Андрей Смирнов
Время чтения: ~20 мин.
Просмотров: 0

Станок-качалка

Виды станков

Семейство нефтяных качалок представлено на отечественном рынке оборудования большим количеством модификаций. У всех видов станков практически один и тот же принцип работы, но есть и существенные отличия. Наиболее популярны среди нефтяников станки с балансирами, которые относятся к классическому типу добывающего оборудования. В этих станках предусмотрен механизм задней фиксации шатуна и редуктор расположен на одной раме с электродвигателем и балансиром.

Альтернативой классическим станкам являются такие типы станков-качалок, как гидравлические штанговые насосы, закрепляемые на фланце арматуры скважины в самом верху. Штанговые насосы имеют то преимущество перед станками классического типа, что они не требуют при своей установки сооружения мощного фундамента

Особенно важно это свойство штанговых насосов для случаев разработки месторождений в вечной мерзлоте, где заливка любого качественного фундамента сопряжена с большими трудностями. Свайная же установка классических станков не оправдана по экономическим соображениям

Другой особенностью гидравлических насосов является возможность плавно, бесступенчато регулировать длину обсадной колонны. Благодаря этому появляется возможность точного подбора эксплуатационного режима скважины.

Станки-качалки СКДР10

Технические характеристики станков-качалок балансирных типа СКДР10.

Типоразмер станка-качалки

СКДР10-3,5

Тяговое усилие на штоке, Н (т)

100000 (10)

Длина хода штока, м

1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3,5

Типоразмер редуктора

Ц2НШ-560-56

Ц3НШ-560-56

Диапазон частот качаний в минуту, при передаточном числе редуктора:

125

90

63

40

4,1 — 11,5

1,3 — 3,8

1,8 — 5,2

2,7 — 7,4

4,1 — 11,5

Мощности двигателя кВт,

при передаточном числе редуктора:

125

90

63

40

30; 37

11 — 18,5

11 — 22

18,5 — 30

30 — 37

Диаметры шкивов, мм

редуктора

двигателя

900

200, 250, 280

Габаритные размеры, мм

длина

высота

ширина

7580

6500

3100

Масса, кг, не более

18780

Назначение.

Станок-качалка СКДР10-3,5 предназначен для индивидуального механического привода штангового насоса нефтяной скважины, с нагрузкой на сальниковом штоке не более 100кН.

Краткое описание.

Станок-качалка СКДР10-3,5 разработан  с учетом лучшего зарубежного и отечественного опыта в

проектировании и эксплуатации данного вида оборудования. Основные кинематические размеры СКДР соответствуют размерам станков-качалок СКД (ОСТ 26-16-08-87).

Станок-качалка конструктивно представляет собой индивидуальный балансирный привод штанговых насосов, состоящий из редуктора и сдвоенного четырехзвенного шарнирного механизма, с роторным уравновешиванием, преобразующим вращательное движение кривошипов в вертикальное движение канатной подвески сальникового штока с прикрепленной к нему колонной насосных штанг.

Основным  узлом станка-качалки является цилиндрический, трехступенчатый  редуктор Ц3НШ-560-56 с шевронными передачами Новикова.

Число качаний (число двойных ходов) станка-качалки устанавливается соответствующим подбором:

  • частоты вращения двигателя;

  • диаметра ведущего шкива  на электродвигателе;

  • передаточного числа редуктора.

Изменение длины хода сальникового штока (плунжера штангового насоса) производится установкой пальцев нижних головок шатунов в соответствующие гнезда кривошипов (одинаковые с обеих сторон). Нижняя площадка с лестницей и кожухом ременной передачи — откидная для удобства обслуживания привода и замены двигателя.

Станок-качалка СКДР10 обладает следующими преимуществами по сравнению с выпускаемыми в России аналогичными типами станков-качалок:

• Обеспечивает оптимальный процесс нефтедобычи за счет расширения диапазона числа качаний в сторону их уменьшения. Станок-качалка  комплектуется цилиндрическим трехступенчатым шевронным  редуктором Ц3НШ-560-56. По желанию Заказчика возможна комплектация редуктором Ц2НШ-560.

