ШГН, или штанговый гидравлический насос, является одним из ключевых оборудования в нефтедобывающей промышленности. Он используется для подъема нефти из скважин на поверхность, обеспечивая эффективное извлечение углеводородов даже из сложных геологических условий.
Эти насосы работают за счет работы штанг, которые передают механическую энергию от привода к насосу, что позволяет создавать необходимое давление для подъема жидкости. Использование ШГН способствует повышению стабильности и эффективности процессов добычи нефти.
Штанговые глубинные насосы
Глубинные насосы штангового типа (ШГН) представляют собой устройства, при помощи которых можно откачивать жидкие среды из скважин, характеризующихся значительной глубиной. Использование данного оборудования является одним из самых популярных способов откачивания нефти. Около 70% всех действующих нефтяных скважин обслуживают ШГН.
Конструкция и принцип действия
Основными элементами конструкции ШГН, который размещается в скважине на особой колонне, состоящей из подъемных труб, являются:
- Цилиндрический корпус, во внутренней части которого устанавливается поршень (вытеснитель), называемый плунжером;
- Нагнетательный клапан, устанавливаемый в верхней части вытеснителя;
- Всасывающий клапан шарового типа, который размещается в нижней части цилиндрического корпуса;
- Насосные штанги, соединенные с качалкой и плунжером и сообщающие последнему возвратно-поступательные движения. Сама качалка, приводящая в действие ШГН устанавливается вне скважины, на поверхности земли.
Устройство ШГН
- При перемещении плунжера вверх в нижней части камеры насоса создается разрежение давления, что способствует всасыванию жидкой среды через входной клапан.
- Когда плунжер начинает движение вниз, всасывающий клапан закрывается под действием давления перекачиваемой среды, и она через нагнетательный клапан и канал поршня поступает в подъемные трубы.
- В ходе работы ШГН перекачиваемая им жидкая среда начинает заполнять объем подъемных труб и в итоге поднимается на поверхность.
Принцип действия ШГН
- Вставные ШГН. Такие насосы погружаются в шахту и извлекаются из нее только в собранном виде. Подобное оборудование предназначено для скважин большой глубины с очень небольшим объемом откачиваемой жидкости. Ремонт данного типа насосов не вызывает затруднений, что является их большим преимуществом. Вставные ШГН подразделяются на два вида:
- вставные насосы с верхним расположением замка (HCB1);
- вставные насосы с нижним расположением замка (HCB2);
- Невставные ШНГ. Для помещения такого насоса в скважину необходимо выполнить более сложные действия. В скважину сначала помещают цилиндр, для чего используют НКТ, а только затем, используя штанги, в цилиндр помещают плунжер с клапанами. Для извлечения требуются те же действия, но в обратном порядке. Невставные устройства делятся на три категории:
- насосные установки без ловителя (HCH);
- насосные установки с захватным штоком (HCH1);
- насосные установки с ловителем (HCH2);
Плюсы и минусы
- Высокий КПД.
- Возможность техобслуживания и ремонта в полевых условиях.
- Применение двигателей различного типа.
- Возможность использования для обслуживания пескопроявляющих скважин, а также для перекачивания нефти, в которой есть газовая составляющая и большое количество нефтяного воска.
- Ограничения по глубине скважин.
- Невысокое значение подачи, которое обеспечивают данные насосы.
- Невозможность применения для скважин, характеризующихся значительным наклоном и искривлениями шахты.
- Невозможность откачивания жидкой среды из горизонтальных скважин.
Производители
Мы работаем с производителями штанговых глубинных насосов:
- ЗАО “Кубаньнефтемаш”.
ЗАО «Кубаньнефтемаш» – производитель штанговых глубинных насосов и нефтепромыслового оборудования. При производстве насосов предприятие использует плунжер-цилиндр высокого качества, высокий ресурс работы которых обусловлен применением нового оборудования и качественных материалов. Их насосы используются на нефтяных скважинах ПАО «Татнефть», ООО «Лукойл-Западная Сибирь», ПАО «НК «Роснефть», ООО «РИТЭК», ПАО «Удмуртнефть», ПАО АНК «Башнефть».
