بخش قابل توجهی از ذخایر چاه های تولید نفت در جهان را چاه هایی تشکیل می دهند که توسط واحدهای پمپاژ میله مکنده اداره می شوند. این به دلیل این واقعیت است که بسیاری از چاه ها بلافاصله پس از اتمام حفاری به بهره برداری می رسند. روش پمپاژو همچنین انتقال به کار پمپ های میله مکنده چاه های روان مجهز به پمپ های گریز از مرکز الکتریکی شناور بدون میله و در عین حال کاهش دبی به 100 تن در روز. بنابراین، تا 80 درصد از چاه ها در جهان مجهز به واحد پمپاژ میله مکنده هستند.

تجهیزات سطح و سوراخ نصب پمپ میله مکنده در شکل 2.1 نشان داده شده است. نصب شامل یک موتور محرکه 1 است که توسط یک درایو تسمه 2 به گیربکس 3 متصل شده است. در محور خروجی گیربکس یک میل لنگ 4 و همچنین یک وزنه تعادل 5 وجود دارد که میله اتصال 7 روی آن نصب شده است حرکت به بالانس 8، که به سر آن 9 تعلیق طناب 10 وصل شده است.

تجهیزات چاه زیرزمینی شامل یک رشته پوشش 13، لوله های لوله 14 و یک رشته میله مکنده 15 است.

پمپ میله مکنده 19 از یک سیلندر 16، یک شیر دریافت کننده 20 و یک شیر تخلیه 17 تشکیل شده است.

یک پمپ میله مکنده (شکل 2.2) از یک سیلندر، یک شیر پایه و یک شیر تخلیه تشکیل شده است.

SRP به شرح زیر عمل می کند. چرخه نوسان از لحظه ای شروع می شود که میله (و بنابراین پیستون) به سمت پایین حرکت می کند. هنگامی که پیستون با دریچه تخلیه باز به پایین ترین موقعیت خود نزدیک می شود، دریچه مکش بسته می شود. میله جلا داده شده فقط تحت بار ناشی از وزن میله های غوطه ور در مایع است. در پایین ترین حالت، شیر تخلیه بسته می شود.

فشار سیال در سیلندر پمپ تقریبا برابر با فشار لوله های پمپ بالای پیستون است.

شکل 2.1.

هنگامی که میله صیقلی شروع به حرکت به سمت بالا می کند، پیستون در رابطه با سیلندر پمپ ثابت می ماند، زیرا میله های الاستیک نمی توانند حرکت را به آن منتقل کنند تا زمانی که کشش کامل از وزن ستون مایع در لوله های پمپ در هر مساحت داشته باشند. پیستون میزان کشش میله ها با مقدار قسمت درک شده از وزن مایع نسبت مستقیم دارد. بنابراین با افزایش امتداد میله ها، بار روی میله پولیش شده افزایش می یابد. آن قسمت از مایعی که میله ها گرفته اند از لوله ها خارج می شود. در نتیجه لوله ها خود را کوتاه می کنند

طول و انتهای پایینی آنها با دریچه مکش بسته به سمت بالا حرکت می کند.

از آنجایی که در سیلندر پمپ یک مایع عملاً تراکم ناپذیر بین دریچه های مکش و تخلیه وجود دارد، حرکت رو به بالا انتهای پایینی لوله ها باعث می شود که پیستون همراه با پمپ به سمت بالا حرکت کند.

برنج. 2.2.

• 1 - پمپ؛ 2 - سطح مایع؛ 3 - سازند حامل روغن;
• 4 - ستون میله ها; 5 - لوله

در هر لحظه از زمان، مقدار فعلی امتداد میله ها برابر است با تفاوت در حرکات میله صیقلی و پیستون. بنابراین، برای اینکه میله‌ها کشش کامل لازم برای انتقال حرکت به پیستون را دریافت کنند، میله صیقلی باید مسیری برابر با مجموع امتداد میله‌ها و انقباض لوله‌ها طی کند.

بار روی میله جلا داده شده با حرکت همزمان به سمت بالا افزایش می یابد. در طول حرکت بعدی پیستون به سمت بالا، بار ثابتی به میله صیقلی وارد می شود.

از بالاترین موقعیت، میله صیقلی شروع به حرکت به سمت پایین می کند. با این حال، پیستون نمی تواند به سمت پایین حرکت کند، زیرا یک مایع عملاً تراکم ناپذیر در زیر آن در سیلندر پمپ وجود دارد. شیر تخلیه نمی تواند باز شود زیرا فشار در سیلندر پمپ صفر است و در بالای پیستون برابر با فشار کل ستون مایع در لوله های پمپ است. بنابراین، پیستون نسبت به سیلندر پمپ ثابت می ماند. با توجه به اینکه پیستون ثابت می ماند و میله صیقلی به سمت پایین حرکت می کند، طول میله ها کاهش می یابد و بار ناشی از وزن مایع به تدریج به لوله ها منتقل می شود. فشار در سیلندر پمپ متناسب با انقباض میله ها افزایش می یابد.