• Снижает энергопотребление за счет применения электродвигателей меньшей мощности.

• Вид климатического исполнения У1, УХЛ1 по ГОСТ 15150-69.  Для климатического исполнения

УХЛ1 металлоконструкции станка-качалки выполнены из хладоустойчивой стали 09Г2С  ГОСТ 19281-89.

• Выходной вал редуктора оснащен ограничителями для предотвращения схода кривошипов.

• Тормоз колодочный оснащен фиксатором для стопорения кривошипов в заданном положении при обслуживании и ремонте станка-качалки.

• Тело балансира станка-качалки выполнено из двух, сваренных между собой двутавров, что  позволяет повысить жесткость сварной конструкции.

• Головка балансира расположена на одном пальце и в рабочем положении фиксируется пружинным фиксатором, расположенным на теле балансира.

• На крышках опоры балансира, опоры траверсы и нижних головок шатунов предусмотрены отверстия для закачки пластичной смазки, выхода старой смазки и удаления воздуха при шприцевании узлов.

• Предусмотрены защита клиноременной передачи и винта натяжения ремней от атмосферных

осадков.

• Натяжение ремней производится вертикальным перемещением электродвигателя с последующей фиксацией.

• Концы входного вала редуктора конические для облегчения съёма шкивов при обслуживании.

• Поставка осуществляется транспортными пакетами.

• Унификация отдельных узлов.

• Ограждение регулируемое по высоте в зависимости от конструкции фундамента.

• Все типоразмеры оборудования имеют минимальный удельный вес при оптимальном тяговом

усилии.

Скачать каталог в формате PDF

Похожие материалы

Подробнее Характеристики товара Водяной полотенцесушитель Сунержа Галант 500×400 хром
Общие характеристики
Тип
водяной
Форма
лесенка
Материал
нержавеющая сталь
Вид подключения
к системе центрального отопления, к закрытой системе отопления, к системе…
Подробнее Характеристики товара Duwi Уличный светильник Sheffield 25707 3
Общие характеристики
Тип
светильник
Установка
настенный
Накладной
да
Назначение
осветительный
Источник света
лампы накаливания
Количество лампочек
1 шт.
Количество…
Подробнее Характеристики товара Переводные тату Flora by SashaTattooing Studio
Miami Tattoos — известный бренд переводных татуировок, дизайны для которых разрабатывают лучшие татуировщики и художники. Miami Tattoos — это дизайнерские переводные тату-украшения…
Подробнее Характеристики товара Постельное белье 2-спальное с евро простыней Ночь Нежна Нежный силуэт 50х70 см, поплин
Общие характеристики
Размерность
2-спальное с евро простыней
Пододеяльник в комплекте
есть
Размер пододеяльника, см
175 х 215…
Подробнее Характеристики товара Ночник-проектор ROXY-KIDS R-AC299
Общие характеристики
Тип
ночник-проектор
Установка
настольный
Для детской
да
Источник света
светодиоды
Материал арматуры
пластик
Материал плафона/абажура
пластик
Высота
12 см…

Show More

Основные характеристики

Внешний вид

Каждый станок качалка обладает индивидуальными параметрами, которые зависят от требуемых эксплуатационных свойств. Однако наряду с ними данный тип оборудования имеет общие технические характеристики. Для анализа качества станка рекомендуется ознакомиться с ними.

Все станки-качалки должны обладать достаточно высокой производительностью. Она определяется движением штока и его интенсивностью. Помимо этого, следует учитывать эксплуатационные качества: ремонтопригодность, размеры, общую массу и сложность обслуживания. Это является важным, так как зачастую станок качалка устанавливается вдали от населенных пунктов, что затрудняет ремонт в случае возникновения поломки.

Перечень основных технических характеристик:

  • максимально допустимый показатель нагрузки на устьевом штоке. Он может варьироваться от 30 до 100 кН;
  • длина хода штока. Обычно она составляет от 1,2 до 3 м;
  • крутящий момент вала выходного редуктора. Он влияет на интенсивность движения штока и может быть равен от 6,3 до 56 кНм;
  • число ходов балансира варьируется от 1,2 до 15 в минуту.

Станок-качалка может иметь различный показатель массы, который зависит от размеров его составных элементов. В среднем вес конструкции составляет от 3,8 до 14 тонн. При этом габариты варьируются от 4,125*1,35*3,245 м до 7,95*2,25*5,83 м. Для повышения безопасности эксплуатации станок качалка комплектуется блоком управления, который предотвращает самопроизвольный запуск электродвигателя в случае отключения энергии. Это же помогает избежать аварийных ситуаций при механических поломках компонентов.

Разновидности

Несмотря на схожий принцип работы с нефтяным ресурсом, в семействе станков-качалок представлены разные модификации. Как уже отмечалось, наиболее популярным считается классический балансный станок, в котором предусматривается задняя фиксация шатуна, а также редуктор, подключаемый к раме с уравновешивателем. Но есть и альтернатива данному оборудованию. Это гидравлический штанговый насос, который крепится на верхнем фланце скважинной арматуры. К его особенностям и преимуществам относят исключение необходимости устанавливать фундаментную подушку. Это отличие имеет большое значение, если речь идет о разработке скважин в зонах вечной мерзлоты. Есть и другие особенности у гидравлических установок. В частности, они предполагают осуществление бесступенчатой регулировки длины, что дает возможность с большей точностью подбирать режимы эксплуатации оборудования.

Особенности эксплуатации

Станок качалка на бетонном фундаменте

Современный станок качалка относится к классу сложного оборудования и состоит из множества компонентов. Поэтому его эксплуатация подразумевает детальное изучение устройства, основных параметров оборудования и неукоснительное соблюдение техники безопасности.

Прежде всего необходимо сделать корректную установку оборудования. При этом учитывается не только его масса и габариты, но и характеристики грунта. В некоторых случаях для модели с небольшим весом достаточно обустроить свайный фундамент. Но чаще всего необходимо устанавливать железобетонную плиту, которая равномерно распределит вес оборудования.

Основные правила эксплуатации:

  • рабочий персонал должен пройти инструктаж по технике безопасности, детально узнать характеристики и устройство станка;
  • выполнение профилактических мероприятий по поддержанию установки в нормальном состоянии;
  • в случае возникновения аварийной ситуации оборудование должно быть отключено, работа прекращена;
  • устранением неполадок могут заниматься только квалифицированные специалисты.

Для наглядного ознакомления с принципом работы рекомендуется посмотреть видеоматериал, в котором показаны станки-качалки:

Тип — станка-качалка

Тип станка-качалки выбирают в зависимости от глубины скважины и предполагаемого ее дебита, т.е. количества добываемой нефти за единицу времени.

Тип станка-качалки — СКН-5; тип трактора подъемника С-100 с лебедкой — ЛТ-11КМ; подъемное сооружение-вышка 24 м; глубина подвески насоса 1350 м; трубы диаметром 89 мм — 193 шт; штанги диаметром 22 мм — 169 шт.

Тип станка-качалки выбирают в зависимости от количества жидкости, извлекаемой из скважины, и глубины, с которой нужно поднимать жидкость на поверхность.

Диаграмма для выбора типа станка-качалки по ГОСТ 5866 — 51 и выбора режима.

Тип станка-качалки рассматриваемого стандарта и режим откачки выбирают по диаграммам АзНИИ — ДН ( А. Н. Адонина) — см. рис. VIII. Предварительно конструкцию штанговой колонны можно подобрать по вспомогательным табл. VIII.

Общий вид станка-качалки.

Каждый тип станка-качалки характеризуется максимальными допускаемыми нагрузками на устьевой шток, длиной хода устьевого штока и крутящим моментом на кривошипном валу редуктора. Как видно из таблицы, кроме СК2, СКЗ и СК4, все другие станки-качалки имеют по два типоразмера.

