КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГЛУБИННОНАСОСНЫХ УСТАНОВОК. ШТАНГОВЫЕ СКВАЖИННЫЕ НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ

Глубиннонасосные установки занимают важное место в системе механизированной добычи нефти, поскольку позволяют эффективно эксплуатировать скважины при недостаточном пластовом давлении [5]. Под данным термином понимается совокупность оборудования, предназначенного для подъёма жидкости с больших глубин на поверхность с помощью насоса, размещённого непосредственно в скважине.

Конструкция и принцип работы таких установок формировались десятилетиями, вследствие этого сегодня существует несколько устойчивых разновидностей, каждая из которых ориентирована на определённые условия эксплуатации. Классификация глубиннонасосных установок может проводиться по различным признакам. Наиболее распространённым является деление по типу привода и способу передачи энергии к подземному насосу.

В этом случае выделяются штанговые, электроцентробежные, винтовые и гидропоршневые установки. Каждая группа имеет свои конструктивные особенности, преимущества и ограничения, которые определяют область их применения на конкретных скважинах [14]. Штанговые скважинные насосные установки считаются классическим и наиболее массовым вариантом глубиннонасосного оборудования.

Их отличительной особенностью является использование колонны насосных штанг, посредством которых возвратно-поступательное движение от наземного привода передаётся к плунжеру подземного насоса.

Несмотря на кажущуюся простоту, данная система представляет собой сложный механизм, работа которого зависит от множества факторов, включая глубину скважины, свойства добываемой жидкости и режим эксплуатации. Электроцентробежные установки, в отличие от штанговых, работают за счёт вращательного движения рабочего органа и требуют подачи электроэнергии непосредственно к погружному электродвигателю. Они широко применяются на скважинах с высоким дебитом, однако отличаются более сложным обслуживанием и повышенными требованиями к качеству электроэнергии. Винтовые насосные установки эффективны при добыче высоковязкой нефти и песконосных флюидов, а гидропоршневые системы используются реже из-за сложности конструкции и эксплуатации.

Штанговая скважинная насосная установка состоит из наземного и подземного оборудования. К наземной части относятся станок-качалка, электродвигатель, редуктор и устьевое оборудование. Станок-качалка выполняет функцию преобразования вращательного движения электродвигателя в возвратно-поступательное движение, которое через штанговую колонну передаётся плунжеру насоса.

Подземная часть включает насосно-компрессорные трубы, насос, штанги и вспомогательные элементы, обеспечивающие герметичность и устойчивость работы системы.

Принцип работы штанговой насосной установки основан на чередовании ходов плунжера вверх и вниз. При ходе вверх происходит заполнение цилиндра насоса жидкостью за счёт открытия приёмного клапана, при ходе вниз жидкость вытесняется в колонну насосно-компрессорных труб. Этот процесс повторяется с заданной частотой, обеспечивая непрерывный подъём жидкости на поверхность.

Простота данного принципа позволяет эксплуатировать установки в течение длительного времени при минимальных затратах на обслуживание. Одним из ключевых преимуществ штанговых установок является их высокая надёжность и ремонтопригодность. Большинство элементов конструкции хорошо изучены, стандартизированы и доступны для замены. Это особенно важно при эксплуатации удалённых и малодебитных скважин, где применение более сложных установок экономически нецелесообразно. Кроме того, штанговые насосы устойчивы к колебаниям дебита и могут работать при наличии газа в добываемой жидкости. Вместе с тем штанговые установки имеют и ряд ограничений.

С увеличением глубины скважины возрастает нагрузка на колонну штанг, что приводит к повышенному износу и риску аварий. Также эффективность работы снижается при высокой вязкости нефти и значительном содержании механических примесей. Эти факторы требуют тщательного подбора параметров установки и регулярного контроля её состояния [11].

Область применения штанговых скважинных насосных установок охватывает широкий спектр условий. также при добыче обводнённой продукции.

Гибкость настройки режима работы позволяет адаптировать установку под конкретные геолого-технические условия, что делает её универсальным инструментом механизированной добычи [6]. Значение штанговых насосных установок в современной нефтедобыче остаётся высоким, [10]. Несмотря на появление новых технологий.

Их простота, надёжность и сравнительно низкая стоимость эксплуатации обеспечивают стабильный интерес со стороны добывающих предприятий [1].

В итоге глубиннонасосные установки, и в особенности штанговые системы, продолжают играть важную роль в поддержании добычи на зрелых месторождениях и позволяют эффективно использовать остаточные запасы углеводородов.