Виды насосов для добычи нефти и их характеристики

Нефтяная индустрия является важнейшей  отраслью российской промышленности. Важность это природного энергоресурса для отечественной экономики трудно переоценить. Каждый год в России добывают миллионы тонн «черного золота», и этот объем не только обеспечивает потребности внутреннего рынка, но и приносит стране значительную долю экспортных доходов.

Современное извлечение  этого полезного ископаемого производится посредством скважин, пробуренных в толще горных пород. Если давления в продуктивном пласте не хватает, как правило, нефть извлекается при помощи специальных механизмов, которые позволяют поднимать сырье на поверхность, а также используются для закачивания в продуктивные пласты воды, продвижения перекачиваемой  продукции по промысловым трубопроводам и так далее.

Насосы для добычи нефти

Эти механизмы называются нефтяные насосы. Насосы для добычи нефти используются для подъема нефти на поверхность, перекачивающие насосы – для обеспечения необходимого давления в магистральных и промысловых трубопроводных системах. Далее мы рассмотрим основные типы такого оборудования.

Насосы для нефти. Основные виды

Нефтяные насосы бывают следующих видов:

  1. штанговые глубинные насосы (ШГН);
  2. штанговые винтовые;
  3. электроцентробежные (ЭЦН);
  4. винтовые;
  5. диафрагменные;
  6. гидропоршневые;
  7. магистральные;
  8. мультифазные;
  9. струйные;
  10. пластинчатые.

Далее мы кратко рассмотрим перечисленные выше агрегаты.

Штанговые глубинные  насосы для добычи нефти (ШГН)

Эти механизмы являются  устройствами объемного типа. Их используют  для подъема добываемого сырья из скважины путем создания так называемой депрессии (перепада давления между продуктивным пластом и забоем горной выработки).  Такие насосы многие из вас видели в кинофильмах и по телевидению (знаменитые нефтяные «качалки»).

В состав штангового     насоса входит блок цилиндров, плунжеры, клапана, специальные крепления, штоки,  штанга, переходники и так далее. Такие насосные установки используются более, чем на половине ныне эксплуатируемых   нефтяных промыслов.

Такая широкая популярность этого вида нефтяного насоса обусловлена следующими несомненными качественными и эксплуатационными характеристиками:

  • высокий коэффициент эффективности при эксплуатации;
  • легкость, удобство  и простота проведения  ремонтных работ;
  • возможность использования самых разных типов приводов;
  • возможность применения даже в экстремальных условиях (к примеру, в случае высокой концентрации механических примесей;  повышенного содержания  газов в добываемой продукции; при выкачивании сырья с высокой коррозионной агрессивностью).

Штанговые винтовые насосы для нефтедобычи

Эту разновидность штанговых установок, как правило, используют при механизированной эксплуатации добывающих скважин в случаях добычи тяжелых сортов нефтяного сырья, а также шлифовальных и тягучих  флюидов.

К основным преимуществам таких установок относятся:  отсутствие изолированных газов и вполне демократичная для таких агрегатов стоимость.

Электроцентробежные добывающие насосы (ЭЦН)

Несмотря на то, что количество скважин, оборудованное установками данного типа, значительно меньше по сравнению с ШГН, по объемам добываемого с помощью центробежных электронасосов  сырья они намного превосходят штанговые насосы. Достаточно сказать, что на территории нашей страны при помощи ЭЦН добывают около 80-ти процентов всего российского «черного золота».

Если кратко описать это устройство, то оно представляет собой обычный насосный механизм, оборудованный электрическим приводом (разве что, в отличие от штангового, он не имеет наземной части, длинный и тонкий). ЭЦН отлично зарекомендовали себя при работе в средах, отличающихся повышенной коррозионной агрессивностью. В состав таких насосных установок входят:

  1. погружной насосный агрегат, состоящий из самого насоса и электропривода с гидрозащитой;
  2. кабельная линия, соединяющая электродвигатель с трансформаторной подстанцией;
  3. станция управления и регулирования работы установки.

Погружные насосы электроцентробежного типа по сравнению с глубинными штанговыми  имеют весомые преимущества, а именно:

  • простое наземное оборудование;
  • возможность производства  добычи больших объемов сырья (до 15 тысяч кубометров в сутки);
  • возможность их применения в  скважинах, глубина которых превышает 3 тысячи метров;
  • длительный  (от 500 дней до двух-трех лет  и больше) временной промежуток работы установки без проведения ремонтных работ;
  • возможность выполнения в скважинах  необходимых исследовательских работ без необходимости  поднимать насосный агрегат на поверхность;
  • более простые и менее трудозатратные способы удаления парафиновых отложений, образующихся на стенках НКТ (насосно-компрессорных труб).

Кроме того, электроцентробежные насосные установки можно использовать на больших глубинах и в наклонных добывающих скважинах (вплоть до скважин горизонтального типа), а также в горных выработках с высокой степенью обводненности, в средах с высоким содержанием  йодо-бромистых вода, при высокой степени минерализации пластовых вод и для подъема на поверхность  кислотных и соляных растворов.

Помимо этого, существуют модификации ЭЦН для одновременно-раздельной работы на нескольких продуктивных  горизонтах в рамках одной скважины. В некоторых случаях такие агрегаты используются  также для закачивания в нефтяной пласт  минерализованной пластовой воды, в целях поддержания необходимого уровня пластового давления.

