Качалки нефтяные – Качалка нефтяная: устройство, назначение. Нефтегазовое оборудование

Содержание

Принцип работы нефтяной качалки. Назначение станка качалки

В такой отрасли, как добыча нефти практически одним из главных видов оборудования является нефтяная качалка. Сама по себе нефтяная качалка является не самостоятельным оборудованием, а одним из главных элементов штангового насосного аппарата, посредством которого и происходит добыча, а точнее перекачка нефти.

Устройство нефтяной качалки

Сама же качалка для нефти играет роль привода механического действия в данном . Такое оборудование как нефтяная качалка всегда изготавливается строго нормам ГОСТа, и в Российской Федерации существует тринадцать типовых качалок, различие которых заключается в размерах. Монтаж нефтяной качалки выполняется на фундаментальной основе, которая строится специально для этих целей, как правило, из бетона.

Далее эта основа оборудуется стойкой, платформой и станцией, которая осуществляет управление. По большому счету нефтяная качалка имеет примерно схожий принцип работы как и принцип работы велосипедного насоса, который осуществляет свои действия возвратно поступательным методом. Во время работы, выполняя данные действия, нефтяная качалка производит посредством насоса преобразование жидкости, которая и проходит вверх.

Принцип работы нефтяной качалки

Все происходит по следующему принципу. Посредством электрического питания происходит работы двигателя, который в свою очередь запускает весь механизм в рабочее положение. Начинается вращение механических частей нефтяной качалки, посредством чего балансировочный элемент начинает осуществлять движение, которое сродни движению качелей. Подвеска, на которой располагается шток устьевого типа, начинает осуществлять движения возвратно поступательного характера. Таким образом, поступающая через штанговые элементы энергия выдается на штанговый насос, который в свою очередь и позволяет захватить нефть из недр земли.

Управляющая всем механизмом станция выглядит таким образом. Она представляет собой блок коробочного типа, который внутри в буквальном смысле нашпигован электроникой. Таким образом, никаких силовых и ручных воздействий для управления данной установкой не требуются, все управление происходит посредством нажатия на клавиши и выбора необходимой программы.

Разновидности нефтяных качалок

Сегодня среди разновидностей нефтяных качалок существует еще и качалка, которая работает посредством бесштангового насоса. В данном случае перекачка нефти осуществляется посредством насоса погружного типа. То есть за счет действия электродвигателя, который осуществляет запуск насоса и таким образом производит всю работу. Данный вид насосов имеет большой рабочий диапазон и может работать на четырехстах режимах.

Таким образом, становится видно, что производительность данного типа оборудования обладает достаточно высоким уровнем. Для того что бы использовать данный вид насосов во всех его режимах, требуется подключение дополнительных мощностей, которые достигаются посредством подключения к установке дополнительного . Таким образом, посредством данного оборудования можно поднять уровень напряжения до таких пределов как две тысячи вольт.

Управление данной станцией осуществляется либо вручную, либо за счет работы автоматической системы, если заданы специальные режимы, работающие автоматически. Однако наибольшей популярностью все-таки пользуются качалки штангового типа работы, поскольку при их применении происходит значительная экономия на электрической энергии, которой требуется значительно меньше за счет работы нефтяной качалки механическим методом. К тому же данный метод является наиболее проверенным и дает хорошие производительные результаты.

В нефтедобывающей отрасли эффективность во многом зависит от типа применяемого оборудования. Для полноценной комплектации и эффективной добычи необходим станок-качалка. Это оборудование является неотъемлемой частью нефтедобывающего комплекса.

Конструктивные особенности

Станки-качалки предназначены для передачи поступательного движения глубинному штанговому насосу, расположенному на дне скважины. Для уменьшения затрат на энергию оборудование должно обладать уникальной кинематической схемой. Дополнительным условием является применение современных комплектующих и компонентов.

Для анализа функциональности и особенности работы необходимо ознакомиться с конструкцией, которой обладает станок-качалка. Он состоит из силовой установки, вращательное движение от которой поступает на ведущий вал редуктора. На нем расположен кривошип с системой противовесов. Для связи кривошипа с балансиром предусмотрены шатуны и траверсы. В свою очередь, балансир установлен на опорной стойке. Для уменьшения затраты энергии на торцевой части балансира расположена откидная головка.

