“Транспортировщик” подземной нефти
2025-04-29 10:00:58
Штанговый насос является ключевым оборудованием для добычи нефти на месторождениях. Его принцип работы основан на механическом возвратно-поступательном движении и гидродинамике. Посредством движения плунжера вверх и вниз внутри насосной трубы осуществляется извлечение и подъем подземной нефти.
Основная структура
Насосная труба: Цилиндрический металлический корпус с гладкой износостойкой внутренней поверхностью, обеспечивающий пространство для движения плунжера.
Плунжер: Подвижный компонент внутри насосной трубы, образующий точное сопряжение с трубой и приводимый в возвратно-поступательное движение штангой.
Фиксированный клапан и подвижный клапан: Функционируют как обратные клапаны. Фиксированный клапан расположен в нижней части насосной трубы, а подвижный клапан установлен на плунжере, регулируя направление потока нефти.
Процесс работы
Ход вверх (всасывание): Штанга приводит плунжер в движение вверх, давление под плунжером снижается, и нефть из пласта под действием перепада давления открывает фиксированный клапан, поступая в насосную трубу. При этом подвижный клапан закрыт, предотвращая обратный поток нефти.
Ход вниз (нагнетание): Плунжер движется вниз, сжимая нефть в насосной трубе. Подвижный клапан открывается, и нефть поступает в пространство над плунжером; фиксированный клапан закрывается, предотвращая возврат нефти в пласт. При последующем ходе плунжера вверх нефть над ним поднимается на поверхность.
Распространенные типы и различия
Трубный насос: Насосная труба закреплена в нижней части эксплуатационной колонны. Простая конструкция и высокая производительность делают его подходящим для неглубоких и высокодебитных скважин, однако для ремонта требуется извлечение колонны, что увеличивает объем работ.
Штанговый насос: Сердечник насоса может быть спущен в эксплуатационную колонну при помощи штанги и зафиксирован стопорным кольцом. Ремонт возможен без извлечения колонны, что делает его предпочтительным для глубоких скважин и сложных условий.
Факторы, влияющие на эффективность
Давление в пласте, вязкость нефти, содержание песка и газа могут влиять на коэффициент полезного действия насоса. Например, низкое пластовое давление приводит к недостаточному всасыванию, наличие газа может вызвать "газовую блокировку", а песок усиливает износ компонентов - все это снижает эффективность работы штангового насоса.
