1 - фільтр; 2 - свердловинний насос; 3 - насосно-компресорні труби; 4 - насосні штанги;
5 - трійник; 6 - гирлової сальник; 7 - сальниковий шток; 8 - стійка СК; 9 - траверси канатної підвіски; 10 - головка балансира; 11 - фундамент; 12 - канатна підвіска; 13 - балансир; 14 - шатун; 15 - кривошип; 16 - редуктор; 17 - ведений шків; 18 - Кліноременная передача; 19 - електродвигун; 20 - противагу; 21 - рама; 22 - ручне гальмо; 23 - санчата електродвигуна.
Нафтова насосна установка - комплекс обладнання для механізованого видобутку рідини через свердловини з допомогою штангового насоса, що приводиться в дію верстати-качалки. Штанговий насос (рис.5) опускається в свердловину нижче рівня рідини і складається з
· Плунжера, з'єднаного зі штангою,
· Клапанів всмоктуючих і нагнітальних
· Циліндр невставного штангового насоса опускається на колоні насосно-компресорних труб, а плунжер - на колоні штанг всередині насосно-компресорних труб;
· Циліндр вставного штангового насоса опускається разом з плунжером на штангах і закріплюється на замковій опорі, встановленої на кінці насосно-компресорних труб або на Пакер;
· Штанговий насос великого діаметра опускається цілком на колоні насосно-компресорних труб і з'єднується з колоною штанг через зчіпний пристрій.
· Штангові насоси з рухомим циліндром і нерухомим плунжером,
· З двома ступенями стиснення (для відкачування сильно газованих нафт), з двома циліндрами і плунжерами (для одночасної відкачування з двох горизонтів),
· З камерою розрідження (для високов'язких нафт) і ін.
Штанги (металеві стрижні з різьбовими головками) з'єднуються в колону за допомогою муфт. Довжина штанги 8-10 м, діаметр 12,7 -28,6 мм. Використовуються також порожнисті неметалеві (склопластик) штанги або безперервні колони штанг, намотують при підйомі на барабан. Довжина колони до 2500м. При довжині понад 1000м колона штанг робиться ступінчастою, зі зростаючою догори діаметром для зменшення маси і досягнення равнопрочності.
Верстат-качалка перетворює обертання вала двигуна в зворотно-поступальний рух, що передається колоні штанг через гнучку (канатну, ланцюгову) підвіску і полірований шток. Застосовуються в основному
· Балансирні (одно- і двухплечевую) і
· Безбалансірние, а також
Максимальна довжина ходу точки підвісу штанг 1-6 м (баштові до 12 м), максимальне навантаження 1-20 тс, частота ходів в хвилину від 5 до 15. Використовують електричні, рідше газові двигуни (на нафтовому газі від свердловини) потужністю до 100 кВт .
Станція управління ШГН забезпечує пуск, монтаж, захист від перевантажень, а також періодичну роботу.
Додаткове обладнання ШГН .:
· Якір для запобігання переміщень нижнього кінця насосно-компресорних труб;
· Хвостовик - колона насосно-компресорних труб малого діаметра (25-40 нижче насоса для виносу води;
· Газові і пісочні якорі для захисту насоса від потрапляння вільного газу і абразивних механічних домішок;
· Штангові протектори (полімерні або з катками) для зменшення зносу труб і штангових муфт в похилих свердловинах;
· Скребки на штангах для видалення парафінових відкладень з насосно-компресорних труб:
· Динамограф, що показує залежність навантаження від переміщення точки підвісу штанг, для технічної діагностики вузлів ШГН.
Продукція свердловини (нафта, вода) подається на поверхню по насосно-компресорних труб, обсадних колоні, або по порожнистим штангах. Продуктивність при постійній відкачування до 300 м 3 / добу.
Устаткування гирла свердловини
Фонтанна арматура служить для
· Герметизації гирла свердловини,
· Напрямку руху газорідинної суміші в викидних лінію,
· Регулювання і контролю режиму роботи свердловини створенням протитиску на вибої.
Фонтанні арматуру збирають з різних фланцевих трійників, хрестовика і запірних пристроїв (засувок або кранів), які з'єднують між собою за допомогою шпильок. Герметизують з'єднання металевим кільцем з овальним поперечним перерізом, який вставляють в канавки на фланцях і потім стягують шпильками.
Фонтанна арматура складається з
· Трубної головки і
Трубну головку встановлюють на колонну головку. Вона призначена для підвіски фонтанних труб і герметизації кільцевого простору між фонтанними трубами і експлуатаційної колоною, а також для проведення різних технологічних процесів, пов'язаних з освоєнням і промиванням свердловини, видаленням відкладень парафіну з фонтанних труб, піску з вибою і т.д.