با برداشتن بار از وزن مایع، لوله ها به همان نسبت طولانی می شوند و انتهای پایینی آنها به سمت پایین حرکت می کند. از آنجایی که پیستون بر روی ستون تراکم ناپذیر مایع در سیلندر پمپ قرار دارد، به سمت پایین حرکت می کند و نسبت به سیلندر پمپ بی حرکت می ماند. این حرکت اجباری پیستون انقباض میله ها را کند می کند و بار را از وزن مایع خارج می کند. بنابراین، میله‌ها تنها زمانی انقباض کامل را دریافت می‌کنند و بار خود را کاملاً از وزن مایع خارج می‌کنند که میله جلا مسافتی برابر با مجموع انقباض میله‌ها و کشیده شدن لوله‌ها از وزن مایع طی کند. .

به دلیل کاهش بار در حین حرکت همزمان میله صیقلی به سمت پایین، بار ناشی از وزن مایع از روی میله ها خارج می شود.

انواع درایو پمپ های میله مکنده.

در حال حاضر، دو نوع درایو سطحی پمپ های میله مکنده گسترده است - ماشین های پمپاژ و درایوهای زنجیره ای. علاوه بر این، انواع درایوهای آزمایشی وجود دارد که از جمله آنها می‌توان به «درایوهای خطی»، «محرکه‌های متحرک» (که با خودرو حمل می‌شود) و «درایوهای تاشو» (تا شده تا سیستم‌های آبیاری مزارع کشاورزی از آنها عبور کنند). اخیراً درایوهای هیدرولیک پمپ های میله مکنده شروع به استفاده کرده اند. از آنجایی که کنترل هر یک از این درایوها ویژگی های خاص خود را دارد، لازم است ویژگی های طراحی آنها را در نظر گرفت.

طرح های برخی از انواع SC در شکل های 2.3، 2.4 و 2.5 نشان داده شده است (SC تولید شده توسط Lufkin، ایالات متحده نشان داده شده است). شکل 2.3 طراحی یک SC سنتی با متعادل کننده دو بازویی را نشان می دهد. شکل 2.4 طراحی یک وسیله نقلیه موتوری با بالانس تک بازویی، نوع MARK I را نشان می دهد. هندسه وسیله نقلیه موتوری، نوع MARK II، امکان کاهش گشتاور روی گیربکس را تا 35 درصد و کاهش قدرت گیربکس فراهم می کند. موتور محرک در مقایسه با یک وسیله نقلیه موتوری سنتی با بالانس دو بازویی. و SC با بالانس پنوماتیک در شکل 2.5 نشان داده شده است. هنگامی که میله به سمت پایین حرکت می کند، گاز موجود در پیستون فشرده می شود و انرژی پتانسیل را جمع می کند و هنگامی که میله به سمت بالا حرکت می کند، به موتور الکتریکی کمک می کند تا مایع را به سطح برساند.

شکل 2.3.

• 1 - سر متعادل کننده؛ 2 - متعادل کننده; 3 - یاتاقان مرکزی; 4 - بلبرینگ تراورس; 5 - راه پله با نرده; 6 - تراورس; 7 - شاتون; 8 - تعلیق طناب;
• 9 - تراورس های تعلیق طناب; 10 - میل لنگ؛ 11 - بلبرینگ پین لنگ؛
• 12-ترمز; 13 - وزنه تعادل; 14 - ED; پایه 15 متعادل کننده; 16 - اهرم ترمز؛
• 17 - پایه

برنج. 2.4.

• 1 - سر متعادل کننده؛ 2 - تراورس; 3 - متعادل کننده; 4 - یاتاقان مرکزی;
• 5 - شاتون; 6 - پشتیبانی از گوشه؛ 7 - وزنه تعادل; 8 - پایه متعادل کننده;
• 9 - تعلیق طناب; 10 - میل لنگ؛ 11 - تراورس های تعلیق طناب; 12 - ترمز؛ 13 - گیربکس; 14 - ED; 15 - بلبرینگ پین لنگ؛ 16 - اهرم ترمز؛
• 17 - نردبان پلت فرم; 18 - پایه

شکل 2.5.

• 1 - سر متعادل کننده؛ 2 - بلبرینگ مخزن هوا; 3 - بلبرینگ تراورس;
• 4 - تراورس; 5 - متعادل کننده; 6 - یاتاقان مرکزی; 7 - ظرفیت هوا;
• 8 - تعلیق طناب; 9 - تراورس های تعلیق طناب; 10 - پله ها؛ 11 - میله اتصال؛ 12 - پشتیبانی از گوشه؛ 13 - میله پیستون؛ 14 - پایه تعادل;
• 15 - بلبرینگ پین لنگ؛ 16 - ترمز؛ 17 - میل لنگ؛ 18 - پایه

نوع دوم درایوها درایوهای زنجیره ای هستند. تولید انبوه پردازنده ها در اوایل دهه 90 قرن بیستم در کانادا و چین و متعاقباً در کشور ما آغاز شد.

از نظر ساختاری، CPU از یک قاب عمودی تشکیل شده است که زنجیره در امتداد آن می چرخد ​​(شکل 2.6). یک تسمه انعطاف پذیر به یکی از حلقه های زنجیر متصل است که حرکات رفت و برگشتی را انجام می دهد. تراورس های تعلیق طناب میله صیقلی به انتهای دیگر تسمه متصل می شود. درایوهای زنجیره ای با ویژگی های زیر مشخص می شوند:

• - حرکت میله جلا داده شده با سرعت ثابت اتفاق می افتد.
• - طول سکته مغزی طولانی (تا 10 متر)؛
• - سرعت چرخش کم (تا 2 چرخش در دقیقه).

