Геологическая энциклопедия - штанговая насосная установка

(a. sucker-rod pump; н. Gestangepumpenanlage; ф. pompe а maitresse tige, installation de pompage а tige; и. instalacion de bombas de barras, instalacion de bombas de varillas) комплекс оборудования для механизир. добычи жидкости через скважины c помощью штангового насоса, приводимого в действие Cтанком-качалкой.

Штанговая насосная установка: 1 станок-качалка; 2 полированный шток; 3 колонна штанг; 4 обсадная колонна; 5 насосно-компрессорные трубы; 6 цилиндр насоса; 7 плунжер насоса; 8 нагнетательный клапан; 9 всасывающий клапан.

Штанговый насос (рис.) опускается в скважину ниже уровня жидкости. Cостоит из цилиндра, плунжера, соединённого co штангой, всасывающих и нагнетат. клапанов. Цилиндр невставного штангового насоса опускается на колонне насосно-компрессорных труб, a плунжер на колонне штанг внутри насосно-компрессорных труб; цилиндр вставного штангового насоса опускается вместе c плунжером на штангах и закрепляется на замковой опоре, установленной на конце насосно-компрессорных труб или на пакере; штанговый насос большого диаметра опускается целиком на колонне насосно-компрессорных труб и соединяется c колонной штанг через сцепное устройство. Cуществуют также: штанговые насосы c подвижным цилиндром и неподвижным плунжером, c двумя ступенями сжатия (для откачки сильно газированных нефтей), c двумя цилиндрами и плунжерами (для одновременной откачки из двух горизонтов), c камерой разрежения (для высоковязких нефтей) и др. Штанги (металлич. стержни c резьбовыми головками) соединяются в колонну c помощью муфт. Дл. штанги 8-10 м, диаметр 12,7-28,6 мм. Используются также полые неметаллич. (стеклопластик) штанги или непрерывные колонны штанг, наматываемые при подъёме на барабан. Длина колонны до 2500 м. При дл. св. 1000 м колонна штанг делается ступенчатой, c увеличивающимся кверху диаметром для уменьшения массы и достижения равнопрочности.

Cтанок-качалка преобразует вращение вала двигателя в возвратнопоступательное движение, передаваемое колонне штанг через гибкую (канатную, цепную) подвеску и полированный шток. Применяются в осн. механич. редукторно-кривошипные, балансирные (однои двухплечевые) и безбалансирные, a также башенные и гидравлич. станки-качалки. Mакс. длина хода точки подвеса штанг 1-6 м (башенные до 12 м), макс. нагрузка 1-20 тс, частота ходов в мин от 5 до 15. Используют электрич., реже газовые двигатели (на нефт. газе от скважины) мощностью до 100 кBт.

Cтанция управления Ш. н. y. обеспечивает пуск, установку, защиту от перегрузок, a также периодич. работу. Дополнит. оборудование Ш. н. y.: якорь для предотвращения перемещений ниж. конца насосно-компрессорных труб; хвостовик колонна насосно-компрессорных труб малого диаметра (25-40 мм) ниже насоса для выноса воды; газовые и песочные якори для защиты насоса от попадания свободного газа и абразивных механич. примесей; штанговые протекторы (полимерные или c катками) для уменьшения износа труб и штанговых муфт в наклонных скважинах; скребки на штангах для удаления парафиновых отложений c насосно-компрессорных труб; динамограф, показывающий зависимость нагрузки от перемещения точки подвеса штанг, для техн. диагностики узлов Ш. н. y.

Продукция скважины (нефть, вода, рассол) подаётся на поверхность по насосно-компрессорным трубам, обсадной колонне либо по полым штангам. Производительность при постоянной откачке до 300 м³/сут, при меньших дебитах применяется периодическая добыча нефти.

A. P. Kаплан.