Гойдалка нафтова: будову, призначення. Нафтогазове обладнання

Процес видобутку нафти пов'язаний із застосуванням спеціального глибинного обладнання, основу якого складають так звані верстати-качалки. Це різновид наземного приводного механізму, яким керують оператори у ході експлуатації свердловин. Як правило, гойдалка нафтова базується на роботі плунжерних насосів, забезпечують функцію добувної інфраструктури.

Призначення нафтових качалок

Найбільш поширений привід штангового насоса призначений для пальового розробки родовищ. За допомогою даного агрегату користувачі освоюють свердловини в умовах вічної мерзлоти. Також популярно нафтогазове обладнання у вигляді качалок з одноплечими балансирами. Такі верстати використовуються в якості індивідуального приводу при видобутку нафти.


По суті, будь-яка нафтовидобувна інфраструктура орієнтована на здійснення підняття ресурсу. Загальний принцип роботи обладнання можна порівняти з функцією шприца, яка в даному випадку забезпечується штанговими насосами. Також в якості обов'язкового елемента качалка нафтова оснащується колонами з компресійних труб. По цих каналах і реалізується підйом і передання нафти.

Процес нафтовидобутку качалкою

Технологічна організація процесу видобутку ділиться на кілька етапів. Починаються роботи з буріння свердловини, глибина якої може досягати декількох кілометрів. Як правило, розробляються 1500-метрові отвору, а рекордсменами є свердловини на 4000 м. Далі встановлюються колони обсадного трубопроводу, які стають основою нафтовидобувної інфраструктури. Активатором ж у даній системі буде насос. Для розуміння принципу його дії слід розібратися з тим, як працює нафтова гойдалка в загальній структурі трубопроводу. Вона виконує функцію приводного механізму, за рахунок якого виконуються зворотно-поступальні дії. Гойдалки працюють по цикличному принципом, даючи можливість нафти концентруватися навколо свердловини для забезпечення ефективної відкачування. Крім того, такий принцип обслуговування мінімізує знос частин установки.

Пристрій нафтової качалки

Верстат монтується на спеціальну бетонну основу у вигляді фундаменту. Тут же розташовується стійка, платформа і керуюча станція для оператора. Після завершення робіт по організації платформи розміщується балансир, уравновешиваемий спеціальною головкою, до якої також приєднується канатний підвіс. Для забезпечення силового впливу качалка нафтова оснащується редуктором і електродвигуном. Останній може розташовуватися під платформою, але з-за високої небезпеки експлуатації даної конфігурації таке розміщення застосовується вкрай рідко. Що стосується редуктора, то він за допомогою кривошипно-шатунного механізму підключається до балансира. Ця зв'язка призначена для перетворення обертального дії вала у зворотно-поступальну функцію. Примітна і завдання станції управління. Як правило, її основу формує коробковий комплекс з електротехнічної начинкою. В обов'язковому порядку поряд з реле управління встановлюється і ручний механічний гальмо.

Різновиди

Незважаючи на схожий принцип роботи з нафтовим ресурсом, в сімействі верстатів-качалок представлені різні модифікації. Як вже зазначалося, найбільш популярним вважається класичний балансний верстат, в якому передбачається задня фіксація шатуна, а також редуктор, що підключається до рами з уравновешивателем. Але є й альтернатива даного обладнання. Це гідравлічний штанговий насос, який кріпиться на верхньому фланці свердловинної арматури. До його особливостей і переваг відносять виключення необхідності встановлювати фундаментну подушку. Ця відмінність має велике значення, якщо мова йде про розробку свердловин у зонах вічної мерзлоти. Є й інші особливості у гідравлічних установок. Зокрема, вони передбачають здійснення безступінчастого регулювання довжини, що дає можливість з більшою точністю підбирати режими експлуатації обладнання.

Характеристики верстатів-качалок

Технологи аналізують широкий спектр техніко-експлуатаційних параметрів, які дають підстави для вибору того або іншого верстата. Зокрема, оцінюється навантаження на штоку, довжина ходу, розміри редуктора, крутний момент, частотний діапазон хитання і т. д. Однією з головних характеристик верстатів-качалок є потужність електродвигуна. Так, типові нафтові насоси справляються зі своїми функціями за умови подання зусилля в 20-25 кВт. Більш глибокий аналіз параметрів також передбачає врахування типу ременя, діаметрів шківів і особливостей гальмівної системи. При цьому, крім експлуатаційних робочих можливостей, слід мати на увазі і габаритні параметри, які роблять можливим принципову установку конкретного верстата в тих чи інших умовах. Знову ж, типова установка може мати в довжину 7 м, а в ширину – близько 2-25 м. Маса зазвичай перевищує 10 т.

Як обслуговується качалка нафтова?

Для роботи з верстатами-качалками конструктори передбачають спеціальні механізми. Наприклад, для обслуговування траверси з балансиром монтується спеціальна площадка з приводними системами. Оператори можуть керувати параметрами рознімної опорою балансирної головки, інтегрованої в тіло установки. Кінематична схема приводної системи забезпечує оптимальний рух головки і при необхідності може налаштовуватися на швидкий рух вниз. При цьому важливо розділяти безпосередньо функції операторів та персоналу, який технічно обслуговує нафтові насоси в процесі експлуатації. Якщо перші займаються регулюванням підйому нафти, то другі відстежують робочі показники механізмів з точки зору збереження їх функції в рамках допуску пікових навантажень.

Висновок

Виробники верстатів-качалок регулярно пропонують нові технологічні рішення для забезпечення процесу видобутку нафти, однак про серйозні переглядах існуючих концепцій поки говорити не доводиться. Справа в тому, що нафтогазове обладнання коштує дорого і багато замовники неохоче змінюють наявний парк техніки. Тим не менш часткове оновлення значно застарілих компонентів все ж відбувається. Також спостерігається тенденція переходу від балансирних верстатів до більш досконалим гідравлічним. Це зумовлено саме прагненням до оптимізації роботи існуючої інфраструктури. У підсумку нафтовидобувні підприємства скорочують витрати на організацію та експлуатацію обладнання, але в той же час не знижують якості цільового продукту.