شکل 2.7 درایوهای زنجیره ای از نوع TsP80-6-1/4 را نشان می دهد که توسط موسسه TatNIPINeft توسعه یافته است.

برنج. 2.6.

• 1 - سکو با حصار؛ 2 - قرقره; 3 - نوار متقاطع کمربند; 4 - تعلیق طناب;
• 5 - قفل میله ای; 6 - تراورس های تعلیق طناب; 7 - کمربند; 8 - میله جلا; 9 - پیوند اتصال وزنه تعادل به تسمه; 10 - وزنه تعادل; 11 - سر چاه; 12 - گیربکس; 13 - پوشش محرک تسمه از ED. 14 - پایه؛ 15 - دونده ها

برنج. 2.7.

شکل 2.8 پویایی اجرای CP در زمینه های OJSC Tatneft را نشان می دهد. مشاهده می شود که بیش از هزار حلقه چاه در حال حاضر به CPU مجهز شده اند. در جمهوری باشقورتستان، CP در کارخانه تجهیزات میدان نفتی نفتکامسک LLC تولید می شود.

شکل 2.8.

درایو SRP به اصطلاح "خطی" (پمپ میله ای خطی) توسط یونیکو (ایالات متحده آمریکا) در سال 2007 توسعه یافت. در درایو "خطی"، یک قفسه با دندانه ها روی یک میله صیقلی قرار داده شده است (شکل 2.9) که توسط آن حرکت می کند. یک چرخ دنده دنده از طریق گیربکس به شفت موتور الکتریکی متصل می شود. مزیت اصلی درایو خطی مصرف کم فلز و بر این اساس هزینه کم است. درایو خطی تنها یک طول کورس کوتاه را امکان پذیر می کند - بیش از 1.5 متر، و نمی توان از آن در چاه های عمیق استفاده کرد که در آن لازم است توان بالا به SRP منتقل شود.

برنج. 2.9.

• 1 - نگهدارنده میله؛ 2 - قفسه دندانه دار; 3 - بدنه مکانیزم; 4 - دنده؛
• 5 - گیربکس; 6 - حمام روغن; 7 - میله جلا; 8 - ED; 9 - پایه

اخیراً نوع دیگری از درایو SRP در میادین نفتی - هیدرولیک - معرفی شده است. درایو هیدرولیک نوع SRP

"Geyser" توسعه یافته توسط NPP PSM-Impex LLC (Ekaterinburg) در شکل 2.10 نشان داده شده است. نصب هیدرولیک "Geyser" به عنوان محرک بالایی پمپ میله مکنده استفاده می شود.

درایو هیدرولیک پمپ میله مکنده آبفشان از قسمت های اصلی زیر تشکیل شده است:

• - دکل - تکیه گاه با سیلندر هیدرولیک نصب شده روی آن.
• - پناهگاهی که در آن نصب شده اند ایستگاه پمپاژو سیستم های کنترل الکترونیکی؛
• - اتصال بین واحد پمپاژ و سیلندر هیدرولیک با استفاده از شیلنگ های فشار قوی انجام می شود.

شکل 2.10.

1 - سرپناه؛ 2 - سپر قابل جابجایی؛ 3 - آستین؛ 4 - دال های جاده; 5 - سنگ خرد شده; 6 - جعبه کابل روی قفسه ها; 7 - تکیه گاه دکل; 8 - اتصالات سرچاهی

مزایای اصلی درایو هیدرولیک به شرح زیر است:

• - قابلیت تنظیم هموار سرعت پایین / بالا بردن رشته میله؛
• - راندمان درایو هیدرولیک بالاتر از درایوهای هیدرولیک سنتی است.
• - امکان بازیابی انرژی؛
• - سادگی و کارایی نصب، تنظیم و برچیدن.

اطلاعات فنی اصلی درایو هیدرولیک Geyser در جدول 2.1 آورده شده است.

جدول 2.1

داده های فنی اولیه درایو هیدرولیک Geyser

سیستم کنترل درایو هیدرولیک Geyser به شما این امکان را می دهد که دیناموگرام بگیرید و هنگام اتصال اکوی سنسور و سنسور فشار، سطوح پویا و استاتیک، فشار در منیفولد جریان و حلق را کنترل کنید.

اصل عملیات SRP

همانطور که پیستون به سمت بالا حرکت می کند، مایع از چاه از طریق شیر مکش (دریافت کننده) وارد سیلندر پمپ می شود، زیرا فشار بسیار کمتری نسبت به چاه در زیر پیستون ایجاد می شود. هنگامی که پیستون به سمت پایین حرکت می کند، دریچه مکش

پرکاربردترین انواع پمپ ها عبارتند از: درج شده و غیر درج شده (لوله ای)

پمپ ها را وارد کنید

پمپ ورودی به شکل مونتاژ شده (سیلندری با پیستون) روی میله های مکنده به داخل چاه پایین می آید و با بلند کردن میله ها نیز به صورت مونتاژ شده خارج می شود.

انواع پمپ: HB1 - پلاگین با قفل در بالا؛ HB2 - پلاگین با قفل در پایین.

استفاده از پمپ های پلاگین در چاه هایی با دبی کم و در اعماق فرود زیاد توصیه می شود. استفاده از پمپ های پلاگین به طور قابل توجهی سرعت تعمیرات چاه را افزایش می دهد، زیرا تغییر آنها فقط نیاز به بلند کردن رشته میله دارد.