Выбор типа станка-качалки зависит от количества извлекаемой жидкости из скважины ( суточного дебита) и глубины, с которой извлекают жидкость на поверхность.

Номограмма для выбора режима эксплуатации.

Башкирии типа станка-качалки 7СК8 перевод скважин на периодическую эксплуатацию следует осуществлять, когда фактический дебит их на непрерывном режиме менее 1 5 м3 / сут.

Подбор типа станка-качалки, диаметра насоса, конструкции колонны штанг и параметров помпирования производим по номограммам, разработанным А. Н. Алешиным ( фиг.

Диаметр насоса, тип станка-качалки и необходимую мощность электродвигателя находим из диаграммы, приведенной на фиг.

Количество откачиваемой жидкости и тип станка-качалки обычно бывают известны.

При выборе насоса учитывают тип станка-качалки и особенно длину его хода. Если насосная установка работает на длинном ходе, то используют насос с большим числом втулок. Для эксплуатации средних и глубоких скважин рекомендуют применять вставные насосы, а в неглубоких скважинах — трубные насосы.

Выбор оборудования начинается с подбора типа станка-качалки по диаграмме АзНИИ ( А. Н. Адонина) в зависимости ют заданного дебита и рассчитанной глубины подвески насоса. Подвеска насоса слагается из величин динамического уровня и погружения.

Особенности эксплуатации

Современный станок качалка относится к классу сложного оборудования и состоит из множества компонентов. Поэтому его эксплуатация подразумевает детальное изучение устройства, основных параметров оборудования и неукоснительное соблюдение техники безопасности.

Прежде всего необходимо сделать корректную установку оборудования. При этом учитывается не только его масса и габариты, но и характеристики грунта. В некоторых случаях для модели с небольшим весом достаточно обустроить свайный фундамент. Но чаще всего необходимо устанавливать железобетонную плиту, которая равномерно распределит вес оборудования.

Основные правила эксплуатации:

  • рабочий персонал должен пройти инструктаж по технике безопасности, детально узнать характеристики и устройство станка;
  • выполнение профилактических мероприятий по поддержанию установки в нормальном состоянии;
  • в случае возникновения аварийной ситуации оборудование должно быть отключено, работа прекращена;
  • устранением неполадок могут заниматься только квалифицированные специалисты.

Для наглядного ознакомления с принципом работы рекомендуется посмотреть видеоматериал, в котором показаны станки-качалки:

Характеристики станков-качалок

Технологи анализируют широкий спектр технико-эксплуатационных параметров, которые дают основания для выбора того или иного станка. В частности, оценивается нагрузка на штоке, длина хода, размеры редуктора, крутящий момент, частотный диапазон качания и т. д.

Одной из главных характеристик станков-качалок является мощность электродвигателя. Так, типовые нефтяные насосы справляются со своими функциями при условии подачи усилия в 20-25 кВт. Более глубокий анализ параметров также предусматривает учет типа ремня, диаметров шкивов и особенностей тормозной системы. При этом, кроме эксплуатационных рабочих возможностей, следует иметь в виду и габаритные параметры, которые делают возможным принципиальную установку конкретного станка в тех или иных условиях. Опять же, типовая установка может иметь в длину 7 м, а в ширину – порядка 2-2,5 м. Масса обычно превышает 10 т.

Установка штангового глубинного насоса (УШГН)

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.

Устройство качалки


При изучении устройства станка-качалки необходимо начать с установочной базы. База – это то, из чего состоит основа аппарата. Монтаж станка производится на заранее подготовленную бетонную основу, фундамент. Здесь же расположена платформа и её стойка вместе со станцией управления, в которой находится кабина оператора.

После того, как все организационные работы по установке платформы завершены, на неё навешивается массивный балансир, который уравновешивает специальную головку с канатным подвесом. Энергетическим приводом станка является мощный электродвигатель, который через редуктор станка-качалки передаёт усилие на балансир. Двигатель размещается иногда снизу под платформой, но такой вариант используется крайне редко, так как он связан с недостаточной безопасностью эксплуатации оборудования.

