Меню

Нефть скважинный насос это



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 Какие бывают нефтяные насосы?

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.

Нефтяные скважинные насосы

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.
к меню ↑

1.1 Виды насосов

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

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.

Вертикальный нефтяной винтовой полупогружной насос

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

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 горизонтальные многоступенчатые чугунные агрегаты;
  • t 400˚С – консольные стальные механизмы, которые оборудованы рабочим колесом одностороннего или двустороннего действия.

Зависимо от температуры перекачиваемой жидкости, насосное оборудование оснащают уплотнителями: одинарные для t не более 200˚С, двойные торцевые для t не более 400˚С.

Нефтяные приборы также разделяют по области применения: для добычи и перемещения нефти и те, которые применяют в процессе подготовки и переработки нефтепродукта.

Центробежный нефтяной насос

К первой группе относят механизмы, которые подают жидкость на групповое замерное оборудование, на центральный пункт сбора, а еще устройства, которые перекачивают нефть внутри помещения (производство нефтепродуктов — нефтеперерабатывающий завод). Во вторую группу входят устройства для подачи нефти в центрифуги, теплообменники, сепараторы.
к меню ↑

1.4 Погружной агрегат для нефтепродуктов

Погружные нефтяные устройства разделяют на следующие виды, в зависимости от способа работы силовой установки:

  1. Бесштанговые, когда силовая установка находится внутри прибора и заставляет работать механизм, отвечающий за извлечение жидкости на поверхность.
  2. Штанговые насосы — механизм, что выталкивает рабочую среду на поверхность при помощи электромотора, который находится наверху, в движение такой механизм приводит штанга. Штанговые глубинные агрегаты применяют, в основном, как механизм, добывающий нефть или минералы.

Скважинный механизм для перекачки нефти отличается от водяного техническими характеристиками и мощностью добычи ископаемого на поверхность:

  • у нефти немалая плотность, поэтому увеличивается давление на лопасти;
  • вязкость жидкости имеет большое сопротивление, поэтому используют, в основном, штанговые механизмы;
  • нефть добывают с помощью сложной системы с несколькими нагнетательными агрегатами;
  • приводы штангового прибора обеспечивают внутренние механизмы передачей вращательной энергии, которые выталкивают жидкость наверх;
  • такой привод называют «станок качалка», именно он является основным инструментом для добывания нефти;
  • устанавливается качалка на подготовленный фундамент и состоит из таких частей: стойка, платформа и станция управления.

2 Нефтяная качалка

Добыча нефти происходит при помощи глубинных механизмов, основой которых является станок-качалка. Это один из видов наземного приводного устройства, управляют которым операторы при эксплуатации скважин.

Схема работы нефтяной качалки

Самый распространенный привод штангового агрегата используют для свайной разработки месторождений. При помощи такого устройства можно добывать нефтепродукты в условиях вечной мерзлоты. Пользуются популярностью нефтяной и газовый механизмы в виде станков-качалок с одноплечными балансирами. Такое оборудование применяют в качестве индивидуального привода в условиях добычи нефти.

Принцип работы агрегата сравним с функцией шприца, которая обеспечивается штанговым прибором. Качалку оснащают колоннами из компрессионных труб, по которым осуществляется добывание и передача нефтяной жидкости.

Одной из важных характеристик станка-качалки является мощность двигателя. Типовый нефтяной агрегат делает свою работу при условии подачи усилия в 25 кВт. Более расширенный анализ характеристик предусматривает учет вида ремня, особенности тормозной системы и диаметр шкивов.

Читайте также:  Какая труба нужна для погружного насоса

При выборе устройства, стоит обратить внимание и на габаритные размеры, которые играют важную роль при установке определенного станка в конкретных условиях. Типовый насос может обладать длиной в 7 м, а шириной – до 2,5 м, при этом вес механизма обычно больше 10 кг.
к меню ↑

2.1 Струйные модели для добычи нефти

Струйные устройства используют для всасывания, нагнетания жидких материалов, для охлаждения или нагревания с помощью смешивания с другими жидкостями, газами или парами.

Струйный насос для добычи нефти

Такие механизмы относятся к динамическим насосам трения, у которых нет вращающихся частей, а поток жидкости перемещается за счет трения, которое появляется между ним и рабочим потоком жидкости. Рабочая жидкость подводится к устройству снаружи и обязана иметь достаточно энергии, чтобы обеспечить перекачку нефти с необходимыми параметрами.