پمپ های بدون درج

سیلندر پمپ های لوله به داخل چاه روی لوله پایین می آید و پیستون و سوپاپ ها روی میله های مکنده قرار دارند. چنین پمپی در دو مرحله بلند می شود: ابتدا میله ها با پیستون و سوپاپ ها برداشته می شوند و سپس لوله با سیلندر.

انواع پمپ: NN – غیرقابل ورود بدون گیره. НН1 - غیرقابل قرار دادن با میله گرفتن.

НН2 - غیر قابل وارد کردن با گیره

HH2 به دلیل قابلیت اطمینان بالا و سادگی طراحی مکانیسم تخلیه بسیار گسترده شده است.

نمونه ای از نام پمپ:

XXX X – XX – XX – XX – X

1. نوع پمپ: HB1، HB2، NN، NN1، NN2.

2. طراحی پمپ با توجه به طرح سیلندر و ویژگی های طراحیخود پمپ

3. قطر اسمی پیستون بر حسب میلی متر. (29،32، 38، 44، 57، 70، 95 و 102)

4. حداکثر ضربه پیستون بر حسب میلی متر، 100 برابر کاهش می یابد.

5. فشار بر حسب متر ستون آب، 100 برابر کاهش یافته است.

1. با توجه به میزان افزایش شکاف بین پیستون و سیلندر، گروه 0، 1، 2، 3 را نصب می کند.

عناصر پمپ میله ای:

سیلندرهامی تواند انتگرال یا مرکب باشد.

پیستون- نوع معمولی و شن بافته.

مجموعه های شیر- واحدهای شیر توپی که در آنها به عنوان شیرهای قطع کننده،

عناصر، یک جفت زین توپ استفاده می شود.

قلعه پشتیبانی می کند- برای تثبیت یک پمپ از نوع درج در لوله های لوله با

آب بندی حفره مکش از حفره تخلیه.

بسته به طراحی سیلندر و پیستون، محل تکیه گاه قفل SRP به 15 نوع اصلی تقسیم می شود. در کشور ما پمپ های میله مکندهبر اساس دو استاندارد تولید می شوند: OST 26-16-06-86 (JSC Elkamneftemash، Perm) و استاندارد ANI (JSC Izhneftemash، Izhevsk، تولید شده تحت لیسانس شرکت اتریشی Scheler Blackman).

میله های مکنده،آنها که در یک رشته میله پیچ می شوند، حرکت رفت و برگشتی را از نقطه تعلیق میله های محرک سطحی به پیستون پمپ منتقل می کنند.

میله یک میله فولادی گرد با قطر 12 است , 16، 18، 22، 25 میلی متر، با انتهای ناراحت. در انتهای میله یک قسمت مربعی برای گرفتن کلید در هنگام پیچ و باز کردن با نخ متریک مخصوص وجود دارد. میله ها توسط کوپلینگ ها به یکدیگر متصل می شوند و دارای طول استاندارد 8- متر می باشند. 1.2; 1.5; 2.0 و 3.0 متر برای میله های اتصال همان اندازه هاآنها کوپلینگ تولید می کنند و میله هایی با اندازه های مختلف کوپلینگ انتقال تولید می کنند.

برای ساخت میله های مکنده از گریدهای فولادی زیر استفاده می شود: St40, 20N2M(نیکل-مولیبدن)، 15N3MA, 15Х2НМФ 30HMA. در کارخانه تولید، برای تقویت خواص خود، میله ها تحت نرمال سازی و درمان با جریان های فرکانس بالا قرار می گیرند.

برای کاهش اصطکاک در غده سر چاه از میله سرچاهی صیقلی با قطرهای 22 میلی متر، 25 میلی متر، 32 میلی متر استفاده می شود.

تولید روغن با استفاده از پمپ های میله ای رایج ترین روش بلند کردن مصنوعی روغن است که با سادگی، کارایی و قابلیت اطمینان آنها توضیح داده می شود. حداقل دو سوم چاه های تولیدی موجود توسط واحدهای پمپاژ میله مکنده اداره می شود.

USP ها در مقایسه با سایر روش های مکانیزه تولید نفت دارای مزایای زیر هستند:

• دارای راندمان بالا؛
• تعمیرات را می توان مستقیماً در مزارع انجام داد.
• درایوهای مختلف را می توان برای موتورهای اصلی استفاده کرد.
• واحدهای SRP را می توان در شرایط عملیاتی دشوار استفاده کرد - در چاه های تولید شن و ماسه، در حضور پارافین در نفت تولید شده، با ضریب گاز بالا، هنگام پمپاژ مایعات خورنده.

پمپ های میله ای معایبی نیز دارند. معایب اصلی عبارتند از:

• محدودیت در عمق فرود پمپ (هرچه عمیق تر باشد، احتمال شکستن میله بیشتر است).
• جریان کم پمپ؛
• محدودیت در شیب چاه و شدت انحنای آن (در چاه های شیبدار و افقی و همچنین در چاه های عمودی با خمیدگی زیاد قابل اعمال نیست)

یک پمپ چاه عمیق در ساده ترین شکل خود (به تصویر سمت راست مراجعه کنید) شامل یک پیستون است که در یک سیلندر مناسب به بالا و پایین حرکت می کند. پیستون مجهز است شیر چک، که به مایع اجازه می دهد تا به سمت بالا جریان یابد اما پایین نیاید. شیر چک که شیر چک نیز نامیده می شود، در پمپ های مدرن معمولا یک شیر توپی و صندلی است. سوپاپ مکش دوم یک شیر توپی است که در پایین سیلندر قرار دارد و همچنین اجازه می دهد تا سیال به سمت بالا جریان یابد اما به سمت پایین جریان نداشته باشد.

