До заглибні обладнанню, свердловини з ШГНУ відносять:
¨ Штанговий глибинний насос.
¨ Насосно-компресорні труби.
¨ Насосні штанги.
¨ Різні захисні пристрої (газові або пісочний якоря, фільтри).
Принцип роботи ШГНУ
Плунжерний насос приводиться в дію від верстата-качалки. Де обертальний рух, що отримується від електродвигуна за допомогою редуктора, кривошипно-шатунного механізму і балансира, перетворюється в зворотно-поступальний рух, що передається плунжеру штангового насоса через колону штанг.
При ході плунжера вгору під ним знижується тиск і рідина з міжтрубному простору через відкритий всмоктуючий клапан надходить в циліндр насоса.
При ході плунжера вниз всмоктуючий клапан закривається, а нагнітальний клапан відкривається, і рідина з циліндра переходить в підйомні труби.
При безперервній роботі насоса рівень рідини в НКТ підвищується, рідина доходить до гирла свердловини і через трійник переливається в викидних лінію.
Штангові насоси по конструкції і способу установки підрозділяють на невставние (трубні) і вставні.
Невставние насоси відрізняються тим, що основні їх вузли в свердловину спускають окремо: циліндр - на насосно-компресорних трубах, а плунжер і всмоктувальний клапан - на насосних штангах. Піднімають невставной насос також окремо: спочатку на штангах піднімають плунжер з всмоктуючим клапаном, потім на НКТ - циліндр.
Невставние насоси бувають:
· Двохклапанний НГН-1 (насос глибинний невставной першого типу);
Насос НГН-1 має три основних вузла: перший - циліндр, який складається з власне циліндра 2, патрубка-подовжувача 4 і сідла конуса 6; другий - плунжер, до складу якого входять сам плунжер 3 і кульковий нагнітальний клапан 1; третій - кульковий всмоктуючий клапан 5 з захватним штоком 7, головка якого знаходиться в порожнині циліндра.
Після спуску на НКТ циліндра з сідлом конуса 6 в свердловину спускають плунжер 3 з всмоктуючим клапаном 5, який висить на захватном штоку 7. Всмоктуючий клапан вставляють в сідло конуса.
Для нормальної роботи насоса довжину ходу полірованого штока вибирають таким чином, щоб при ході плунжера вниз він не доходив до всмоктувального клапана, а при ході вгору - чи зачіпав головку балансира.
Насос НГН-1 - призначений для експлуатації свердловин при глибині підвіски до 1500м.
Істотний недолік насоса НГН-1 - занадто великий обсяг шкідливого простору. Цей недолік усунений в трёхклапанних насосах НГН-2, в нижній частині плунжера якого є другий нагнітальний клапан 8. Всмоктуючий клапан в свердловину спускають посадженим в сідло конуса, а піднімають за допомогою укороченого загарбного штока 10 з поперечною шпилькою на голівці. Перед підйомом плунжера спускають до упору на всмоктуючий клапан. Скорочений шток з поперечної шпилькою заходить в фігурний паз 9, що знаходиться в нижній частині плунжера, і при повороті штанг з плунжером вправо на чверть обороту зачіпається з ним. Повернення всмоктуючого клапана після огляду на своє місце здійснюють також за допомогою укороченого штока. Для цього після посадки всмоктуючого клапана в сідло конуса штанги повертають вліво і піднімають таким чином, щоб при ході плунжера вниз вони не доходили до укороченого штока.
Недоліком невставних насосів типу НГН є те, що для усунення несправностей або зміни насоса необхідно піднімати спочатку штанги з плунжером і всмоктуючим клапаном, потім - насосно-компресорні труби з циліндром, на що витрачається багато часу.
Тому запропоновані вставні насоси типу НГВ. які спускаються в свердловину відразу в зібраному вигляді на штангах.
На практиці широко застосовують насоси типу НГВ-1, призначені для експлуатації свердловин при глибині підвіски до 2500м.
Циліндр насоса 5 на нижньому кінці має всмоктуючий клапан 8, а на верхньому кінці - конус 3, який входить в замкову опору 4 і герметизує насосно-компресорні труби (НКТ) 7. Плунжери 6 подвершівают на колоні штанг за допомогою штока 1 таким чином, щоб при ході вниз він не торкався всмоктуючого клапана, а при ході вгору не доходив до ніпеля 2. Ниппель змонтований на верхньому конусі і служить для направлення штока 1. на нижньому кінці НКТ змонтована направляюча труба.
Плунжери насоса типу НГВ-1 виготовляють діаметрами 28, 32, 38 і 43мм.
Для експлуатації свердловин глибиною від 2500 до 3500м застосовують насоси типу НГВ-2, у яких замкова опора 1 перенесена в нижню частину кожуха 2, що дозволяє розвантажити його від розтягуючих зусиль при ході вниз.
Циліндр насоса збирається з окремих втулок довжиною 300мм, які виготовляють з модифікованого сірого чавуну або з легованої сталі. З метою підвищення зносостійкості і твердості робочої поверхні втулки піддають спеціальної термічної обробки. Залежно від типу насоса і їхньої подачі робочі циліндри насосів збирають з 2 - 29 втулок.
Плунжери штангових насосів виготовляють з суцільнотягнутих сталевих труб довжиною 1200м та товщиною стінок від 5 до 9,5 мм.
Для експлуатації свердловин з нафтовими без механічних домішок застосовують плунжери з гладкою зовнішньою поверхнею.
При утриманні в извлекаемой продукції незначної кількості піску на зовнішній поверхні плунжера роблять кільцеві канавки-пастки. При цьому окремі піщинки потрапляють в ці канавки і ймовірність пошкодження полірованих поверхонь плунжера і циліндра зменшується.
На штангових насосах застосовують кулькові клапани, їх сідла мають або бурт, або гладку поверхню. Останні застосовують як нагнітальних клапанів.