Продукция включает в себя насос штанговый вставной (10 различных видов), насос штанговый невставной (13 различных видов), глубинный насос для высоковязкой нефти.
Компания ELKAM предоставляет комплексные решения, технологии и оборудование для наиболее эффективного способа механизированной добычи нефти с минимальными затратами на тонну добытой жидкости.
«Пермская компания нефтяного машиностроения» создана в 1993г. Компания производит, реализует и обеспечивает сервисное обслуживание оборудования для бурения нефтяных и газовых скважин. Среди партнеров ПАО «Лукойл», ООО «Газпром бурение», ПАО «НК «Роснефть».
- ООО “Антей-Нефтемаш”.
Предприятие специализируется на производстве оборудования и услуг для предприятий нефтегазового комплекса и металлообработке. Сотрудничают с ПАО «НК «Роснефть», ПАО «Лукойл», ПАО «Татнефть».
Продукция включает в себя вставные насосы с неподвижным цилиндром (с верхним либо нижним креплением), вставные насосы с подвижным цилиндром (с нижним креплением), вставные двухступенчатые насосы (с нижним креплением), невставные насосы.
- АО “Каскор-Машзавод”.
Компания АО «Каскор-Машзавод» выпускает нефтепромысловое оборудование для разных отраслей нефтегазового сектора. Завод является одним из ведущих машиностроительных предприятий в стране.
Продукция включает в себя невставной ШГН.
- “SHENGJI GROUP”.
Китайское предприятие “SHENGJI GROUP” совмещает проектирование, научно-исследовательские и конструкционные работы, производство и нефтепромысловые сервисные услуги. Компания представляет пятилетнюю гарантию на свою продукцию. Имеет около 20 международных сертификаций, 110 национальных технических патентов.
Продукция включает вставной ШГН с тонкой, толстой стенками; невставной ШГН, ШГН для борьбы против песка с длинным плунжером; ШГН большой производительности; антикоррозийный ШГН; наклонно-направленный и горизонтальный ШГН; а также детали для ШГН.
Предприятие АО “Мунаймаш” занимается с 1998г. проектированием, изготовлением и ремонтом нефтегазового оборудования. Основной продукцией являются штанговые глубинные насосы.
Продукция включает: насос вставной с верхним металлическим креплением 7 видов, насос трубный с механическим креплением всасывающего клапана 13 видов, насос трубный с неизвлекаемым увеличенным всасывающим клапаном и сбивным винтом 5 видов, а также детали для данных насосов.
Задачи по перевозке крупнотонажного и негабаритного оборудования выполняются собственными силами, а именно ООО «Кистоун Лоджистикс». Предприятие относится к субъектам крупного предпринимательства, наличие собственного контейнерного терминала Предпортовый (АО «Порт-Карго-Сервис») в Санкт-Петербурге, а также собственных транспортных средств и мощностей позволяют оптимизировать логистические затраты, что в свою очередь экономит транспортные затраты Заказчика из труднодоступных регионов при приобретении продукции от ведущих российских и мировых производителей.
При подборе оборудования для наших Заказчиков и реализации проектов с поставкой высоковольтной продукции, мы придерживаемся основных принципов: безопасность, надежность и эффективность, долговечность работы с минимальными затратами на обслуживание и возможность цифровизации.
Высокое качество предлагаемой нами продукции в сочетании с опытом успешных отгрузок даже в труднодоступные регионы позволяют нам расширять число постоянных клиентов, географию и объемы поставок.
Просим привлекать команду Keystone к участию в проектах в качестве поставщика штанговых глубинных насосов.
Нефтегазовое оборудование
- Емкостные аппараты
- Колонные аппараты
- Теплообменные аппараты
- Трубчатые печи, продуктовые змеевики
- Магистральные насосы
- Штанговые глубинные насосы
- Нефтяные насосы
Источник3: neftegaz.ru
Погружной глубинный скважинный насос. Штанговый и безштанговый
Погружной насос — насос, погружаемый ниже уровня перекачиваемой жидкости.
