Шгн расшифровка

1. Виды ШГН, описание, расшифровка типоразмеров, особенности исполнения, технические характеристики, определение производительности УШГН. Насосы глубинные штанговые (в дальнейшем – насосы) представляют собой вертикальную конструкцию одинарного действия с шариковыми клапанами, неподвижным цилиндром и металлическим плунжером. Предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкости, имеющей следующие показатели: температуру – не более 130 0 С, обводненность – не более 99% по объему, вязкость – не более 0,3 Па*с, минерализацию воды – до 10 г/л, содержание механических примесей – до 1,3 г/л, объемное содержание свободного газа на приеме насоса – не более 10%, сероводорода – не более 200мг/л и концентрацию ионов водорода – рН = 4 – 8. Существуют отдельные виды насосов, изготавливаемых на заказ, с параметрами эксплуатации выше типовых, например, насосы с хромированным внутренним покрытием цилиндра.

Согласно ТУ 26-16-06-86 изготавливают штанговые насосы следующих типов:

— НВ1 – вставные с замком наверху,

— НВ2 – вставные с замком внизу,

— НН – невставные (трубные) со сбивным клапаном,

— НН2 – невставные с ловителем.

НВ1Б-32-30-15-2 – это насос глубинный штанговый с характеристиками:

— вставной с замком наверху,

— цельный толстостенный цилиндр,

— условный диаметр плунжера – 32мм,

— ход плунжера – 3000м,

— напор (рекомендуемая глубина спуска) – 1500м,

— группа посадки – 2.

2. Основные причины отказов УШГН.

— утечки через неплотностивмуфтовыхсоединениях НКТ,которые все время подвергаются переменным нагрузкам
— уменьшение полезного хода плунжерапо сравнению сходом точки подвесаштангза счет упругих деформаций

— утечки между цилиндром иплунжером,которые зависят от степени износа насоса иналичия абразивных

-утечки вклапанах насоса из-за их немгновенногозакрытия иоткрытия и, главным образом, из-за их износа и

-большое содержание песка воткачиваемойжидкости(песок, попадая вглубинный насос, приводит к износу

пары трения «цилиндр —плунжер»,клапанов, авряде случаев вызывает заклиниваниеплунжеравцилиндре и

обрыв штанг.Кроме того, чрезмерное количество песка впродукции приводит косаждению части его на забое скважин, образованию песчаных пробок иснижению продуктивности. Применяются различные фильтры,

привинчиваемые кприемному клапану насоса. песочные якоря. Впесочном якоре жидкость изменяет направление движения на 180′, песок отделяется и скапливается в специальном кармане в нижней части якоря.

При заполнении кармана песком якорь извлекают на поверхность и очищают. Условием эффективной работы песочного якоря является существование вякоре скорости восходящего потока жидкости, меньшей скорости оседания частиц песка.

— отложения солей на вузлах насоса ивНКТ;

— асфальтено-смоло-парафиновыеотложения вНКТина насосных штангах;

— сильное искривление скважин

— коррозия нефтепромыслового оборудования.

-высоко вязкие и высоко парафинистые нефти

Практические динамограммы. Расшифровка динамограмм.

Некоторые практические динамограммы дешифруются при использовании простейшего анализа.

Например, влияние свободного газа, попадающего в цилиндр насоса при такте всасывания (рис. 1).

Эти динамограммы отличаются характером процесса раз­грузки колонны штанг при ходе вниз. Если под плунжером на­соса имеется свободный газ, то при ходе плунжера (штанг) вниз замедляется процесс разгрузки штанг вследствие сжимаемости газожидкостной смеси в цилиндре насоса. При этом вид дина­мограммы зависит от давления на приеме насоса. При малых давлениях на приеме получают динамограмму, показанную на рис. 1, а, а при больших — динамограмму, показанную на рис.
1, б. По мере роста объема свободного газа в цилиндре насоса площадь динамограммы уменьшается (линии 1,2,3 на рис. 1, я), а при срыве подачи вследствие свободного газа динамограм­ма приобретает следующий вид (линия 4 на рис. 1, а).

Шгн расшифровка
Рис. 1. Динамограммы для случая влияния свободного газа:
а — динамограммы при небольших давлениях у приема на­соса, причем линия 1 при Рпр1 , 2 — Рпр2 , 3 — при Рпр3пр1 > Рпр2 > Р ), линия 4 — срыв подачи насосом; б — динамограмма при большом давлении у приема насоса

Превышение подачи установки над притоком. Очень часто по форме динамограммы при влиянии свободного газа похожи на динамограммы, когда подача насоса превышает приток про­дукции в скважину и давление на приеме резко снижается. В этом случае необходимо проследить за формой динамограмм, фиксируемых последовательно одна за другой после кратков­ременной остановки скважины. В случае превышения подачи насоса над притоком продукции в скважину первая после оста­новки скважины динамограмма покажет полное заполнение цилиндра при такте всасывания (рис. 2, динамограмма 1). Последовательно фиксируемые динамограммы 2, 3 и 4 будут принимать форму, характерную для влияния свободного газа.