Трубна головка складається з
Трійник встановлюють при обладнанні свердловин дворядним ліфтом. При цьому перший ряд труб кріпиться до перекладної котушці за допомогою перекладної втулки, а другий ряд труб - за допомогою перекладної втулки. При обладнанні свердловин тільки одним рядом фонтанних труб трійник на арматурі не встановлюють.
На хрестовик і трійнику трубної головки ставлять запірні засувки. які служать для з'єднання технологічного обладнання межтрубном або кільцевих простором, а також для їх герметизації.
Фонтанна ялинка встановлюється на трубну обв'язку. Вона призначена для направлення продукції свердловин в викидні лінії, регулювання відбору рідини і газу, проведення різних дослідницьких і ремонтних робіт, а також при необхідності для закриття свердловини.
Фонтанна ялинка складається з
· Засувок на викидних лініях для перекладу роботи свердловини на одну з них.
Буферна засувка служить для перекриття та установки лубрикатора, який застосовується для спуску в свердловину скребків, різних свердловинних вимірювальних приладів під тиском, не зупиняючи роботу фонтанної свердловини. При експлуатації свердловини на буферну засувку встановлюють буферну заглушку з манометром.
Всі засувки фонтанної ялинки, крім засувок на одній з викидних ліній, при роботі свердловини повинні бути відкриті. Центральну засувку закривають лише в аварійних випадках, направляючи рідину через міжтрубний простір в викидні лінії трубної головки.
Фонтанні арматуру розрізняють між собою за показниками міцності і конструктивними ознаками: по робочому або пробному тиску, розмірами прохідного перетину стовбура, конструкції фонтанної ялинки і числу спускаються в свердловину рядів фонтанних труб, виду запірних пристроїв.
Системи збирання й ПІДГОТОВКИ НАФТИ і ГАЗУ
Продукція нафтових і газових свердловин-суміш
· Механічних сумішей (гірських порід, затверділого цементу)
повинна бути зібрана з розосереджених на великій території свердловин і оброблена як сировину для отримання товарної продукції -
- пластової і стічної води, яку можна було б знову повертати в пласт.
Збір і підготовка нафти становлять єдину систему процесів та представляють складний комплекс
· Блочного автоматизованого обладнання і
· Апаратів, технологічно пов'язаних між собою.
Вона повинна забезпечити:
S Запобігання втрат нафтового газу і легких фракцій нафти від випаровування на всьому шляху руху і з самого початку розробки
S Відсутність забруднення навколишнього середовища, що викликається розливами нафти і води
S Надійність роботи кожної ланки і системи в цілому
S Високі техніко-економічні показники роботи
Збір нафти і газу на промислах - це процес транспортування трубопроводами нафти, води і газу до центрального пункту збору. Вони транспортуються під дією напору, обумовленого
- тиском на гирлі свердловин,
- тиском, що створюється насосами (при необхідності).
Нафтопроводи за якими здійснюється збір нафти від свердловин називаються збірні колектори. тиск в колекторі називається лінійним тиском.
Вибір схеми внутрішньопромислового збору продукції свердловин в залежності від
- систем розробки родовищ,
- фізико-хімічних властивостей пластових рідин,
- способів та обсягів видобутку нафти, газу і води.
Це дає можливість
- виміру дебітів кожної свердловини;
- транспорту продукції свердловин під тиском, що є на гирлі свердловин, на максимально можливу відстань;
- максимальну герметизацію системи з метою виключення втрат газу і легких фракцій нафти.
- можливість змішання нафт різних горизонтів;
- необхідність підігріву продукції свердловин в разі видобутку високов'язких і високопарафіністих нафт.
На нафтових родовищах в основному застосовуються однотрубні системи збору, при яких продукція свердловин по викидних лініях надходить на групову вимірну установку (ГЗУ), де проводиться вимір дебітів (продуктивність) окремих свердловин, потім по трубопроводу нафту в газонасичених стані (без відділення нафти) направляється на ЦПС.
На деяких родовищах здійснюється роздільний збір продукції безводних і обводнених свердловин. В цьому випадку продукція безводних свердловин, не змішуючись з продукцією обводнених свердловин, надходить на ЦПС. Також окремо збирають продукцію свердловин, якщо небажано змішання нафт різних горизонтів, наприклад що не містять і містять сірководень. Продукція обводнених свердловин і продукція, яку небажано змішувати, по окремим викидних лініях і нефтегазосборним колекторам транспортується до ЦПС.