Погружной насос — насос, погружаемый ниже уровня перекачиваемой жидкости.
- подъем жидкости с большой глубины,
- хорошее охлаждение узлов насоса,
- подъем жидкости с растворенным в ней газом.
- в буровых скважинах,
- шахтных колодцах,
- технологических емкостях.
- штанговые погружные насосы;
- бесштанговые погружные насосы, в тч УЭЦН
- плунжер, который движется вверх-вниз по хорошо подогнанному цилиндру;
- обратный клапан плунжера, обеспечивающий движение жидкости только вверх. Обратный клапан, называемый Выкидным, в современных насосах обычно представляет собой клапан типа шар-седло.
- рама,
- стойка в виде усеченной 4-гранной пирамиды,
- балансир с поворотной головой,
- траверса с шатунами, шарнирно подвешенные к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами,
- набор сменных шкивов для изменения числа качаний,
- поворотной салазка для электродвигателя, позволяющая менять ремни и их натяжение.
- высокий коэффициент полезного действия (КПД);
- возможность проведения ремонта непосредственно на нефтепромысле;
- возможность использования различных приводов для первичных двигателей;
- возможность добычи ТрИЗ, в тч в пескопроявляющих скважинах, при наличии парафина, высокого газового фактора, необходимости откачки коррозионной жидкости.
- невозможность использования в наклонно-направленных скважинах;
- ограничение по глубине спуска насоса из-за вероятности обрыва штанг;
- малая подача насоса.
- в скважину на НКТ спускается специальное замковое приспособление,
- насос на штангах спускают в уже спущенные НКТ, что позволяет менять насос без операции спуска-подъема труб.
- на НКТ спускают цилиндр насоса;
- на штангах спускают плунжер с обратным клапаном, что требует спуск- подъем при замене насоса.
Бесштанговые скважинные погружные насосы — с переносом привода (первичного двигателя) в скважину к насосу. Выполняются в одном агрегате с электрическим (или гидравлическим) двигателем. К ним относятся установки погружных центробежных (УЭЦН), винтовых и диафрагменных электронасосов. Питание электродвигателя осуществляется через погружаемый силовой кабель, закрепленный на НКТ.
Данные насосы являются наиболее распространёнными. К ним относятся скважинный насос, колодезный насос, а также фекальный насос и дренажный насос. В случае применения гидродвигателя, источником энергии служит та же самая перекачиваемая жидкость, подаваемая в насос под высоким давлением. В этом случае независимый двигатель с насосом устанавливается на поверхности. Частный случай такой системы — гидролифт, в котором вода, подаваемая с поверхности под высоким давлением, увлекает с собой дополнительный объём воды из скважины.
Из числа скважинных погружных насосов наибольшее распространение получили центробежные насосы с погружным водо-, либо маслозаполненым герметичным электродвигателем соединенные коротким валом в моноагрегат, который подвешиваются в скважине на колонне водоподъемных (насосно-компрессорных) труб, либо устанавливается с устройством беструбного водоподъема, фиксирующим насос в обсадной колонне скважины на требуемой глубине и обеспечивающим подъем жидкости на поверхность по колонне обсадных труб.
Некоторые области применения погружных насосов:
- добыча нефти;
- системы скважинного подземного выщелачивания полезных ископаемых (добыча урана, золота, редкоземельных элементов методами физико-химической геотехнологии);
- водоснабжение и канализация муниципальных и промышленных сооружений, частных домовладений;
- ирригационные системы;
- утилизация геотермальной энергии низкого потенциала тепловыми насосами (Water source heat pumps-WSHP);
- перекачка сжиженных углеводородных газов.
В нефтяной и газовой промышленности электрические погружные насосы (УЭЦН) известны, как эффективный метод искусственного подъема жидкости на поверхность.
Источник4: neftegaz.ru