Правильно установленный станок имеет следующие эксплуатационные качества:

высокий показатель КПД. Обусловлен системой противовесов, которые позволят оптимизировать затраты энергии;
надежность. Станок качалка способен работать продолжительное время. Главное — обеспечивать должный уровень смазки подвижных механизмов;
сложность установки. Для нормальной эксплуатации станки-качалки необходимо устанавл

npo-techprom.ru

устройство, назначение. Нефтегазовое оборудование. Особенности применения и описание нефтяных насосов

Нефтяной насос – один из наиболее сложных типов оборудования в нефтяной промышленности в отношении эксплуатации и ремонта. Как известно, нормальное функционирование оборудования зависит не только от правильного выбора устройства, но и от выполнения правил эксплуатации и условий работы.

Агрегаты для нефтегазовой промышленности могут перекачивать нефть, нефтепродукты, воду, щелочи, сниженные газы, кислоты и функционируют в больших диапазонах напора, температуры и производительности.

1 Описание насосов нефтяных

Насосы для нефтяной промышленности должны обладать высокой мощностью, ведь перекачиваемый материал устройство должно добывать из значительной глубины нефтяной скважины. На характеристики скважин влияет тип энергии, который используется насосом для нефти. Поэтому, устанавливают определенный тип привода в механизме, в зависимости от условий эксплуатации.

Насосы для нефтепродуктов оборудуют следующими типами приводов:

гидравлический;
электрический;
механический;
пневматический;
термический.

Электронасос с электрическим приводом, при наличии электроэнергии, самый удобный и может дать больший диапазон характеристик в тот момент, когда происходит откачка нефти.

Когда же электросеть недоступна, насосы для перекачки нефти оснащают газотурбинными двигателями, или двигателями внутреннего сгорания. На центробежные насосы устанавливают пневматические приводы в случаях, когда можно использовать в качестве питания энергию высокого давления (природный газ), либо энергию газа попутного, что весьма поднимает уровень рентабельности насоса для перекачки нефтепродуктов.

1.1 Виды нефтяных насосов

Насосное оборудование делится на два основных типа: винтовые и центробежные.

1.2 Винтовые

Винтовые насосы для добычи нефти могут работать в более сложных условиях, чем центробежные. Так как винтовые устройства перекачивают рабочую среду без контакта винтов, они могут работать с загрязненными жидкостями (пульпа, сырая нефть и т.д.), а еще с жидкостью с высокой плотностью.

Винтовой самовсасывающий агрегат бывает в двух исполнениях: одновинтовым и двухвинтовым. Двухвинтовой прибор хорошо справляется с вязкими материалами температурой от -60 до +450˚С.

1.3 Центробежные

Нефтяные центробежные насосы бывают следующих видов:

консольные устройства, которые оснащены жесткой или упругой муфтой;
двухопорные механизмы, что разделяются на: одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые;
вертикальные полупогружные.

Насосные приборы также разделяют по уровню температуры перекачиваемой среды:

t 80˚С – полупогружные, магистральные многоступенчатые устройства, которые имеют рабочее колесо одностороннего входа;

t 200˚С – консольные и гориз

www.vera-autoservice.ru

Качалка нефтяная: устройство, назначение. Нефтегазовое оборудование

Cтраница 1

Нефтяные насосы (табл. 26.6) предназначены для перекачивания нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов и других жидкостей, сходных с указанными по физическим свойствам (плотность, вязкость и др.) и коррозионному воздействию на материал деталей насосов.

Нефтяные насосы имеют торцовые уплотнения. Все детали торцовых уплотнений изготовлены из нержавеющих материалов, причем пара трущихся поверхностей скольжения выполнена из высоколегированной хромистой стали и графита. Несмотря на высокую окружную скорость на поверхности скольжения (и 25 м / с), уплотнения соответствуют эксплуатационным условиям. Валы, изготовленные из высококачественной стали, защищены втулками из хромистой стали. Лабиринтные дроссельные втулки, расположенные между ро-лостью насоса и концевым уплотнением, изготовлены из нержавеющего материала. Корпус насоса имеет осевой разъем. Это дает возможность при снятой крышке легко проникнуть внутрь насоса. Корпуса подшипников также выполнены разъемными, что позволяет извлечь ротор насоса без демонтажа подводящего и напорного трубопроводов.

