Станок-качалка

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Станок-качалка (двуплечий) под Уфой (Башкортостан)
Станок-качалка (одноплечий). Модель СКМР6-2,5

Стано́к-кача́лка — тип наземных приводов скважинных штанговых насосов (ШСН) при эксплуатации нефтяных скважин. Операторы по добыче нефти и газа определяют этот привод как «индивидуальный механический привод штангового насоса», просторечное название: «качалка».

Станок-качалка является важным элементом нефтегазового оборудования и используется для механического привода к нефтяным скважинным штанговым (плунжерным) насосам. Конструкция станка-качалки представляет собой балансирный привод штанговых насосов, состоящий из редуктора и сдвоенного четырёхзвенного шарнирного механизма.

Около 2/3 всех добывающих скважин в мире используют штанговые насосы, и на многих из них в качестве привода установлены станки-качалки.[1] По этой причине станок-качалка является своеобразным символом нефтедобычи — его стилизованное изображение можно встретить в логотипах компаний, периодических изданий, выставок, форумов, конференций, связанных с нефтегазовой тематикой.

Изготовители

Станок-качалка «Lufkin» производства США на месторождении Башкортостана
Станок-качалка «Вулкан» производства г. Бухарест Румыния

До 1991 главным заводом по выпуску и проектированию станков-качалок в СССР являлся АзИНМАШ г. Баку. В последние годы станки-качалки начали производить и российские заводы.

В России изготавливаются станки-качалки 13 типоразмеров по ГОСТ 5866-76. Изготовителями станков-качалок в России является ЗАО «ЭЛКАМ-Нефтемаш» (г. Пермь), АО «Ижнефтемаш» (г. Ижевск), ОАО «Уралтрансмаш» (г. Екатеринбург), ЗАО «Нефтепром-Сервис» (г. Ижевск), ОАО «Редуктор» (г. Ижевск).

Изготовители за рубежом: «Вулкан» (г. Бухарест, Румыния), «Lufkin» (США), Ирон-МЭН (Китай).

Конструкция

Действующая модель станка-качалки возле геологического факультета Texas A&M University, Колледж-Стейшен (Техас)

Станок-качалка устанавливается на специально подготовленном фундаменте (обычно бетонном), на котором устанавливаются: платформа, стойка, станция управления.

После первичного монтажа на стойку помещается балансир, который уравновешивают так называемой головкой балансира. К ней же крепится канатная подвеска (последняя соединяет балансир с полированным сальниковым штоком).

На платформу устанавливаются редуктор и электродвигатель. Иногда электродвигатель расположен под платформой. Последний вариант имеет повышенную опасность, поэтому встречается редко. Электродвигатель соединяется с маслонаполненным понижающим редуктором через клиноремённую передачу. Редуктор же, в свою очередь, соединяется с балансиром через кривошипно-шатунный механизм. Этот механизм преобразует вращательное движение вала редуктора в возвратно-поступательное движение балансира.

Станция управления представляет собой шкаф, в котором расположена электроаппаратура. Вблизи станции управления (или прямо на ней) выведен ручной тормоз станка-качалки. На самой станции управления расположен ключ (для замыкания электросети) и амперметр. Последний — очень важный элемент, особенно в работе оператора добычи нефти и газа. Нулевая отметка у амперметра поставлена в середину шкалы, а стрелка-указатель движется то в отрицательную, то в положительную область. Именно по отклонению влево-вправо оператор определяет нагрузку на станок — отклонения в обе стороны должны быть примерно равными. Если же условие равенства не выполняется, значит, станок работает вхолостую.

Типовая конструкция

По виду выполнения балансира станки-качалки подразделяются на станки-качалки с двуплечим балансиром и станки-качалки с одноплечим балансиром.

Ограничения

Штанговые насосы с наземным приводом могут использоваться для неглубоких вертикальных скважин и наклонных скважин с незначительным отклонением от вертикали, в диапазоне подач от 1 до 50 м3/сут (в некоторых случаях подача может достигать 200 м3/сут). Типичные глубины — от 30 метров до 1,5 км, максимальные глубины — 2,5 км.[2]. Есть сведения о применении штанговых насосов с наземным приводом в скважинах с глубинами до 5 км.[3]

Станки-качалки не используются на оффшорных скважинах[1].

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 Electric Submersible Pumps in the Oil and Gas Industry Архивная копия от 7 января 2015 на Wayback Machine, Steve Breit and Neil Ferrier, Wood Group ESP, Inc. // Pumps & Systems, April 2008: «Sucker Rod Pumps … A beam and crank assembly at the surface (often called a „pump jack“) creates reciprocating motion, which is converted to a vertical motion in a sucker-rod string that connects to the downhole pump assembly. … Due to its long history, sucker rod pumping is a very popular means of artificial lift. Roughly two-thirds of the producing oil wells around the world use this type of lift.»
  2. ↑ Кушеков А.У., Ермеков М.М., Ажикенов Н.С. Скважинные насосные установки. – Кн. 1: Штанговые скважинные насосные установки с механическим приводом. – Алматы: Эверо, 2001
  3. ↑ Advanced Artificial Lift Methods — PE 571, Tan Nguyen, New Mexico Institute of Mining and Technology  (англ.). Slide 14 Pump-Assisted Lift — Reciprocating Rod Pump, Slide 27 General Guidelines (Weatherford International Ltd. (2003, 2005). Artificial Lift Products and Services. Houston)

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;
  • Chapter 3 Sucker Rod Pump // Niladri Kumar Mitra, Principles of Artificial Lift — Allied Publishers, 2012, ISBN 9788184247640, 464 страницы  (англ.)
  • 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.

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Станок-качалка&oldid=13286086