Через кривошип с шатуном электродвигатель воздействует на балансир, благодаря чему вращение вала двигателя преобразуется в цикличное поступательное движение элементов глубинного насоса.

Пункт управления станком-качалкой изготавливается в коробчатом виде, он содержит всё необходимое электротехническое оборудование комплекса. В станции, в непосредственной близости от управляющего реле, расположен и механический тормоз ручного типа.

Агрегат для ремонта и обслуживания станков-качалок АРОК-Е

 Позволяет производить сварочные, газорезательные, монтажные, монтажно-демонтажные, слесарные работы, покраску оборудования и сооружений. При наличии быстросъёмной люльки — окраску и ремонт оборудования до 12 м. Транспортировку различного оборудования, перевозку дежурной бригады в количестве до 5 человек. Возможен монтаж КМУ разной грузоподъёмности и других фирм производителей.

Технические характеристики автомобиля
Базовое шасси     КамАЗ 43114, Урал 4320-1912, КамАЗ 43118
Колесная формула     6×6
Снаряженная масса, кг     14 280
Масса перевозимого груза, кг     4 000
Длина бортовой платформы, м     2,5
Высота борта, м     700

Технические характеристики КМУ
Краноманипуляторная установка     ИМ 150
Грузовой момент, тм     12,10
Максимальная грузоподъёмность, кг     4 020
Максимальный вылет, м     8,40
Грузоподъёмность на максимальном вылете, кг     1 320
Максимальная высота подъёма, м     11,89

Что представляет собой станок качалка?

Основные узлы станка-качалки — рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирно-подвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами. СК комплектуется набором сменных шкивов для изменения числа качаний, т. е. регулирование дискретное. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной салазке.

Монтируется станок-качалка на раме, устанавливаемой на железобетонное основание (фундамент). Фиксация балансира в необходимом (крайнем верхнем) положении головки осуществляется с помощью тормозного барабана (шкива). Головка балансира откидная или поворотная для беспрепятственного прохода спускоподъемного и глубинного оборудования при подземном ремонте скважины. Поскольку головка балансира совершает движение по дуге, то для сочленения ее с устьевым штоком и штангами имеется гибкая канатная подвеска 17 (рис. 13). Она позволяет регулировать посадку плунжера в цилиндр насоса для предупреждения ударов плунжера о всасывающий клапан или выхода плунжера из цилиндра, а также устанавливать динамограф для исследования работы оборудования.

Амплитуду движения головки балансира (длина хода устьевого штока-7 на рис. 12) регулируют путем изменения места сочленения кривошипа шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие). За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравномерная. Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.

Блок управления обеспечивает управление электродвигателем СК в аварийных ситуациях (обрыв штанг, поломки редуктора, насоса, порыв трубопровода и т. д.), а также самозапуск СК после перерыва в подаче электроэнергии.

Долгое время нашей промышленностью выпускались станки-качалки типоразмеров СК. В настоящее время по ОСТ 26-16-08-87 выпускаются шесть типоразмеров станков-качалок типа СКД табл. 4.

Таблица 4

Число ходов балансира в мин.

Масса, кг

Редуктор

СКД3-1,5-710

5¸15

3270

Ц2НШ-315

СКД4-2,1-1400

5¸15

6230

Ц2НШ-355

СКД6-2,5-2800

5¸14

7620

Ц2НШ-450

СКД8-3,0-4000

5¸14

11600

НШ-700Б

СКД10-3,5-5600

5¸12

12170

Ц2НШ-560

СКД12-3,0-5600

5¸12

12065

Ц2НШ-560

В шифре, например, СКД8-3,0-4000, указано Д — дезаксиальный; 8 ‑ наибольшая допускаемая нагрузка Рmax на головку балансира в точке подвеса штанг, умноженная на 10 кН; 3,0 — наибольшая длина хода устьевого штока, м; 4000 — наибольший допускаемый крутящий момент Мкр, max на ведомом валу редуктора, умноженный на 10-2 кН*м.