Струйный агрегат соединяют с насосно-компрессорным трубопроводом и вместе с генератором, спецфильтром и паркером опускают в необходимое место (заданная глубина скважины). Нефть под давлением перекачивается по НКТ.

С помощью каналов в спецмуфте и кольцевого зазора между корпусом и внутренней частью инжектора нефть оказывается в окнах делителя. Часть потока рабочей среды направляется через сопло в камеру смешения, взаимодействуя с пассивной нефтью приемной камеры.
к меню ↑

Источник

Разновидности насосов для нефтеперерабатывающей промышленности

Люди добывали нефть еще семь тысяч лет назад, но первые шахты появились только в середине XIX столетия. За это время было изобретено множество устройств, помогающих добывать черное золото из недр земли. Сейчас существуют различные виды насосов в нефтяной промышленности, у каждого из которых есть свои плюсы. Выбирать насосы нужно с учетом их функций и условий, в которых они будут работать.

Винтовые насосы

Винтовые насосы для нефтяной промышленности делятся на два вида:

  • электровинтовые насосы (ЭВН);
  • винтовые насосы однопоточные (ВНО).

Винтовые насосы используются при работе с жидкостями высокой плотностью и вязкостью, а также с загрязненными жидкостями (например, сырая нефть), поскольку в устройствах такого типа перекачивание рабочей среды осуществляется без контакта винтов. В промышленности их используют для производства тяжелого топлива.

Характерной чертой винтовых устройств является наличие червячного винта, который вращается в резиновой обойме. Когда полости заполняются жидкостью, она поднимается вдоль оси винта.

По количеству винтов они делятся на одновинтовые и двухвинтовые модели. Двухвинтовые аппараты используются при работе с вязкими жидкостями, такими как мазут, гудрон и т. д., а также с жидкостями, содержание газа в которых доходит до 90%. Они отлично функционируют даже при значительных перепадах температуры. Максимальная температура веществ, с которыми они могут работать, равна 450 °C, при этом температура окружающей среды может составлять -60 °C.

Использование винтовых устройств в промышленности имеет следующие плюсы:

  • небольшие размеры наземной части установки;
  • более низкая цена по сравнению с другими насосами;
  • низкий коэффициент образования эмульсий;
  • высокая устойчивость к абразивному износу;
  • прокачка значительного количества песка.

Штанговые насосы

Штанговые насосы для добычи нефти – это комплекс устройств, состоящий из подземных и надземных установок.

Под землей находится непосредственно штанговый опорный аппарат, трубопровод, штанга и защитные якоря или хвостовики.

Надземной частью комплекса является станок-качалка. Он представляет собой раму, закрепленную в бетонном фундаменте, на которой зафиксирована пирамида, редуктор и электродвигатель. Станок-качалка обладает следующими техническими параметрами:

  • мощность двигателя;
  • тип ремня;
  • характеристики тормозной системы;
  • диаметр шкивов.

Штанговые устройства используют на большей части всех действующих месторождений нефти. Такую популярность они приобрели благодаря:

  • возможности их использования даже в тяжелых условиях (например, при высоком образовании газов);
  • несложному ремонту;
  • возможности использования разных типов приводов;
  • высокой эффективности эксплуатации.

Добыча нефтепродуктов с помощью штангового механизма может производиться даже в условиях вечной мерзлоты.

Штанговые винтовые насосы обычно используются для извлечения тяжелого топлива. В сравнении с другими насосами их стоимость относительно невелика.

Читайте также:  Частотное регулирование насосов регулирование расхода

Диафрагменные насосы

Главным элементом этого устройства является диафрагма, которая защищает его детали от извлекаемых веществ.

Этот вид насосов используют в тех месторождениях, где в нефти присутствуют посторонние механические соединения. Для диафрагменных аппаратов характерна простая установка и легкость в эксплуатации.

Пластинчатые насосы

В конструкции пластинчатых насосов присутствуют следующие детали: корпус с крышкой, приводной вал с подшипниками и рабочий набор, в который входят распределительные диски, статор, ротор и пластины.

Данный механизм характеризуется высокой прочностью и надежностью, высокоэффективен и долго не изнашивается.

Гидропоршневые насосы

Этим устройством пользуются при откачке пластовой жидкости из скважин. Его нельзя применять для нефтепродуктов, в которых присутствуют механические примеси.

Детали, из которых этот механизм сделан:

  • насос для скважины;
  • канал, по которому перемещаются топливо и вода;
  • силовой механизм;
  • система, отвечающая за подготовку рабочей жидкости, которая выкачивается из скважины вместе с добытой нефтью.