پمپ میله ای یک نوع پمپ جابجایی مثبت است که عملکرد آن با حرکت رفت و برگشتی پیستون با استفاده از درایو زمین از طریق یک عضو اتصال (رشته ای از میله) تضمین می شود. بالاترین میله نامیده می شود ساقه جلا داده شده، از جعبه پرکن سر چاه عبور کرده و با استفاده از تراورس و تعلیق طناب قابل انعطاف به سر بالانس دستگاه پمپاژ متصل می شود.

اجزای اصلی درایو UShGN (ماشین پمپاژ) عبارتند از: قاب، پایه به شکل یک هرم چهار وجهی کوتاه، یک تیر با سر چرخان، یک تراورس با میله های اتصال به بالانس، یک جعبه دنده با میل لنگ و وزنه تعادل، مجهز با مجموعه ای از قرقره های قابل تعویض برای تغییر تعداد تاب. برای تغییر سریع و کشش تسمه ها، موتور الکتریکی بر روی یک اسلاید چرخان نصب می شود.

پمپ های میله ای هستند افزونه (NSV)و غیر قابل درج (NSN).

پمپ های میله ای وارد شده به شکل مونتاژ شده به داخل چاه فرو می روند. یک دستگاه قفل مخصوص ابتدا به داخل چاه روی لوله پایین می آید و پمپ روی میله ها به لوله از قبل پایین آمده پایین می آید. بر این اساس، برای تعویض چنین پمپی، نیازی به پایین آوردن و بلند کردن لوله ها یک بار دیگر نیست.

پمپ های غیر درج به صورت نیمه مونتاژ راه اندازی می شوند. ابتدا سیلندر پمپ روی لوله پایین می آید. و سپس یک پیستون با یک شیر چک روی میله ها پایین می آید. بنابراین، در صورت نیاز به تعویض چنین پمپی، لازم است ابتدا پیستون روی میله ها و سپس لوله را با سیلندر از چاه بلند کنید.

هر دو نوع پمپ هم مزایا و هم معایب خود را دارند. برای هر شرایط خاص، مناسب ترین نوع استفاده می شود. به عنوان مثال، به شرطی که روغن حاوی مقدار زیادبرای پارافین بهتر است از پمپ های بدون درج استفاده شود. پارافین که روی دیواره‌های لوله رسوب می‌کند، می‌تواند توانایی بلند کردن پیستون پمپ ورودی را مسدود کند. برای چاه های عمیق، استفاده از پمپ درج برای کاهش زمان صرف شده برای پایین آوردن و بلند کردن لوله هنگام تعویض پمپ، ترجیح داده می شود.

تجهیزات نصب پمپ میله مکنده (SSRP)

تولید روغن با استفاده از پمپ های میله مکنده رایج ترین روش بلند کردن مصنوعی روغن است. ویژگی متمایز SPU شامل نصب یک پمپ پیستونی در چاه است که توسط یک درایو سطحی از طریق یک رشته میله هدایت می شود.

USP ها در مقایسه با سایر روش های مکانیزه تولید نفت دارای مزایای زیر هستند:

داشتن راندمان بالا؛

تعمیرات را می توان مستقیماً در مزارع انجام داد.

درایوهای مختلف را می توان برای موتورهای اصلی استفاده کرد.

واحدهای SRP را می توان در شرایط عملیاتی دشوار استفاده کرد - در چاه های تولید شن و ماسه، در حضور پارافین در نفت تولید شده، با ضریب گاز بالا، هنگام پمپاژ مایعات خورنده.

پمپ های میله ای معایبی نیز دارند. معایب اصلی عبارتند از: محدودیت در عمق فرود پمپ (هرچه عمیق تر باشد، احتمال شکستن میله بیشتر است). جریان کم پمپ؛ محدودیت در شیب چاه و شدت انحنای آن (در چاه های شیبدار و افقی و همچنین در چاه های عمودی با خمیدگی زیاد قابل اعمال نیست)

از نظر ساختاری، تجهیزات پمپ USP شامل یک قسمت سطحی و یک قسمت زیرزمینی است.

تجهیزات زمینی شامل:

· درایو (ماشین پمپاژ) - یک درایو جداگانه از یک پمپ میله مکنده چاه عمیق است که به داخل چاه پایین می رود و توسط یک اتصال مکانیکی انعطاف پذیر به درایو متصل می شود - یک رشته میله.

· اتصالات سر چاه با مهرهای میله ای صیقلی برای آب بندی میله و آب بندی سرچاه طراحی شده اند.

تجهیزات زیرزمینی شامل:

· لوله (لوله) که کانالی است که از طریق آن سیال تولید شده از پمپ به سطح جریان می یابد.