АО «Мотовилихинские заводы» выпускает привод штангового насоса гидрофицированный ЛП-114.00.000, разработанный совместно со специалистами ПО «Сургутнефтегаз».

Моноблочная конструкция небольшой массы делает возможным его быструю доставку (даже вертолетом) и установку без фундамента (непосредственно на верхнем фланце трубной головки) в самых труднодоступных регионах, позволяет осуществить быстрый демонтаж и проведение ремонта скважинного оборудования.

Фактически бесступенчатое регулирование длины хода и числа двойных ходов в широком интервале позволяет выбрать наиболее удобный режим работы и существенно увеличивает срок службы подземного оборудования.

Техническая характеристика

Нагрузка на шток. кН (тс) 60 (6)

Длина хода, м 1,2¸2,5

Число двойных ходов в минуту 1¸7

Мощность, кВт 18,5

Масса привода, кг 1800

Станки-качалки для временной добычи могут быть передвижными на пневматическом (или гусеничном) ходу. Пример — передвижной станок-качалка «РОУДРАНЕР» фирмы «ЛАФКИН».

Литература

  • Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Каштанов В.С., Мерициди И.А., Николаев Н.М., Пекин С.С., Сабиров А.А. Нефтегазопромысловое оборудование. Под общ. ред. В.Н. Ивановского. Учеб. для ВУЗов. – М.: «ЦентрЛитНефтеГаз», 2006.
  • Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Оборудование для добычи нефти и газа. В 2 ч. Ч. 2. — М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2003.
  • Кушеков А.У., Ермеков М.М., Ажикенов Н.С. Скважинные насосные установки. – Кн. l: Штанговые скважинные насосные установки с механическим приводом. – Алматы: Эверо, 2001.
  • Справочник по станкам-качалкам. — Альметьевск АО «Татнефть».:К. И. Архипов, В. И. Попов, И. В. Попов. 2000.
  • Станок-качалка, Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
  • Аливердизаде K. C., Балансирные индивидуальные приводы глубиннонасосной установки, Баку-Л., 1951;

Литература

  • Кушеков А.У., Ермеков М.М., Ажикенов Н.С. Скважинные насосные установки. – Кн. l: Штанговые скважинные насосные установки с механическим приводом. – Алматы: Эверо, 2001.
  • Справочник по станкам-качалкам. — Альметьевск АО «Татнефть».:К. И. Архипов, В. И. Попов, И. В. Попов. 2000.
  • Станок-качалка, Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
  • Аливердизаде K. C., Балансирные индивидуальные приводы глубиннонасосной установки, Баку-Л., 1951;
  • Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. Учебное пособие для вузов. — М: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. — 816 с.

Конструктивные особенности

Станки-качалки предназначены для передачи поступательного движения глубинному штанговому насосу, расположенному на дне скважины. Для уменьшения затрат на энергию оборудование должно обладать уникальной кинематической схемой. Дополнительным условием является применение современных комплектующих и компонентов.

Для анализа функциональности и особенности работы необходимо ознакомиться с конструкцией, которой обладает станок-качалка. Он состоит из силовой установки, вращательное движение от которой поступает на ведущий вал редуктора. На нем расположен кривошип с системой противовесов. Для связи кривошипа с балансиром предусмотрены шатуны и траверсы. В свою очередь, балансир установлен на опорной стойке. Для уменьшения затраты энергии на торцевой части балансира расположена откидная головка.

Правильно установленный станок имеет следующие эксплуатационные качества:

  • высокий показатель КПД. Обусловлен системой противовесов, которые позволят оптимизировать затраты энергии;
  • надежность. Станок качалка способен работать продолжительное время. Главное — обеспечивать должный уровень смазки подвижных механизмов;
  • сложность установки. Для нормальной эксплуатации станки-качалки необходимо устанавливать на обустроенные опорные платформы. Чаще всего их изготавливают методом заливки бетонной смесью.

Наряду с этой конструкцией в нефтедобывающей отрасли применяется безбалансировочное оборудование. Эти модели отличаются относительно небольшими размерами и массой, но при этом обладают более низким показателем КПД. Чаще всего устанавливаются в труднодоступных районах или местах, где обустройство полноценного фундамента затруднено.