Шгн расшифровка
Рис. 2. Динамограмма при превышении притока продукции в скважину:
1 — нормальное заполнение цилиндра при такте всасывания (после остановки скважины); 2, 3, 4 — динамограммы, фикси­руемые через определенные промежутки времени после снятия первой динамограммы

Нарушение герметичности насоса, связанное с утечками в нагнетательной части насоса (нарушение герметичности нагнетательных клапанов или пары «цилиндр-плунжер»), ха­рактеризуется выполаживанием линии восприятия нагрузки штангами при ходе вверх, большей крутизной линии разгрузки штанг и скруглением линии нагрузки в точках С и D (рис. 3, а). Утечки в приемной части насоса (нарушение герметичности всасывающего клапана или посадочного конуса вставного насо­са — при нижней посадке) характеризуются выполаживанием линии разгрузки штанг при ходе вниз, большей крутизной линии восприятия нагрузки штангами и скруглением линии нагрузки в точках А и В при ходе вверх (рис. 3, б).

Неправильная посадка плунжера насоса отражается на динамограммах по-разному. Удар плунжера о нижний (вса­сывающий) клапан или низкая посадка плунжера вследствие неправильной подгонки длины штанг при монтаже проявляется на динамограмме петлей в нижнем левом углу ее (рис. 4, а). Срыв нижнего конуса захватным штоком при высокой посадке плунжера проявляется на динамограмме в виде петли в правом верхнем углу и характерными изменениями нагрузки при ходе вниз, определяемыми колебаниями колонны штанг вследствие удара в момент посадки конуса (рис. 4, б).

Шгн расшифровка
Рис. 3. Динамограммы при нарушении герметичности насоса:

а — утечка в нагнетательной части насоса; б — утечка в приемной части насоса

Шгн расшифровка
Рис. 4. Динамограммы при неправильной посадке плунжера в цилиндре насоса:
а — при ударе плунжера о всасывающий клапан; б — высокая посадка плунжера и срыв нижнего конуса захватным штоком

Обрыв штанг (отворот плунжера) характеризуется на динамограмме незначительной разницей в нагрузках при ходе вверх и вниз, т.е. динамограмма имеет форму узкой горизон­тально расположенной петли (рис. 5.24), которая располагается на уровне нагрузки от веса штанг в продукции скважины, если произошел отворот плунжера или обрыв штанг у плунжера (рис. 5, а). Местоположение такой динамограммы связано с местом обрыва: петля располагается между нулевой нагрузкой и нагрузкой от веса штанг в продукции (рис. 5, б).

Шгн расшифровка
Рис. 5. Динамограммы при обрыве штанг (отвороте плунжера):
а — обрыв штанг у плунжера (отворот плунжера); б — обрыв штанг в середине штанговой колонны (динамограмма 1) и обрыв в верхней части колонны (динамограмма 2)

Заедание плунжера характеризуется на динамограмме значительным местным увеличением или снижением нагрузки в сравнении с нагрузками при нормальной работе установки. На рис. 6, а показана динамограмма с заеданием плунжера в конце хода вверх, а на рис. 6, б — когда заедание плунжера происходит в конце хода вниз.

Следует отметить, что динамометрирование штанговых глубинно-насосных установок является эффективным сред­ством контроля состояния системы и позволяет своевременно принимать необходимые меры в случае нарушения работы отдельных элементов. Кроме того, динамограмма позволяет рассчитывать с определенной точностью некоторые техноло­гические характеристики, хотя для этого необходимо обычную методологию снятия динамограмм дополнить регистрацией на­грузок, действующих в верхнем и нижнем мертвых положениях полированного штока, для чего в этих положениях необходима остановка станка-качалки.

Шгн расшифровка

Рис. 6. Динамограммы при заедании плунжера в цилиндре:
а — в конце хода вверх; б — в конце хода вниз

0 С, обводненность – не более 99% по объему, вязкость – не более 0,3 Па*с, минерализацию воды – до 10 г/л, содержание механических примесей – до 1,3 г/л, объемное содержание свободного газа на приеме насоса – не более 10%, сероводорода – не более 200мг/л и концентрацию ионов водорода – рН = 4 – 8. Существуют отдельные виды насосов, изготавливаемых на заказ, с параметрами эксплуатации выше типовых, например, насосы с хромированным внутренним покрытием цилиндра.