· پمپ عمیق، طراحی شده برای پمپاژ از یک مایع چاهی که تا 99٪ آبیاری شده با دمای حداکثر 130 درجه سانتیگراد، از انواع پلاگین یا غیر برقی

· میله - طراحی شده برای انتقال حرکت رفت و برگشتی به پیستون پمپ چاه عمیق از دستگاه پمپاژ و نوعی میله پمپ پیستونی است.

شکل 1 نمودار یک واحد پمپاژ چاه میله ای (SHPU) را نشان می دهد.

شکل 1. نمودار واحد پمپاژ چاه میله ای (USHPU)

1 - رشته تولید؛ 2 - شیر مکش; 3 - سیلندر پمپ; 4 - پیستون; 5 - شیر تخلیه; 6 - لوله های پمپ و کمپرسور; 7 - میله های مکنده; 8 - صلیب؛ 9 - لوله سر چاه; 10 - شیر چک برای بای پس گاز; 11 - سه راهی؛ 12 - مهر و موم سر چاه; 13 - میله سر چاه; 14 - تعلیق طناب; 15 - سر متعادل کننده؛ 16 - متعادل کننده; 17 - ایستاده؛ 18 - وزن متعادل; 19 - میله اتصال؛ 20 - وزن میل لنگ; 21 - میل لنگ؛ 22 - گیربکس; 23 - قرقره رانده; 24 - درایو تسمه V; 25 - موتور الکتریکی روی یک اسلاید دوار. 26 - قرقره محرک؛ 27 - قاب; 28 - واحد کنترل.

نصب به شرح زیر عمل می کند. پمپ پلانجر توسط یک ماشین پمپاژ به حرکت در می آید، جایی که حرکت چرخشی دریافت شده از موتور با استفاده از جعبه دنده، مکانیزم میل لنگ و متعادل کننده به حرکت رفت و برگشتی تبدیل می شود که از طریق رشته ای از میله ها به پیستون پمپ میله مکنده منتقل می شود. همانطور که پیستون به سمت بالا حرکت می کند، فشار در سیلندر پمپ کاهش می یابد و دریچه پایینی (مکش) بالا می رود و دسترسی مایع را باز می کند (فرایند مکش). در همان زمان، یک ستون مایع که در بالای پیستون قرار دارد، دریچه بالایی (تخلیه) را به صندلی فشار می دهد، بالا می رود و از لوله به منیفولد کار پرتاب می شود (فرایند تخلیه).

همانطور که پیستون به سمت پایین حرکت می کند، دریچه بالایی باز می شود، دریچه پایینی با فشار مایع بسته می شود و مایع موجود در سیلندر از طریق پیستون توخالی به داخل لوله جریان می یابد.

شکل 2. دستگاه پمپاژ نوع SKD

1 - تعلیق میله سر چاه; 2 - متعادل کننده با پشتیبانی; 3 - ایستاده (هرم)؛ 4 - شاتون; 5 - میل لنگ؛ 6 - گیربکس; 7 - قرقره رانده; 8 - کمربند؛ 9 - موتور الکتریکی; 10 - قرقره محرک؛ 11 - حصار؛ 12 - صفحه دوار؛ 13 - قاب; 14 - وزنه تعادل; 15 - تراورس; 16 - ترمز؛ 17 - تعلیق طناب.

دستگاه پمپاژ (شکل 2) یک محرک جداگانه برای پمپ چاه است.

دستگاه پمپاژ یک حرکت رفت و برگشتی نزدیک به سینوسی به میله ها می دهد. SK دارای یک تعلیق طناب قابل انعطاف میله سر چاه و یک سر تاشو یا چرخان متعادل کننده برای عبور بدون مانع مکانیسم های بالابر (بلوک مسافرتی، قلاب، آسانسور) در هنگام تعمیرات زیرزمینی است.

متعادل کننده بر روی یک محور عرضی که در یاتاقان ها نصب شده است نوسان می کند و با دو میل لنگ بزرگ با استفاده از دو میله اتصال واقع در دو طرف گیربکس مفصل می شود. میل لنگ با وزنه های متحرک می تواند نسبت به محور چرخش محور اصلی گیربکس تا فاصله معینی در امتداد میل لنگ حرکت کند. وزنه های تعادل برای تعادل دستگاه پمپاژ ضروری است.

تمام عناصر دستگاه پمپاژ: پایه، گیربکس، موتور الکتریکی به یک قاب متصل می شوند که به یک پایه بتنی ثابت می شود.

علاوه بر این، تمام SCها مجهز به یک دستگاه ترمز لازم برای نگه داشتن بالانس و میل لنگ در هر موقعیت مشخصی هستند. نقطه اتصال شاتون با میل لنگ می تواند فاصله آن را نسبت به مرکز چرخش با حرکت دادن پین میل لنگ به یک یا سوراخ دیگر تغییر دهد. این به یک تغییر مرحله ای در دامنه نوسان متعادل کننده می رسد، یعنی. طول ضربه پیستون

از آنجایی که گیربکس دارای نسبت دنده ثابت است، تغییر در فرکانس نوسان تنها با تغییر نسبت دنده گیربکس تسمه V و تغییر قرقره روی محور موتور الکتریکی به قطر بزرگتر یا کوچکتر حاصل می شود.

پمپ های میله ای داون هول یک ماشین هیدرولیک با جابجایی مثبت هستند که در آن آب بندی بین پیستون و سیلندر به دلیل دقت بالای سطوح کار آنها و فاصله های تنظیم شده به دست می آید.

