Установки винтовых насосов для добычи нефти

курсовая работа

1.3.3 Классификация УШВН

В зарубежной и отечественной практике известно большое количество схем и типоразмеров УШВН, которые можно классифицировать следующим образом:

1) По типу привода:

- с электроприводом;

- с объемным гидроприводом;

- приводом от ДВС;

- с газовым двигателем.

Наибольшее распространение получили установки с асинхронным электроприводом переменного тока с номинальной частотой вращения 1000 об/мин. Мощность электродвигателя в зависимости от подачи и давления насоса изменяется от 3 до 100 кВт и выше.

2) По кинематической схеме привода:

- с одноступенчатой трансмиссией;

- с двухступенчатой трансмиссией.

Простейшая схема УШВН, исключающая силовую трансмиссию, к которой двигатель напрямую соединяется с валом приводной головки, на практике не используется, поскольку требуется применение тихоходных двигателей, что неэффективно.

Одноступенчатая схема трансмиссии может быть реализована на базе ременной, цепной или зубчатой передачи.

Двухступенчатая схема (1 ступень - ременная, 2 ступень - зубчатая передача) обеспечивает возможность использования быстроходных приводных двигателей с пониженными массогабаритными параметрами, а так же снижение передаточного отношения первой ступени, что позволяет осуществлять широкое регулирование частоты вращения штанг путем смены шкивов ременной передачи.

В отдельных случаях для упрощения трансмиссии в качестве приводного электродвигателя целесообразно использовать мотор-редуктор.

Наибольшее распространение получили схемы приводов с одноступенчатой ременной трансмиссией.

3) По типу ременной передачи:

- с клиноременными ремнями;

- с зубчатыми ремнями.

Наиболее часто применяют обычные многорядные клиноременные передачи.

В некоторых конструкциях используются поликлиновые и зубчатые ремни. Последние обеспечивают передачу высоких крутящих моментов без скольжения, не требуют предварительного натяжения и периодической подтяжки, отличаются компактностью и высоким КПД.

4) По конструкции вала:

- цельный вал;

- полый вал.

Компоновка с цельным валом, не требующая использования полированного штока, сложна при регулировке осевого положения ротора насоса относительно статора во время монтажа колонны штанг. В связи с этим, приводной вал, как правило, выполняется полым, что позволяет пропускать внутри него полированный шток и регулировать положение последнего в осевом направлении.

5) По расположению приводного винта:

- с горизонтальным расположением оси двигателя;

- с вертикальным расположением оси двигателя.

Вертикальная компоновка двигателя характерна для одноступенчатых ременных трансмиссий, горизонтальная - для приводов с зубчатой конической передачей.

6) По способу регулирования скорости приводного вала УШВН:

- с регулируемым приводным двигателем (электрическим или гидравлическим);

- с регулируемым передаточным отношением (за счет смены шкивов ременной и введением вариатора передачи).

Наиболее перспективно использование установок с частотно-регулируемым электроприводом переменного тока, обеспечивающим полный диапазон регулирования скорости (от 0 до 100 %) и возможность поддержания оптимального в заданных условиях режима работы системы пласт-насос-привод. Другая функция регулируемого электропривода - плавный пуск и остановка установки, что повышает надежность ее эксплуатации. Станция управления, регулируемым электроприводом включает систему контроля и регистрации, что позволяет отслеживать режим работы привода и вносить необходимые управляющие воздействия.

7) По кинематическому отношению рабочих органов:

- с однозаходным ротором (кинематическое отношение 1:2);

- с многозаходными рабочими органами (кинематическое отношение 2:3, 3:4, 4:5 и т.д.).

Выбор кинематического отношения обуславливается требуемыми эксплуатационными параметрами (диаметр, расход, давление, частота вращения) и технологическими возможностями при производстве.

8) По схеме закрепления статора:

- трубный (статор закрепляется на резьбе ко конце НКТ);

- вставной (статор спускается на штангах в сборе с ротором и крепится на НКТ с помощью специального замка).

9) По схеме закрепления низа НКТ:

- со свободным концом;

- с заякоренным концом.

10) По кинематической схеме насоса:

- с вращающимся внутренним элементом (винтом);

- с вращающимся наружным элементом (обоймой).

Типовая схема с вращающимся винтом - наиболее распространенная, простая и экономичная как в конструктивном плане, так и при монтаже и эксплуатации.

Схема со вращающейся обоймой, в которой поток пластовой жидкости поднимается по внутреннему каналу вращающихся полых колонн штанг или труб, предложена с целью предотвращения отложений парафина на стенки НКТ и снижению гидравлических потерь на трение за счет создания водяного кольца на стенках полых штанг. Такая система является более сложной, требует использования полых штанг увеличенного диаметра и устьевого вертлюга для отвода жидкости из скважины, и не нашла промышленного применения.

Делись добром ;)