Струйные насосы

Струйные насосы являются самым перспективным видом оборудования в нефтеперерабатывающей отрасли.

Это устройство состоит из канала подвода нагнетаемой жидкости, камеры смещения, активного сопла, диффузора и канала для доставки рабочей жидкости.

У струйных аппаратов отсутствуют вращающиеся элементы, а перемещение жидкости осуществляется благодаря силе трения, которая возникает между ней и рабочей жидкостью.

Сегодня струйные устройства широко используются в различных отраслях промышленности за счет:

  • простой конструкции;
  • высокой прочности;
  • отсутствия подвижных деталей;
  • возможности использования в сложных условиях (при высокой температуре или присутствии большого количества свободных газов в добываемом веществе);
  • стабильной работы;
  • рационального использования выделившихся свободных газов;
  • быстрого остывания погружных электродвигателей;
  • стабильной токовой нагрузки;
  • более высокого КПД добывающего устройства;
  • свободную регулировку давления на забое.

Использование струйных аппаратов позволяет выкачивать нефть в кратчайшие сроки.

Эрлифт – это струйный электронасос, представляющий собой трубу, нижний конец которой опущен в жидкость. Когда в трубу снизу поступает воздух под давлением, начинает образовываться пена, которая из-за разницы давлений между ней и нефтью поднимается на поверхность.

Основным преимуществом эрлифта является использование для работы воздуха, запасы которого неограниченны. К недостаткам относится чересчур низкий КПД.

Насосы для перекачки нефти

После того как нефть добыли, ее перекачивают по трубопроводам с помощью следующих видов оборудования:

Магистральные устройства используются для перемещения топливных продуктов по магистральному, техническому и вспомогательному трубопроводу. Они способны предоставить высокий напор передачи транспортируемых жидкостей. Эти устройства крепки и выгодны в применении.

Мультифазный насос используется для перемещения нефтепродуктов только по магистральному трубопроводу. Его основными частями являются две детали: ротор и корпус. Эти насосы применяются для того, чтобы:

  • снизить нагрузку на устье проема;
  • уменьшить число технической аппаратуры;
  • рационально воспользоваться выделившимися при добыче нефти газами;
  • эффективно эксплуатировать отдаленные месторождения.

Видео по теме: Нефтяной насос

Источник

Нефтяные насосы: магистральные, погружные .

Нефтяная отрасль — основа экономики России. В случае, если давления в пласте не хватает для поднятия «черного золота» на поверхность, используются специальные механизмы. Это нефтяные насосы, которые подходят для различных трубопроводных систем.

Они отличаются особой надежностью. Далее вы сможете узнать больше информации о них: основные виды и устройство, а также их достоинства и недостатки.

Содержание статьи

Виды нефтяных насосов

Среди самых распространенных можно выделить следующие:
штанговые;
винтовые;
магистральные;
струйные.

К примеру, нефтяные насосы являются объемными. Для того, чтобы поднять сырье, необходимо использовать так называемую «депрессию». Именно такой вариант чаще всего можно увидеть в фильмах и сериалах. Каждая разновидность имеет свои преимущества и недостатки, обусловленные особенностями конструкции.

Также весьма распространен ЭЦН насос для нефтяной промышленности, который существенно меньше штангового. При этом, производительность его ничуть не хуже. С помощью них добывается примерно 80% от всего российского «черного золота».

Что касается струйного варианта, то он отличается максимальной простотой конструкции. Насос должен состоять из канала, проводящего рабочую жидкость. Имеется активное сопло, а также диффузор с камерой смещения. Данные агрегаты особенно ценятся за их высокую надежность и крайне доступную стоимость. Упомянутые насосы для нефтяной промышленности могут функционировать даже в самых экстремальных условиях.

Здесь обеспечивается рациональное использование свободных газов. Обеспечивается быстрый приток нефтепродуктов. Изделие достаточно просто в обслуживании. Производители гарантируют то, что электрический двигатель быстро остынет после погружения в скважину. Это существенно увеличивает срок работы устройства.

Устройство нефтяного насоса

Основными элементами здесь являются:
цилиндрический корпус, внутри которого находится пустотелый поршень, который также называется плунжером;
всасывающий клапан, который имеет круглую форму, находится он на нижней части цилиндра;
нагнетательный клапан, расположен сверху;
насосные штанги, которые соединены с плунжером и качалкой.

Читайте также:  Погружной насос для резервуара с водой

Следует рассмотреть, как работают штанговые насосы для нефтяной промышленности, здесь все достаточно просто. Когда плунжер в нижней камере перемещается вверх, происходит разряжение давления. Это приводит к тому, что во входной канал всасывается жидкость.

После движения плунжера вниз происходит закрытия клапана. Жидкость проходит сквозь канал и идет в подъемные трубы. Если устройство будет работать безостановочно, то нефть заполнит всю объемную трубу. Она будет выведена на поверхность. Как видите, устройство нефтяного насоса отличается своей простотой. Разобраться в нем сможет даже человек, который не имеет специализированного образования.

Насосы эцн в нефтяной промышленности

Наверняка вам интересно, из чего состоит ЭЦН насос для нефтяной промышленности, который столь популярен в России. Его конструкция еще проще. В состав обязательно входит:
погружной механизм;
кабельная линия для соединения с источником питания;
станция управления, предназначенная для регулировки.

Конструктивно такое оборудование схоже по конструкции с центробежными насосами(ссылка). Хотя они различаются вариантами исполнения.

ПЭЦН – погружные центробежные нефтяные насосы – это многоступенчатые (до 100 рабочих колес) центробежные агрегаты.

УПЦЭН – так маркируются установки, состоящие из нескольких насосов ПЭЦН. Они способны перекачивать до 120 тонн нефти в сутки.

Магистральные нефтяные насосы

Это специализированные гидравлические машины, которые предназначены для перекачки нефтепродуктов по магистральным, вспомогательным, а также технологическим трубопроводам. Такие насосы отличаются высокой мощностью. Устройства гарантируют беспрерывную работу и экономичность эксплуатации. Сегодня встречаются насосы магистральные нефтяные одноступенчатые и многоступенчатые.

Для того, чтобы осуществлять добычу, необходимо соблюсти определенный климатический режим. Температура насоса во время эксплуатации не должна превышать 80 градусов цельсия. Предельная вязкость — 3 см 2 /c. При этом, устройства гарантируют, что максимальный объем механических примесей в нефтепродуктах будет составлять 0,05%. Так что магистральные нефтяные насосы дают относительно чистый продукт. Сравниться с ним по данному показателю не сможет ни один другой.

Что входит в состав таких насосов?
1. Электродвигатель (может использоваться как синхронный, так и асинхронный).
2. Газовые турбины (стационарные).
3. Свободнопоршневые турбины.
4. Двигатели внутреннего сгорания (чаще всего используются дизельные).

Современные насосы магистральные нефтяные имеют одинарные уплотнения ротатора механического типа. Для стабилизации осевых и радиальных нагрузок применяются подшипники качения, выделяющиеся повышенной несущей способностью.

Погружные нефтяные насосы

Из можно разделить на две категории в зависимости от принципа работы силовой установки: бесштанговые и штанговые. В первом случае силовая установка расположена в в самом приборе и предназначается для извлечения жидкости наружу. Во втором случае используется электромотор. Механизм запускает в действие специальная штанга. Данные агрегаты способны добывать не только нефть, но и минералы.

Кроме того, вам следует знать о разнице между скважинным и водяным механизмами. У нефти достаточно высокая плотность, что приводит к увеличению нагрузки на лопасти. Кроме того, нужно помнить о вязкости. Из-за нее наибольшее распространение получили штанговые механизмы.

Приводы здесь обеспечивают необходимую вращательную энергию. Часто их называют «станками-качалками». Именно они являются основным инструментом для добычи. Для того, чтобы установить качалку, необходимо подготовить фундамент. Он состоит из платформы, стойки, а также специальной станции управления. Многие добытчики выбирают такие устройства из-за их простоты и надежности.

Достоинства и недостатки

Для начала следует рассмотреть штанговый насос. К его основным преимуществам следует отнести то, что он достаточно распространен. С обслуживанием и поиском компетентного специалиста для ремонта не возникнет никаких сложностей. Можно выбирать из широкого диапазона производительностей. Устройство используется даже при ограниченных глубинах, позволяют выкачивать из скважины вплоть до ее истощения.

У недостаткам следует отнести то, что не получится осуществлять добычу в искривленных скважинах. Кроме того, есть ограничения, связанные с размерами штанг. Попадание в скважину песка и других сыпучих материалов ухудшает эффективность добычи.

При окончательном выборе нефтяного насоса всегда следует обращать внимание на количество содержащихся в перекачиваемой среде примесей и на кинематическую вязкость среды. Потому, что к какому бы оборудованию Вы в итоге не пришли: винтовому, штанговому, магистральному или какому-то другому — рабочие параметры этого оборудования всегда будут связаны с вязкостью среды и количеством примесей в ней.

Источник