«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

РАДИАЛЬНОЕ МЕХАНИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ В ШТАНГОВЫХ НАСОСАХ

УДК: 622.276.53.054.22
DOI: 10.33285/1999-6934-2021-2(122)-15-18

Авторы:

¹ ООО "Экогермет-М", г. Москва, Россия
² Удмуртский государственный университет, г. Ижевск, Россия
³ ООО НПП "ОСКОН", г. Сарапул, Россия

Ключевые слова: штанговый насос; плунжер; утечка; радиальное механическое уплотнение; трение; износ; объемный к.п.д.; наработка на отказ.

Аннотация:

Щелевое уплотнение плунжерно-цилиндровой пары в условиях работы штангового насоса характеризуется повышенным трением и износом, особенно в осложненных скважинах (повышенная и высокая вязкость скважинной продукции, кривизна ствола скважины, механические примеси и т. п.). Это способствует снижению коэффициента подачи насосной установки из-за увеличения утечек и упругих деформаций колонны штанг, росту амплитуды нагрузок, увеличению длины зоны штанговой колонны, испытывающей знакопеременные напряжения, заклиниванию плунжера, обрыву колонны штанг. Поэтому вопросы, связанные со снижением числа утечек через уплотнения и повышением надежности работы штанг, имеют первостепенное значение. В значительной степени эта задача решается заменой щелевого уплотнения цилиндро-плунжерной пары на малогабаритное и эффективное механическое радиальное уплотнение. На основе указанного механического уплотнения разработан ряд новых типов скважинных штанговых насосов (СШН) для добычи нефти. Результаты промысловых испытаний и эксплуатации подтвердили их преимущества по основным параметрам (коэффициент подачи и наработка на отказ) по сравнению с насосами со щелевым уплотнением. Предложено новое конструктивное исполнение механического радиального уплотнения плунжеров СШН, позволяющее не только снизить утечки, но и упростить его изготовление, сборку и ремонт. Дальнейшее совершенствование и использование механического уплотнения являются определенным резервом повышения рентабельности добычи нефти, особенно из малодебитных скважин и скважин с осложненными условиями.

Список литературы:

1. Насосная добыча высоковязкой нефти из наклонных и обводненных скважин / К.Р. Уразаков, Е.И. Богомольный, Ж.С. Сейтпагамбетов, А.Г. Газаров; под ред. М.Д. Валеева. – М.: Недра, 2003. – 303 с.
2. Захаров Б.С. Специальные типы штанговых насосов. – 2-е изд., перераб. – М.: ОАО "ВНИИОЭНГ", 2010. – 136 с.
3. Пат. 2037077 Рос. Федерация, МПК F16J 15/26. Механическое уплотнение / Б.С. Захаров. – № 93048995/29; заявл. 25.10.93; опубл. 09.06.1995.
4. Pat. № 5820130 USA, Int. Сl. F16J 15/38. Mechanical Seal for Movable Joints of Machines / B.S. Zakharov. – Appl. No. 632432; PCT Filed Feb. 16, 1994; Date of Patent Oct. 13, 1998.
5. Захаров Б.С. Поршневые и плунжерные насосы для добычи нефти: сб. ст. и пат. – М: ОАО "ВНИИОЭНГ", 2006. – 276 с.
6. Захаров Б.С., Драчук В.Р. Шариков Г.Н. Новое насосное оборудование для добычи нефти. – М.–Ижевск: Ин-т компьют. исслед., 2015. – 80 с.
7. Скважинные насосные установки для добычи нефти / В.Н. Ивановский, В.И. Дарищев, А.А. Сабиров [и др.]. – М.: Изд-во "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. – 824 с.
8. Faisandier J., Reminiac B. Mechanisms hydrauliques. – Paris: Dunod, 1980. – XII, 207 p.
9. Драчук В.Р. Опыт эксплуатации дифференциальных штанговых насосов 2СПxx/xx // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2016. – № 6. – С. 27–32.