Принцип работы нефтяной качалки

Все происходит по следующему принципу. Посредством электрического питания происходит работы двигателя, который в свою очередь запускает весь механизм в рабочее положение. Начинается вращение механических частей нефтяной качалки, посредством чего балансировочный элемент начинает осуществлять движение, которое сродни движению качелей. Подвеска, на которой располагается шток устьевого типа, начинает осуществлять движения возвратно поступательного характера. Таким образом, поступающая через штанговые элементы энергия выдается на штанговый насос, который в свою очередь и позволяет захватить нефть из недр земли.

Управляющая всем механизмом станция выглядит таким образом. Она представляет собой блок коробочного типа, который внутри в буквальном смысле нашпигован электроникой. Таким образом, никаких силовых и ручных воздействий для управления данной установкой не требуются, все управление происходит посредством нажатия на клавиши и выбора необходимой программы.

Как обслуживается качалка нефтяная?

Для работы со станками-качалками конструкторы предусматривают специальные механизмы. Например, для обслуживания траверсы с балансиром монтируется специальная площадка с приводными системами. Операторы могут управлять параметрами разъемной опорой балансирной головки, интегрированной в тело установки. Кинематическая схема приводной системы обеспечивает оптимальное движение головки и при необходимости может настраиваться на быстрое движение вниз

При этом важно разделять непосредственно функции операторов и персонала, который технически обслуживает нефтяные насосы в процессе эксплуатации. Если первые занимаются регуляцией подъема нефти, то вторые отслеживают рабочие показатели механизмов с точки зрения сохранения их функции в рамках допуска пиковых нагрузок

Основные характеристики

Каждый станок качалка обладает индивидуальными параметрами, которые зависят от требуемых эксплуатационных свойств. Однако наряду с ними данный тип оборудования имеет общие технические характеристики. Для анализа качества станка рекомендуется ознакомиться с ними.

Все станки-качалки должны обладать достаточно высокой производительностью. Она определяется движением штока и его интенсивностью. Помимо этого, следует учитывать эксплуатационные качества: ремонтопригодность, размеры, общую массу и сложность обслуживания. Это является важным, так как зачастую станок качалка устанавливается вдали от населенных пунктов, что затрудняет ремонт в случае возникновения поломки.

Перечень основных технических характеристик:

  • максимально допустимый показатель нагрузки на устьевом штоке. Он может варьироваться от 30 до 100 кН;
  • длина хода штока. Обычно она составляет от 1,2 до 3 м;
  • крутящий момент вала выходного редуктора. Он влияет на интенсивность движения штока и может быть равен от 6,3 до 56 кНм;
  • число ходов балансира варьируется от 1,2 до 15 в минуту.

Станок-качалка может иметь различный показатель массы, который зависит от размеров его составных элементов. В среднем вес конструкции составляет от 3,8 до 14 тонн. При этом габариты варьируются от 4,125*1,35*3,245 м до 7,95*2,25*5,83 м. Для повышения безопасности эксплуатации станок качалка комплектуется блоком управления, который предотвращает самопроизвольный запуск электродвигателя в случае отключения энергии. Это же помогает избежать аварийных ситуаций при механических поломках компонентов.

Заключение

Производители станков-качалок регулярно предлагают новые технологические решения для обеспечения процесса добычи нефти, однако о серьезных пересмотрах существующих концепций пока говорить не приходится. Дело в том, что нефтегазовое оборудование стоит дорого и многие заказчики неохотно меняют имеющийся парк техники. Тем не менее частичное обновление значительно устаревших компонентов все же происходит. Также наблюдается и тенденция перехода от балансирных станков к более совершенным гидравлическим. Это обусловлено именно стремлением к оптимизации работы существующей инфраструктуры. В итоге нефтедобывающие предприятия сокращают затраты на организацию и эксплуатацию оборудования, но в то же время не понижают качества целевого продукта.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации