Глубинные (скважинные) штанговые насосы

ШГН ШГН являются наиболее распространенным видом насосов, предназначенных для подъёма жидкости из нефтяных скважин.

Насосы состоят из цельного толстостенного неподвижного цилиндра с двумя удлинителями, подвижного плунжера, нагнетательного и всасывающего клапанов и узла крепления - замка.

Удлинители навертываются на цилиндр по одному с каждой стороны. Наличие удлинителей позволяет выдвигать плунжер из цилиндра при работе насоса, при этом предотвращаются отложения на внутренней поверхности цилиндра, что исключает заедание плунжера и создает благоприятные условия при проведении ремонта.

Детали насосов, находящиеся под напряжением, изготовлены из высоколегированных сталей и сплавов, что обеспечивает длительную безотказную работу насосов.

Герметичность посадки насосов, резьбовых соединений, полная взаимозаменяемость всех деталей насоса обеспечены высокой точностью их изготовления.

По присоединительным размерам и резьбам все насосы модифицированы под отечественное скважинное оборудование.

Тип насосаМар­ки­ров­ка на­со­саДиа­мет­ры *
меха­ни­чес­кое креп­ле­ниеман­жет­ное креп­ле­ние
Встав­ные на­со­сы с не­под­виж­ным ци­линд­ром с верх­ним креп­ле­ни­ем RHAM RHAС 20-106 (25-106)
20-125 (25-125)
с ниж­ним креп­ле­ни­ем RHBMRHBС 25-150
25-175
30-225
Вставные насосы с подвижным цилиндромс ниж­ним креп­ле­ни­емRHTM-25-175
Вставные двухступенчатые насосы с ниж­ним креп­ле­ни­емRHBM-30-225/150
Труб­ные на­со­сыTHMТНС20-125 (25-125)
20-175 (25-175)
25-225
30-275

* Со­че­та­ние диа­мет­ра на­сос­но-ком­прес­сор­ной тру­бы и диа­мет­ра на­со­са

Вставные насосы с толстостенным цилиндром (RH) крепятся в замковых опорах (якорных башмаках), которые встроены в колонну НКТ. Спуск насосов в скважину и подъём их производится на колонне насосных штанг. При использовании автосцепа насос сначала крепится в замковой опоре, а затем опускается с колонной НКТ. Соединение плунжера с колонной насосных штанг осуществляется с помощью автосцепа.

Структура полного обозначения ШГН по API

Вставные двухступенчатые насосы предназначены для откачки жидкости из скважин с высоким газовым фактором. Насос состоит из стандартного цилиндра со всасывающим клапаном, в верхней части цилиндра имеется направляющая полого штока, выполняющая роль уплотнения верхней камеры, и стандартного плунжера с нагнетательным клапаном и полого полированного штока с дополнительным клапаном в верхней части штока. Шток соединяется с плунжером посредством переходника, имеющего боковые отверстия, соединяющие внутренние полости плунжера и штока с верхней камерой, образованной пространством между штоком и цилиндром. Внутренние полости плунжера с нагнетательным клапаном, штока с клапаном и верхняя камера создают ступень высокого давления. Подплунжерное пространство представляет собой ступень низкого давления (нижняя камера).

При ходе плунжера вверх оба плунжерных клапана закрыты, всасывающий клапан открыт – в нижнюю камеру (ступень низкого давления) поступает скважинная жидкость. При ходе плунжера вниз верхний плунжерный клапан остаётся закрытым, всасывающий клапан закрывается. Через открытый нижний плунжерный клапан жидкость поступает в верхнюю камеру. При следующем ходе плунжера вверх нижний плунжерный клапан закрывается давлением жидкости за счёт уменьшения объёма верхней камеры. При достижении в верхней камере давления, равного давлению столба жидкости в колонне НКТ, открывается верхний плунжерный клапан, и жидкость поступает в полость колонны НКТ. Одновременно через всасывающий клапан жидкость поступает в ступень низкого давления (нижнюю камеру).

Трубные (невставные) насосы (ТН) применяются преимущественно для откачки больших объёмов жидкости, поскольку при одинаковом диаметре НКТ подача ТН будет больше подачи вставного насоса за счёт большего диаметра цилиндра.

Цилиндр трубных насосов встраивается в колонну НКТ и опускается в скважину с колоной, плунжер опускают позже на колонне насосных штанг. При использовании автосцепа плунжер опускают в составе насоса, соединение плунжера с колонной насосных штанг осуществляется с помощью автосцепа.

Исполнение деталей насосов

  • цилиндр – из легированной стали с упрочнением внутренней поверхности ионным азотированием глубиной 0,3 - 0,5 мм, твердость 850 – 1 200 HV (66 - 72 HRC);
  • плунжер – желобчатый из углеродистой стали, твердонапылённый, твердость не менее 595 HV (55 HRC);
  • клапан (седло-шар) – материал стеллит (SТ), нержавеющая сталь (SS).