از نظر ساختاری، تمام پمپ های چاه شامل یک سیلندر، یک پیستون، سوپاپ ها، یک قفل (برای پمپ های پلاگین)، قطعات اتصال و نصب هستند. هنگام طراحی پمپ ها، اصل حداکثر یکسان سازی ممکن قطعات و قطعات مشخص شده برای راحتی تعویض قطعات فرسوده و کاهش برد قطعات یدکی مورد نیاز رعایت می شود.

انواع پمپ های زیر استفاده می شود:

· غیر قابل درج

· پلاگین.

پمپ های غیر درج به صورت نیمه مونتاژ راه اندازی می شوند. ابتدا سیلندر پمپ روی لوله پایین می آید. و سپس یک پیستون با یک شیر چک روی میله ها پایین می آید. طراحی پمپ بدون درج ساده است. سیلندر یک پمپ بدون درج مستقیماً روی رشته لوله نصب می شود، معمولاً در قسمت پایینی آن. در زیر سیلندر یک تکیه گاه قفل وجود دارد که در آن سوپاپ مکش قفل می شود. پس از پایین آوردن سیلندر و تکیه گاه قفل در چاه، پیستون شروع به پایین آمدن روی رشته میله می کند. هنگامی که تعداد میله های لازم برای ورود پیستون به سیلندر و قرار دادن شیر مکش روی تکیه گاه قفل به داخل چاه کاهش یافت، تنظیم نهایی ارتفاع تعلیق پیستون انجام می شود. دریچه مکش به داخل چاه پایین می آید و با استفاده از میله گیر در انتهای پایین پیستون محکم می شود. هنگامی که شیر مکش تکیه گاه قفل را کار می کند، دومی آن را با استفاده از قفل مکانیکی یا یقه های اصطکاکی قفل می کند. سپس با چرخاندن رشته میله در خلاف جهت عقربه های ساعت، پیستون از دریچه مکش آزاد می شود. پس از این، مجموعه پیستون از دریچه مکش به ارتفاع لازم برای حرکت آزادانه پیستون به سمت پایین بالا می رود.

بنابراین، در صورت نیاز به تعویض چنین پمپی، لازم است ابتدا پیستون روی میله ها و سپس لوله را با سیلندر از چاه بلند کنید.

پمپ های میله ای وارد شده به شکل مونتاژ شده به داخل چاه فرو می روند. یک تکیه گاه قفل ابتدا در چاه روی یا در کنار آخرین لوله پایین می آید.

بسته به شرایط موجود در چاه، اگر پمپ دارای قفل در پایین باشد، یک قفل مکانیکی پایین یا یک قفل از نوع کاف پایین در آن پایین می‌آید، یا اگر پمپ دارای قفل باشد، یک قفل مکانیکی بالا یا یک قفل کاف بالایی در آن قرار می‌گیرد. قفل در بالا سپس کل واحد پمپاژبا یک واحد فرود روی یک تکیه گاه قفل. پس از تثبیت پمپ روی تکیه گاه قفل، ارتفاع تعلیق پیستون را طوری تنظیم کنید که تا حد امکان به پایه پایینی سیلندر نزدیک شود. در چاه هایی با محتوای گاز بالا، توصیه می شود آن را آویزان کنید تا مجموعه پمپ متحرک تقریباً پایه پایینی سیلندر را لمس کند، یعنی. فاصله بین دریچه های مکش و تخلیه را در طول حرکت پیستون به سمت پایین به حداقل برسانید. بر این اساس، برای تعویض چنین پمپی، نیازی به پایین آوردن و بلند کردن لوله ها یک بار دیگر نیست. یک پمپ درج بر اساس همان اصل پمپ بدون درج کار می کند.

هر دو نوع پمپ هم مزایا و هم معایب خود را دارند. برای هر شرایط خاص، مناسب ترین نوع استفاده می شود. به عنوان مثال، اگر روغن حاوی مقدار زیادی پارافین باشد، ترجیحاً از پمپ های بدون درج استفاده شود. پارافین که روی دیواره‌های لوله رسوب می‌کند، می‌تواند توانایی بلند کردن پیستون پمپ ورودی را مسدود کند. برای چاه های عمیق، استفاده از پمپ درج برای کاهش زمان صرف شده برای پایین آوردن و بلند کردن لوله هنگام تعویض پمپ، ترجیح داده می شود.

انواع زیر از پمپ های چاه متمایز می شوند (شکل 3):

HB-1 - پلاگین با قفل در بالا؛

HB-2 - پلاگین با قفل در پایین؛

NN - غیر پلاگین بدون گیر.

NN-1 - غیر پلاگین با میله گرفتن؛

NN-2S - غیر قابل وارد کردن با گیره.

در تعیین پمپ، به عنوان مثال، NN2BA-44-18-15-2، دو حرف اول و یک عدد نشان دهنده نوع پمپ، حروف بعدی نشان دهنده طراحی سیلندر و پمپ، دو عدد اول نشان دهنده قطر پمپ (میلی متر)، طول ضربه بعدی پیستون (میلی متر) و فشار (متر)، 100 برابر کاهش می یابد و آخرین رقم گروه فرود است.