Согласно ТУ 26-16-06-86 изготавливают штанговые насосы следующих типов:

НВ1 – вставные с замком наверху,

НВ2 – вставные с замком внизу,

НН – невставные (трубные) со сбивным клапаном,

НН2 – невставные с ловителем.

НВ1Б-32-30-15-2 – это насос глубинный штанговый с характеристиками:

вставной с замком наверху,

цельный толстостенный цилиндр,

условный диаметр плунжера – 32мм,

ход плунжера – 3000м,

Установка штангового глубинного насоса (УШГН)

Шгн расшифровка

Добыча нефти при помощи штанговых насосов – самый распространенный способ искусственного подъема нефти, что объясняется их простотой, эффективностью и надежностью. Как минимум две трети фонда действующих добывающих скважин эксплуатируются установками ШГН.

Перед другими механизированными способами добычи нефти УШГН имеют следующие преимущества:

  • обладают высоким коэффициентом полезного действия;
  • проведение ремонта возможно непосредственно на промыслах;
  • для первичных двигателей могут быть использованы различные приводы;
  • установки ШГН могут применяться в осложненных условиях эксплуатации — в пескопроявляющих скважинах, при наличии в добываемой нефти парафина, при высоком газовом факторе, при откачке коррозионной жидкости.

Есть у штанговых насосов и недостатки. К основным недостаткам относятся:

  • ограничение по глубине спуска насоса (чем глубже, тем выше вероятность обрыва штанг);
  • малая подача насоса;
  • ограничение по наклону ствола скважины и интенсивности его искривления (неприменимы в наклонных и горизонтальных скважинах, а также в сильно искривленных вертикальных)

Глубинный штанговый насос в простейшем виде (см. рисунок справа) состоит из плунжера, движущегося вверх-вниз по хорошо подогнанному цилиндру. Плунжер снабжен обратным клапаном, который позволяет жидкости течь вверх, но не вниз. Обратный клапан, называемый также выкидным, в современных насосах обычно представляет собой клапан типа шар-седло. Второй клапан, всасывающий, — это шаровой клапан, расположенный внизу цилиндра также позволяет жидкости течь вверх, но не вниз.

Штанговый насос относится к объемному типу насоса, работа которого обеспечивается возвратно-поступательным перемещением плунжера с помощью наземного привода через связующий орган (колонну штанг). Самая верхняя штанга называется полированным штоком. она проходит через сальник на устье скважины и соединяется с головкой балансира станка-качалки с помощью траверсы и гибкой канатной подвески.

Основные узлы привода УШГН (станка-качалки): рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, 6алансир с поворотной головой, траверса с шатунами, шарнирно подвешенные к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами, комплектуются набором сменных шкивов для изменения числа качаний. Для быстрой смены и натяжения ремней, электродвигатель устанавливают на поворотной салазке.

Штанговые насосы бывают вставные (НСВ) и невставные (НСН) .

Вставные штанговые насосы спускают в скважину в собранном виде. Предварительно в скважину на НКТ спускается специальное замковое приспособление, а насос на штангах спускают в уже спущенные НКТ. Соответственно для смены такого насоса не требуется лишний раз производить спуск-подъем труб.

Невставные насосы спускаются в полуразобранном виде. Сначала на НКТ спускают цилиндр насоса. А затем на штангах спускают плунжер с обратным клапаном. Поэтому при необходимости замены такого насоса приходится поднимать из скважины сначала плунжер на штангах, а потом и НКТ с цилиндром.

И тот и другой вид насоса имеет как свои преимущества, так и недостатки. Для каждых конкретных условий применяют наиболее подходящий тип. Например, при условии содержания в нефти большого количества парафина предпочтительно применение невставных насосов. Парафин, откладываясь на стенках НКТ, может заблокировать возможность поднятия плунжера вставного насоса. Для глубоких скважин предпочтительнее использовать вставной насос, чтобы снизить затраты времени на спуск-подъем НКТ при смене насоса.

Как читать динамограммы

Шгн расшифровка

Бóльшая часть добывающего фонда скважин нефтедобывающих предприятий оборудуется штанговыми насосными установками. Контроль работы штанговых насосов осуществляется, как известно, посредством динамометрирования. То есть посредством снятия диаграммы изменения нагрузки на устьевой шток при его ходе вверх-вниз.

Навык чтения динамограмм, умение их правильно интерпретировать необходимо как специалистам технологической службы нефтедобывающего предприятия, так и специалистам геологической службы.

Инженерам-технологам динамограммы помогают в принятии решений о необходимости текущего ремонта скважины (ТРС) или, например, о необходимости горячей обработки скважины для удаления отложений парафина без привлечения бригады ТРС.