Винтовые насосы для нефтедобычи

Такая насосная конструкция применяется, как правило, для добычи тяжелых и высоковязких нефтей с большим количеством механических примесей (например, песка), а также для перекачивания жидкостей с высоким уровнем вязкости.

Эта  разновидность нефтяной насосной установки обладает следующими  преимуществами:

  • позволяют  выкачивать тяжелые вязкие типы нефтяного сырья;
  • способны прокачивать  большое количество песка;
  • устойчивы к большим объемам попутных свободных газов;
  • имеют хорошую защиту  от абразивного износа;
  • обладают небольшим коэффициентом образования эмульсий;
  • относительно невысокая стоимость оборудования;
  • компактная наземная часть.
Насосы для добычи нефти

Винтовые насосы

Диафрагменные нефтяные насосы

Также, как и штанговые, относятся к устройствам объемного типа. Основу конструкции такого агрегата составляет специальная  диафрагма, предохраняющая  добываемую продукцию от попадания в другие части насосного механизма. В состав диафрагменного насоса входит  подающая нефть колонна, нагнетательный клапан, осевой канал, винтовая пружина, цилиндр, поршень, опоры, электрический кабель  и так далее.

Такие насосные агрегаты, как правило, используются на промыслах, где в добываемом нефтяном сырье  содержится большое количество механических примесей. К основным достоинствам этой конструкции относят простоту монтажа и последующей эксплуатации.

Насосы гидропоршневые

Они предназначены для откачки  из скважины пластовой жидкости. Гидропоршневые агрегаты используются в тех случаях, когда в добываемом сырье нет примесей механического характера.

В состав данных установок входят: скважинный насос, погружной двигатель, канал, через который осуществляется подъема нефти и  воды, поверхностная силовая установка  и система подготовки рабочей среды.  В процессе  добычи с помощью таких агрегатов на нефть поверхность выходит вместе с извлекаемой водой.

Основными преимуществами гидропоршневых насосов являются:

  • возможность в значительной степени вносит изменения в их основные характеристики;
  • простота и удобство  применения;
  • возможность без особых трудозатрат проводить подземные ремонтные работы;
  • их можно использовать в скважинах, имеющих наклонное направление ствола.

Магистральные нефтяные насосы

Их основное назначение – перекачивать добываемое сырьё или нефтепродукты по промысловым, техническим и магистральным  трубопроводам.

Такие агрегаты способны обеспечить высокий напор для обеспечения прокачки транспортируемого сырья. Их основные отличительные характеристики – экономичность процесса эксплуатации и высокая степень надежности.

Мультифазные перекачивающие  насосы

Такие установки состоят из двух основных компонентов –  корпуса и системы роторов, и применяются для прокачивания нефти и нефтепродуктов по системе магистральных трубопроводов.

Использование установок такого типа позволяет:

  • снижать нагрузки на устье проема;
  • уменьшать количество используемого оборудования;
  • повышать эффективность использования выделяющихся газов;
  • повысить рентабельность эксплуатации отдаленных месторождений.
Насосы для добычи нефти

Мультифазные насосы для нефти и нефтепродуктов

Струйные нефтяные насосные установки

Являются самыми современными и перспективными установками для нефтяной отрасли промышленности. Их применение поможет вывести технологию эксплуатации нефтяных месторождений на более высокий уровень.

В состав таких установок входят: механизм подведения рабочей среды. Активное сопло, канал подвода инжектируемой жидкости, камера смещения и диффузор.

В настоящее время насосные установки такого типа обретают все большую популярность вследствие простоты своей конструкции, отсутствия в ней движущихся элементов, высокой степени  прочности и надежности работы  даже при экстремальных условиях эксплуатации, таких, как высокая концентрация в рабочей среде примесей механического характера, высокое содержание свободных газов в извлекаемом сырье.  повышенные температуры окр4ужающей среды и агрессивность рабочей жидкости.

Струйные установки насосного типа способны обеспечить:

  • стабильность работы устройства;
  • свободу регулирования  давления в забое;
  • оптимальное функционирование агрегата в случаях  возникновения неконтролируемых изменений таких параметров,  как степень обводненности, внутрипластовое  давление  тому подобных;
  • более легкий и быстрый приток добываемого сырья;
  • быстрый выход на оптимальный режим эксплуатации после приостановки работы скважины;
  • эффективное использование выделяющихся свободных газов;
  • предотвращение фонтанирования в  затрубных областях;
  • процесс быстрого остывания электродвигателей погружного типа;
  • стабильность в устройстве токовой нагрузки;
  • увеличение  КПД нефтедобывающей установки.

Применение таких насосных агрегатов дает возможность обеспечить более качественную и быструю добычу нефтяного сырья.

Пластинчатые насосные установки

В состав таких насосов входят:

  • корпус, оборудованный крышкой;
  • приводной вал с подшипниками;
  • рабочий комплект, который состоит из распределительных дисков, ротора, статора  и пластины.
Насосы для добычи нефти

Роторно-пластинчатые (шиберные) насосы ПН

К основным достоинствам пластинчатых агрегатов относятся:

  • высокая прочность;
  • хорошая надежность;
  • высокая степень эффективности нефтедобычи;
  • хорошие эксплуатационные характеристики;
  • высокая износостойкость  деталей механизма.

Оцените статью: 1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Наверх!