شکل 3. انواع پمپ های میله مکنده پایین چاله

استفاده از پمپ های LV در چاه هایی با دبی بالا، عمق فرود کم و دوره تعمیرات اساسی طولانی و پمپ های نوع NV در چاه هایی با دبی کم، در اعماق فرود زیاد ترجیح داده می شود. هر چه ویسکوزیته مایع بیشتر باشد، گروه فرود بالاتری پذیرفته می شود. برای پمپاژ مایع از درجه حرارت بالایا محتوای بالای ماسه و پارافین توصیه می شود از پمپ های گروه سوم فرود استفاده شود. برای اعماق زهکشی زیاد، استفاده از پمپ هایی با فاصله کمتر توصیه می شود.

پمپ با در نظر گرفتن ترکیب مایع پمپ شده (وجود ماسه، گاز و آب)، خواص آن، سرعت جریان و عمق نزول آن و قطر لوله به نوع و اندازه اسمی پمپ انتخاب می شود. .

اصل کار پمپ ها به شرح زیر است. با حرکت پیستون به سمت بالا، خلاء در فضای بازه سیلندر ایجاد می شود که به دلیل آن دریچه مکش باز می شود و سیلندر پر می شود. با حرکت بعدی پیستون به سمت پایین، حجم بازه فشرده می شود، به همین دلیل دریچه تخلیه باز می شود و مایع ورودی به سیلندر به ناحیه بالای پیستون جریان می یابد. حرکات دوره ای بالا و پایین پیستون پمپاژ سیال سازند و تزریق آن به سطح به داخل حفره لوله ها را تضمین می کند. با هر ضربه بعدی پیستون، تقریباً همان مقدار مایع وارد سیلندر می شود که سپس به داخل لوله ها می رود و به تدریج تا دهانه چاه بالا می رود.

تولید روغن با استفاده از پمپ های میله ای رایج ترین روش بلند کردن مصنوعی روغن است که با سادگی، کارایی و قابلیت اطمینان آنها توضیح داده می شود. حداقل دو سوم چاه های تولیدی موجود توسط واحدهای پمپاژ میله مکنده اداره می شود.

USP ها در مقایسه با سایر روش های مکانیزه تولید نفت دارای مزایای زیر هستند:

دارای راندمان بالا؛

تعمیرات را می توان مستقیماً در مزارع انجام داد.

درایوهای مختلف را می توان برای موتورهای اصلی استفاده کرد.

واحدهای SRP را می توان در شرایط عملیاتی دشوار استفاده کرد - در چاه های تولید شن و ماسه، در حضور پارافین در نفت تولید شده، با ضریب گاز بالا، هنگام پمپاژ مایعات خورنده.

یک پمپ چاه عمیق در ساده ترین شکل خود شامل یک پیستون است که در یک سیلندر مناسب به بالا و پایین حرکت می کند. پیستون دارای یک سوپاپ برگشت است که به مایع اجازه می دهد تا به سمت بالا جریان یابد اما پایین نیاید. شیر چک که شیر چک نیز نامیده می شود، در پمپ های مدرن معمولا یک شیر توپی و صندلی است. سوپاپ مکش دوم یک شیر توپی است که در پایین سیلندر قرار دارد و همچنین اجازه می دهد تا سیال به سمت بالا جریان یابد اما به سمت پایین جریان نداشته باشد.

Shsnu شامل:

تجهیزات زمینی: دستگاه پمپاژ (SK)، تجهیزات سر چاه.

تجهیزات زیرزمینی: لوله‌ها، میله‌های مکنده، پمپ‌های میله مکنده و وسایل حفاظتی مختلف که عملکرد نصب را در شرایط سخت بهبود می‌بخشد.

یکی از ویژگی های متمایز USHSN این است که یک پمپ پیستونی در چاه نصب شده است که توسط یک درایو سطحی از طریق یک رشته میله هدایت می شود.

بر اساس روش اتصال به رشته لوله، بین پمپ های چاه پلاگین (NSV) و غیر درج (NSN) تفاوت قائل می شود. پمپ های میله ای وارد شده به شکل مونتاژ شده به داخل چاه فرو می روند. یک دستگاه قفل مخصوص ابتدا به داخل چاه روی لوله پایین می آید و پمپ روی میله ها به لوله از قبل پایین آمده پایین می آید. بر این اساس، برای تعویض چنین پمپی، نیازی به پایین آوردن و بلند کردن لوله ها یک بار دیگر نیست.

پمپ های غیر درج به صورت نیمه مونتاژ راه اندازی می شوند. ابتدا سیلندر پمپ روی لوله پایین می آید. و سپس یک پیستون با یک شیر چک روی میله ها پایین می آید. بنابراین، در صورت نیاز به تعویض چنین پمپی، لازم است ابتدا پیستون روی میله ها و سپس لوله را با سیلندر از چاه بلند کنید.

هر دو نوع پمپ هم مزایا و هم معایب خود را دارند. برای هر شرایط خاص، مناسب ترین نوع استفاده می شود. به عنوان مثال، اگر روغن حاوی مقدار زیادی پارافین باشد، ترجیحاً از پمپ های بدون درج استفاده شود. پارافین که روی دیواره‌های لوله رسوب می‌کند، می‌تواند توانایی بلند کردن پیستون پمپ ورودی را مسدود کند. برای چاه های عمیق، استفاده از پمپ درج برای کاهش زمان صرف شده برای پایین آوردن و بلند کردن لوله هنگام تعویض پمپ، ترجیح داده می شود.