Основні напрями вдосконалення конструкцій і підвищення надійності глибинних штангових насосів

Основною задачею галузі конструювання насосів є збільшення їхньої надійності і підвищення експлуатаційних показників: можливої глибини експлуатації насоса та гідравлічного коефіцієнта корисної дії.

Одним з основних напрямів модернізації є збільшення міжремонтного циклу глибинних штангових насосів. Один із варіантів удосконалення конструкцій глибинних штангових насосів наведений на рисунку 1.6.8. У цьому насосі для збільшення міжремонтного циклу застосовуються гумові ущільнення, котрі дозволяють ефективно ущільнювати пару «плунжер–циліндр» навіть на свердловинах із великим вмістом піску у флюїді. При цьому до конструкції такого ущільнення включено дві тарілчастих пружини, котрі встановлені по торцях ущільнення і підтискають його по мірі зношування.

Рисунок 1.6.8 – Гумований ущільнюючий вузол:

1 – корпус плунжера; 2 – стінка циліндра; 3 – тарілчаста пружина; 4 – ущільнюючий елемент

Іншим способом модернізації є нарізання на поверхні плунжера спеціальних канавок кільцевого або гвинтового типу, котрі акумулюють у собі піскову " пудру", котра утворюється під час перетирання піску, який потрапив у проміжок між зовнішньою стінкою плунжера та внутрішньою стінкою циліндра під час роботи насоса (рис. 1.6.9).

Рисунок 1.6.9 – Пара «плунжер-циліндр» із гвинтовими піскознімними канавками:

Стінка циліндра; 2 – плунжер насоса; 3 – піскознімна канавка гвинтового типу; 4 – порожнина між стінкою циліндра та плунжером, що утворилася за рахунок наявності піскознімної канавки

Відомі також конструкції, в яких циліндр набраний з окремих ділянок підвищеної зносостійкості довжиною 300 мм, а плунжер зібраний із двох елементів: внутрішньої металевої основи та зовнішньої циліндричної керамічної оболонки.

Така конструкція глибинного штангового насоса значно перевищує за зносостійкістю відомі вітчизняні та закордонні аналоги.

З метою підвищення гідравлічного ККД глибинних штангових насосів у комплекті з ними використовуються газові й піскові якорі, котрі спрямовують рідку фазу – до насоса, газ – до затрубного простору, а пісок осідає в спеціальних накопичувачах.

Іноді під глибинні штангові насоси встановлюються електричні нагрівачі, котрі нагрівають насос та рідину, що надходить до нього, перешкоджаючи осіданню парафінів.