Основные гидравлические схемы установок гидропоршневых насосов. Рабочая жидкость для привода ГПН. Достоинства и недостатки

Блочные автоматизированные установки гидропоршневых на­сосов (УГН) предназначены для добычи нефти из 2—8 кусто­вых наклонно-направленных скважин с внутренними диамет­рами эксплуатационных колонн 117,7—155,3 мм.

Установки можно применять для добычи нефти плотностью 870 кг/м³, содержащей до 99% воды, до 0,1 г/л механических примесей, до 0,01 г/л сероводорода, при температуре пласта до 120 °С.

Установки изготовляют в климатическом исполнении У, ХЛ.

Пример условного обозначения установки при заказе: уста­новка гидропоршневых насосов УГН25-150-25, где УГН—уста­новка гидропоршневых насосов; 25—подача одного гидропор­шневого агрегата, м³/сут; 150—подача установки суммарная, м³/сут; 25—давление нагнетания гидропоршневого агрегата при заданном давлении нагнетания рабочей жидкости, МПа.

Установка УГН состоит из скважинного и назем­ного оборудования.

Принцип действия установки основан на использовании гид­равлической энергии жидкости, закачиваемой под высоким дав­лением по специальному каналу в гидравлический забойный поршневой двигатель возвратно-поступательного действия, преобразующий эту энергию в возвратно-поступательное движение жестко связанного с двигателем поршневого насоса.

Скважинное оборудование включает в себя гидропоршневой насосный агрегат, размещенный в нижней (призабойной) части обсадной колонны, систему каналов, по которым подводится рабочая жидкость, отводится добытая и отработанная жидкость; устьевую арматуру и вспомогательные устройства: ловильную камеру, мачту с подъемным устройством и переключателем по­тока рабочей жидкости. В состав наземного оборудования входят устройства для под­готовки рабочей жидкости, насосы высокого давления, распре­делительная гребенка, которая служит для направления рабочей жидкости под заданным давлением с требуемым расходом к гидропоршневым насосным агрегатам, силовое и контрольно-регулирующее электрооборудование.

Схема гидропоршневого насоса (ГПН)

1 – фильтр, 2 – сваб, 3 – обратный клапан, 4 – гидродвигатель, 5 – его поршень, 6 – соединительный шток, 7 – золотниковый механизм, 8 – нагнетательный клапан насоса, 9 – насос погружной, 10 – его поршень, 11 – всас. клапан, 12 – посадочный конус, 13 – фильтр, 14 – обсад. колонна, 15 – пакер.

Гидропоршневой насосный агрегат представляет собой прямодействующий гидравлический насос, управление гидродвига­телем которого осуществляется золотниковым устройством. Этот агрегат состоит из собственно гидропоршневого свободно сбрасываемого насоса, посадочного седла и сбрасываемого об­ратного клапана.

Рабочая жидкость поступает в одну из полостей двигателя, создавая усилие, увлекающее поршень двигателя и соответст­венно поршень насоса вверх или вниз.

Рабочая жидкость, выходящая из га­зосепаратора, перед поступлением на прием силовых насосов проходит через гидроциклонный аппарат, где происходит отделение механических примесей в поле центробеж­ных сил.

Очищенная от газа, воды, механических примесей рабочая жидкость под высоким давлением направляется на гре­бенку для распределения по напорным наземным трубопрово­дам, а затем—в оборудование устья скважин, откуда при по­ложении устьевого переключателя «работа»—в НКТ и далее в ГН, приводя его в действие.

Наиболее часто в качестве раб. жидкости применяется нефть.