Нефтяные насосы, nor дающие топливо к форсункам в двигателях НД-22 и НД-40-2, конструктивно отличаются один от другого.

Основные нефтяные насосы и электродвигатели к ним на БКНС устанавливают под общим укрытием. Их устанавливают отдельно от насосов, за газонепроницаемой стеной, аналогично тому, как это делают в насосных традиционного исполнения. Приточные вентиляторы, служащие для создания избыточного давления в помещении электродвигателей и подачи свежего воздуха в помещение насосов, располагают в отдельном блок-боксе подпорных и приточных вентиляторов. Вытяжные вентиляторы, удаляющие загрязненный воздух из помещения насосной, располагаются снаружи у торца помещения насосов и электродвигателей с общим укрытием. Обогрев помещений насосов и электродвигателей осуществляется электрокалориферами мощностью по 160 кВт, установленными в блок-боксе подпорных вентиляторов. Подача нагретого воздуха от калориферов осуществляется вентиляторами подпора и подачи свежего воздуха.

Нефтяные насосы типоразмеров QG 300 / 2 / 100 и NG 300 / 450 / 100 имеют одинаковые подшипники и корпуса подшипников. Для эксплуатации под открытым небом корпуса подшипников выполняют в закрытом исполнении. Таким образом, насос полностью изолирован от окружающей среды. Преимуществом является и то, что оба типоразмера можно комплектовать одинаковыми электродвигателями. Описанные конструкции насосов легко можно обеспечить запасными частями. Эти насосы отлично выдержали испытание на нефтепроводе Дружба. Из 4500 км трассы нефтепровода приблизительно 3000 км оснащены насосами производства ГДР. Насосы хорошо себя показали и в неблагоприятных условиях эксплуатации.

Для нефтяных насосов обязательна их эксплуатация только с электродвигателями во взрывозащищенном исполнении. Допускается применение электродвигателей в обычном исполнении с установкой их в отдельном помещении через разделительную стенку.

Основные перекачивающие нефтяные насосы имеют электродвигатели типа АТД-1600 мощностью 1600 кет, продуваемые, с замкнутым циклом вентиляции, снабженные двумя воздухоохладителями, установленными в верхней части корпуса статора. Охлаждающей средой для воздуха служит вода, циркулирующая по трубам. Вода и воздух движутся противотоком. Необходимая циркуляция воздуха в корпусе электродвигателя создается специальным вентилятором.

При конструировании нефтяных насосов особое внимание должно уделяться методам снижения щелевых утечек, так как большинство нефтяных насосов относится к насосам низкой удельной быстроходности, для которых лотери на утечки являются чувствительным фактором.

Детали уплотнений нефтяных насосов должны выполняться из материалов, не дающих ценообразования.

Приведенный ряд нефтяных насосов применяется для перекачки жидкостей в интервале температур от - 80 до 400 С.

Отличительной особенностью нефтяных насосов является применение механических торцовых концевых уплотнений, В насосах обычно предусмотрена возможность замены торцовых уплотнений сальниковыми. В горячих насосах имеются камеры для интенсивного охлаждения уплотнений. Для повышения всасывающей способности рабочее колесо первой ступени выполняют с двусторонним входом.

Освоение производства отечественных нефтяных насосов с самого начала велось на базе параметрических рядов, которые устанавливают то минимальное число типоразмеров насосов одинакового назначения, которое необходимо для покрытия заданного диапазона значений подач и напоров. Производство нефтяных насосов по своему характеру является мелкосерийным, при этом наибольший годовой выпуск насосов одной марки не превышает 150 - 200 шт. Большинство насосов выпускалось в течение 5 - 10 лет без существенной модернизации и нуждалось в моральном обновлении. Кроме того, 15 - 20-летний опыт изготовления и эксплуатации обширного парка насосов на нефтеперерабатывающих заводах показал, что насосы имеют излишнее многообразие конструкций при низком уровне унификации узлов и деталей в пределах всего ряда насосов.

Насосы для нефтепродуктов предназначены для перекачки мазута, пластовой воды с примесями, высоковязких жидкостей и отличаются способностью работать в специфических условиях. К таким условиям относятся широкий диапазон рабочих температур, давлений, способность осуществлять перекачивание нефти со значительных глубин и функционировать в самых разных климатических средах.

Конструкционные модификации делают нефтяные насосы пригодными для использования не только для использования в такой сфере как перекачка нефти, но и в системах подачи топлива, масла, при перекачке буровых вод и шламов, а также как аварийные насосы.

Для перекачки и переработки нефти мы предлагаем ряд специализированных насосов различной мощности и производительности: это серия Epsilon (также и в вертикальном исполнении для работ при высоком давлении), полупогружные насосы серии TVP, центробежные насосы серий TSP и TMP , а также погружные турбинные насосы серии VS0 .

Особенности среды для нефтяных насосов

Насосы для нефтепродуктов способны перекачивать как нефть, так и следующие среды:

Сжиженные газы
Бензин, бензол
Битум
Шламовые воды
Канализационные стоки
Мазут
Парафин
Питьевую, пластовую, техническую и промывную воду
Пропан, этан

Некоторые из этих сред агрессивны или коррозийны, поэтому проточная часть насосов для нефтепродуктов изготавливается из стойких к этим воздействиям веществ (титан, нержавеющая сталь). Кроме этого, торцевые уплотнения насосов являются либо промывными, либо имеют особую конструкцию для защиты от твердых включений.

Нефтяные насосы адаптированы для работы с высоковязкими веществами (до 2 000 сСт), поэтому способны перекачивать битумы и гудрон.

Виды насосов для нефтепродуктов

Перекачивание нефти в основном осуществляется либо винтовыми , либо центробежными насосами.

Винтовые насосные установки могут работать в более суровых условиях и способны перекачивать загрязненные жидкости и высокоплотные вещества. Мы предлагаем широкий выбор винтовых насосов для нефтепродуктов . Все модели относятся к единой серии, которая характеризуется блочной конструкцией, компактными размерами и наличием технологического лючка для очистки насоса. Эти шнековые насосы работают на низких скоростях, что минимизиру

www.cok24.ru

Станок-качалка — Википедия. Что такое Станок-качалка

Станок-качалка (одноплечий). Модель СКМР6-2,5

Стано́к-кача́лка — тип наземных приводов скважинных штанговых насосов (ШСН) при эксплуатации нефтедобывающих скважин. Операторы по добыче нефти и газа определяют этот привод как «Индивидуальный механический привод штангового насоса», просторечное название: «качалка».

Станок-качалка является важным элементом нефтегазового оборудования и используется для механического привода к нефтяным скважинным штанговым (плунжерным) насосам. Конструкция станка-качалки представляет собой балансирный привод штанговых насосов, состоящий из редуктора и сдвоенного четырехзвенного шарнирного механизма.

Около 2/3 всех добывающих скважин в мире используют штанговые насосы, и на многих из них в качестве привода установлены станки-качалки.^[1] По этой причине станок-качалка является своеобразным символом нефтедобычи — его стилизованное изображение можно встретить в логотипах компаний, периодических изданий, выставок, форумов, конференций, связанных с нефтегазовой тематикой.

Изготовители

Станок-качалка «Lufkin» производства США на месторождении Башкортостана Станок-качалка «Вулкан» производства г. Бухарест Румыния

До 1991 главным заводом по выпуску и проектированию станков-качалок в СССР являлся АзИНМАШ г. Баку. В последние годы станки-качалки начали производить и российские заводы.

В России изготавливаются станки-качалки 13 типоразмеров по ГОСТ 5866-76. Изготовителями станков-качалок в России является ЗАО «ЭЛКАМ-Нефтемаш» (г. Пермь), АО «Ижнефтемаш» (г. Ижевск), ОАО «Уралтрансмаш» (г. Екатеринбург), ЗАО «Нефтепром-Сервис» (г. Ижевск), ОАО «Редуктор» (г. Ижевск).

Изготовители за рубежом: «Вулкан» (г. Бухарест, Румыния), «Lufkin» (США), Ирон-МЭН (Китай).

Конструкция

Станок-качалка устанавливается на специально подготовленном фундаменте (обычно бетонном), на котором устанавливаются: платформа, стойка и станция управления.

После первичного монтажа на стойку помещается балансир, который уравновешивают так называемой головкой балансира. К ней же крепится канатная подвеска (последняя соединяет балансир с полированным сальниковым штоком).

На платформу устанавливается редуктор и электродвигатель. Иногда электродвигатель расположен под платформой. Последний вариант имеет повышенную опасность, поэтому встречается редко. Электродвигатель соединяется с маслонаполненным понижающим редуктором через клино-ременную передачу. Редуктор же, в свою очередь, соединяется с балансиром через кривошипно-шатунный механизм. Этот механизм преобразует вращательное движение вала редуктора в возвратно-поступательное движение балансира.

Станция управления представляет собой коробочный блок, в котором расположена электрика. Вблизи станции управления (или прямо на ней) выведен ручной тормоз станка-качалки. На самой станции управления расположен ключ (для замыкания электросети) и амперметр. Последний — очень важный элемент, особенно в работе оператора ДНГ. Нулевая отметка у амперметра поставлена в середину шкалы, а стрелка-указатель движется то в отрицательную, то в положительную область. Именно по отклонению влево-вправо оператор определяет нагрузку на станок — отклонения в обе стороны должны быть примерно равными. Если же условие равенства не выполняется, значит станок работает вхолостую.

Типовая конструкция

По виду выполнения балансира (см. рис. поз. 4) станки-качалки подразделяются на станки-качалки с двуплечим балансиром, и станки-качалки с одноплечим балансиром.

Ограничения

Штанговые насосы с наземным приводом могут использоваться для неглубоких вертикальных скважин и наклонных скважин с незначительным отклонением от вертикали, в диапазоне подач от 1 до 50 куб.м/сут (в некоторых случаях подача может достигать 200 куб.м/сут). Типичные глубины — от 30 метров до 1,5 км, максимальные глубины — 2,5 км.^[2]. Есть сведения о применении штанговых насосов с наземным приводом в скважинах с глубинами до 5 км.^[3]

Станки-качалки не используются на оффшорных скважинах.^[1]

Примечания

↑ ¹ ² Electric Submersible Pumps in the Oil and Gas Industry, Steve Breit and Neil Ferrier, Wood Group ESP, Inc. // Pumps & Systems, April 2008: «Sucker Rod Pumps … A beam and crank assembly at the surface (often called a „pump jack“) creates reciprocating motion, which is converted to a vertical motion in a sucker-rod string that connects to the downhole pump assembly. … Due to its long history, sucker rod pumping is a very popular means of artificial lift. Roughly two-thirds of the producing oil wells around the world use this type of lift.»
↑ Кушеков А.У., Ермеков М.М., Ажикенов Н.С. Скважинные насосные установки. – Кн. 1: Штанговые скважинные насосные установки с механическим приводом. – Алматы: Эверо, 2001
↑ Advanced Artificial Lift Methods — PE 571, Tan Nguyen, New Mexico Institute of Mining and Technology (англ.). Slide 14 Pump-Assisted Lift — Reciprocating Rod Pump, Slide 27 General Guidelines (Weatherford International Ltd. (2003, 2005). Artificial Lift Products and Services. Houston)

Литература

Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Каштанов В.С., Мерициди И.А., Николаев Н.М., Пекин С.С., Сабиров А.А. Нефтегазопромысловое оборудование. Под общ. ред. В.Н. Ивановского. Учеб. для ВУЗов. – М.: "ЦентрЛитНефтеГаз", 2006.
Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Оборудование для добычи нефти и газа. В 2 ч. Ч. 2. — М.: ГУП Изд-во "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2003.
Кушеков А.У., Ермеков М.М., Ажикенов Н.С. Скважинные насосные установки. – Кн. l: Штанговые скважинные насосные установки с механическим приводом. – Алматы: Эверо, 2001.
Справочник по станкам-качалкам. — Альметьевск АО «Татнефть».:К. И. Архипов, В. И. Попов, И. В. Попов. 2000.
Станок-качалка, Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
Аливердизаде K. C., Балансирные индивидуальные приводы глубиннонасосной установки, Баку-Л., 1951;
Chapter 3 Sucker Rod Pump // Niladri Kumar Mitra, Principles of Artificial Lift — Allied Publishers, 2012, ISBN 9788184247640, 464 страницы (англ.)

Ссылки

wiki.sc