Специалистам геологической службы навык чтения динамограмм необходим как самый первый этап в анализе причин снижения дебита добывающей скважины. Если динамограмма «рабочая», значит дело не в насосе. Значит можно переходить к поиску «геологических» причин снижения дебита.

Зачем нам необходимо уметь читать динамограммы понятно. Перейдем теперь непосредственно к разбору самих динамограмм.

Теоретическая динамограмма

Прежде чем перейти к разбору реальных динамограмм необходимо разобраться с теоретической динамограммой.

Как известно, динамограмма – это диаграмма изменения нагрузки на устьевой шток в зависимости от его хода. Теоретическая динамограмма – это такая идеализированная динамограмма, которая не учитывает силы трения, инерционные и динамические эффекты, возникающие в реальных условиях. Из-за таких эффектов прямые линии теоретической динамограммы превращаются в волнообразные, характерные для реальной. Также в теоретической динамограмме предполагается полной заполнение цилиндра штангового насоса, то есть коэффициент подачи насоса равен 1, чего в реальных условиях никогда не бывает (коэффициент подачи насоса обычно меньше единицы).

Теоретическая динамограмма имеет форму параллелограмма (рисунок 1).

Шгн расшифровка

Шгн расшифровка

Рисунок 2. Схема ШГН

Рисунок 1. Динамограмма теоретическая

Точка А на динамограмме — это крайнее нижнее положение плунжера насоса. Отрезок AB — ход вверх полированного штока. При этом происходит деформация (растяжение) штанг, но плунжер насоса все еще находится в крайнем нижнем положении. Отрезок BC — ход вверх полированного штока и плунжера насоса.

Точка C — крайнее верхнее положение плунжера насоса. Отрезок CD — ход вниз полированного штока. При этом происходит деформация (сжатие) штанг, но плунжер насоса все еще находится в крайнем верхнем положении. Отрезок DA — ход вниз полированного штока и плунжера насоса

В общем-то ничего сложного. Левая часть динамограммы характеризует работу насоса при нахождении плунжера в нижнем положении и соответственно работу всасывающего клапана насоса. Правая часть динамограммы — работу насоса при нахождении плунжера в верхнем положении и соответственно работу выкидного клапана насоса.

Имея на руках динамограмму работы насоса можно рассчитать дебит жидкости скважины. Динамограф, которым и снимают динамограммы, выдает в том числе и информацию о числе качаний (в минуту) станка-качалки и длине хода плунжера. Зная, какой насос спущен в скважину, рассчитать дебит не составляет труда. Формула для расчета теоретического дебита жидкости:

где
Qт – дебит жидкости (теоретический), м 3 /сут
D – диаметр плунжера, м
L – длина хода, м
N – число качаний, кач./мин.

Длину хода и число качаний, как я уже сказал, нам выдает динамограф вместе с динамограммой. Диаметр плунжера обычно указан в названии насоса. Например, у насоса НГН-2-44 диаметр плунжера 44 мм, у НГН-2-57 соответственно 57 мм.

Для того чтобы получить фактический дебит жидкости скважины, необходимо полученный по формуле результат умножить на коэффициент подачи насоса (η ), который как мы уже знаем всегда меньше единицы.

Примеры реальных динамограмм

Фактические динамограммы имеют огромное количество форм и разновидностей. Все их здесь рассмотреть не получится, приведу только несколько характерных примеров:

Динамограмма нормальной работы насоса:

Динамограмма нормальной работы насоса:

Шгн расшифровка Шгн расшифровка

Влияние газа, неполное заполнение плунжера:

Влияние газа, неполное заполнение плунжера:

Шгн расшифровка Шгн расшифровка

Не работают оба клапана:

Обрыв или отворот штанг:

Шгн расшифровка Шгн расшифровка

Выход плунжера из цилиндра насоса:

Шгн расшифровка Шгн расшифровка

Прежде чем закончить статью рассмотрим еще один вопрос:

Как часто снимают динамограммы?

Политика различных нефтедобывающих компаний в отношении частоты снятия динамограмм может отличаться. Но, как правило, динамограммы снимают 1 раз месяц на обычном, ничем не осложненном фонде скважин.

При необходимости динамограммы снимают чаще (например, раз в неделю) на фонде скважин осложненных частыми отложениями парафина. Также динамограммы снимают при наличии соответствующих показаний (как говорят медицинские работники). Например, при снижении дебита жидкости скважины, при повышении динамического уровня, после изменения параметров работы штангового насоса (длина хода, число качаний) и других.

Если на скважине проводились геолого-технические мероприятия (ГТМ), то после запуска скважины до выхода ее на режим динамограммы снимаются, как правило, ежедневно. То же самое можно сказать и о новых скважинах запущенных из бурения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *