиям также являются важными факторами при выборе.
5. Точки отбора и направления развития：
Выбор подходящего насосного агрегата для конкретной нефтяной скважины – это системное проектирование. Прежде всего, необходимо полностью понять геологические условия скважины, включая такие параметры керна, как глубина, диаметр скважины и проницаемость пласта. Кроме того, необходимо учитывать свойства добываемой жидкости, такие как вязкость сырой нефти, газосодержание, влажность и содержание песка, и выбирать материалы с соответствующей коррозионной стойкостью и износостойкостью, а также конструктивное исполнение оборудования. Условия эксплуатации (суша, море и удаленные районы) также предъявляют особые требования к размерам, весу, ветро- и волноустойчивости оборудования. Выбор надежных поставщиков и обеспечение безупречной технической поддержки и послепродажного обслуживания также имеют решающее значение.