Скважинные штанговые насосы, их элементы.

В промысловых условиях применяются невставные и вставные штанговые насосы.

В невставных (трубных) насосах основные узлы спускают в скважину раздельно. Поднимают невставные штанговые насосы также раздельно.

Вставные штанговые насосы спускают в скважину в собранном виде, т.е. цилиндр насоса вместе с плунжером спускаются на штангах. Извлекают вставной насос на поверхность также в собранном виде поднятием штанг.

Насос скважинный невставной первого типа (НСН-1)(рис 10.2,а).

Насос НСН-1 имеет два клапана и состоит из трех основных узлов: первый-цилиндр, который состоит из собственно цилиндра 2, патрубка-удлинителя 4 и седла конуса 6; второй – плунжер, в состав которого входят сам плунжер 3, шариковый нагнетательный клапан 1; третий – шариковый всасывающий клапан 5 с захватным штоком 7, головка которого находится в полости цилиндра.

В скважину на НКТ спускается цилиндр насоса с седлом конуса 6. Затем в скважину на штангах спускают плунжер 3 со всасывающим клапаном 5, который висит на захватном штоке 7. Всасывающий клапан устанавливается в седло конуса, надавливая на него весом

колонны штанг.

Трехклапанный насос НСН-2(рис. 10.2,б).

Трехклапанный насос НСН-2 имеет три клапана и состоит так же, как и двухклапанный, из цилиндра, плунжера и всасывающего клапана. Второй нагнетательный клапан 8 устанавливается в нижней части плунжера 3, а под плунжером монтируется ловитель 9, который представляет собой муфту с крючкообразным захватом. Вместо захватывающего штока у всасывающего клапана имеется наконечник 10 с поперечной шпилькой на верхнем конце.

Рис. 10.2. Принципиальная схема скважинных штанговых насосов:

а - невставной насос с штоком типа НСН-1; б - невставной насос с ловителем типа НСН-2;

1 - нагнетательные клапаны, 2 - цилиндры, 3 - плунжеры; 4 - патрубки-удлинители, 5 - всасывающие клапаны, 6 - седла конусов, 7 - захватный шток, 8 - второй нагнетательный клапан, 9 - ловитель, 10 - наконечник для захвата клапана; в - вставной насос типа НСВ-1: 1 - шток, 2 - ниппель, 3 - посадочный конус, 4 - замковая опора, 5 - цилиндр, 6 - плунжер, 7 - НКТ, 8 - всасывающий клапан.

Насос скважинный вставной первого типа (НСВ-1)(рис.10.2,в).

Вставные насосы типа НСВ-1 чаще применяются для эксплуатации скважин с глубиной подвески до 2500 м. Вставной насос состоит из трех основных узлов: цилиндра, плунжера и замковой опоры цилиндра.

Цилиндр насоса 5 на нижнем конце имеет всасывающий клапан 8, закрепленный наглухо, а на верхнем конце – конус 3, который входит в замковую опору 4 и герметизирует НКТ. Плунжер 6 подвешивается к колонне штанг с помощью штока 1 так, чтобы при ходе вниз он не доходил до всасывающего клапана, а при ходе вверх не доходил до ниппеля 2. Ниппель устанавливается на верхнем конусе и служит для направления штока 1. Под замковой опорой 4 , которая закреплена на нижнем конце подъемных НКТ 7, монтируется направляющая труба, которая обеспечивает правильную установку насоса. Цилиндр в сборе с плунжером и клапанами спускается в скважину на штангах.

Цилиндры насосов.

Цилиндры глубинных насосов собираются из отдельных коротких чугунных или стальных втулок 2 длиной 300 мм, вставляемых на специальной оправке в кожух 3 и сжатых с торцов муфтами 1 кожуха. Число втулок в насосах НСН-1 от 2 до 7, а в насосах НСВ-1 – от 9 до 27.

Плунжеры.

Плунжеры глубинных насосов изготавливаются из цельнотянутых стальных труб. Длина плунжера 1200 мм, а толщина стенки в зависимости от диаметра от 5 до 9,5 мм. На концах плунжера делается внутренняя резьба для присоединения клапанов, переводников и т.д. Наружная поверхность плунжера тщательно шлифуется, покрывается хромом с целью повышения износостойкости, после чего полируется. Плунжеры изготовляют с гладкой поверхностью, с кольцевыми и винтовыми канавками на внутренней поверхности, а также с резиновыми уплотняющими кольцами.

Рис. 10.3. Плунжеры, применяемые для штанговых глубинных насосов: а – гладкий, б – с кольцевыми канавками, в – с винтовыми канавками, г – типа «пескобрей».

Клапаны.

В глубинных штанговых насосах применяют клапаны шаровой конструкции. Шаровой клапан состоит из шарика и седла шарика, изготавливаемых из легированной стали с последующей термической обработкой для повышения твердости и износостойкости. Шарик должен плотно прилегать к седлу, что достигается притиркой рабочей поверхности седла, которое находится в контакте с шариком.

Рис. 10.4. Клапанные узлы: а - нагнетательный клапан для насосов НСН-1 (43, 55 и 68 мм); б - всасывающий клапан для насосов НСН-1 (43, 55 и 68 мм):1 – клетка клапана, 2 – шарик, 3 – седло клапана, 4 –ниппель или ниппель-конус

Рис. 10.5. Нижний нагнетательный клапан насосов НСН-2 с ловителем для захвата штока всасывающего клапана: 1 – клетка клапана, 2 – шарик , 3 – седло, 4 - корпус ловителя; 5 - ловитель.