.с

штанг в верхней части их, под балансиром, устанавливают специальное приспособление ротатор, благодаря к-рому при каждом ходе поршня штанги поворачиваются на некоторый угол. На фиг. 4 изображено присоединение штанг к балансиру с дополнительными приспособлениями: Я - подвеска для штанг, JR-ротатор, S- поглотитель толчков, содержа-ший горизонтальную пружину, надетую на горизонтальный ва-.лик, при чем все соединения сделаны шарнирными, и G-за-1КИМ для Н1танг.

Кроме штанг, для передачи движения плунжеру иногда при- меняют стальные канаты,- способ, значительно сокрашаю-щий время спуска и подъема насоса. Недостатком его является способность канатов к вытягива- ---5 нию, следствием чего являются потеря длины хода плунжера и погихжение производительности насоса. Кроме того, случаи разрыва канатов более часты, чем штанг. По всем этим причинам они применяются редко.

Штанги соединяются с балансиром качалки при помоши полированной штанги.

Приводы. Глубокие насосы могут приводиться в действие от двигателя, обслуживающего только одну скважину (индивидуальная установка) или же це-.лую группу скважин (централь-Фиг. 4. ная или групповая установка).

РГндивидуальные установки применяются: 1) при значительном дебите скважин, 2) при большой глубине их (свыше 900 Ж), 3) при большом количестве воды и песка, 4) при неустановившемся режиме скважин, требующем частых подъемов насосов и чистки скважин, 5) при больших расстояниях между скважинами и 6) в пересеченной местности, затрудняющей обслуживание группы скважин от одного двигателя. Мощность двигателя, необходимая для работы насоса при индивидуальной эксплоатации скважины средней глубины, составляет от 5 до 15 ЕР, а для подъема и спуска труб и штанг до 30 ЬР. Удобно применение двухскоростных электромоторов, мощностью в 15-30 Н*. Переходным видом к групповым приводам являются установки, в хсоторых движение индивидуального привода передается насосам нескольких близко расположенных друг к другу сквалсин. Этот способ называется откачиванием с помощью коротких тяг. На фиг. 5 показана одна из установок такого типа: к пальцу кривошипа главного вала прикреплены тяги, соединенные с двумя качалками и передающие двилсение обслокиваемым ими насосам.

Групповые приводы применяют для эксп.лоатации сквалсин небольшой г.луби-ны, с небольшим дебитом, с установившимся релсимом, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга, в сравнительно ровной местности. Они очень удобны при эксплоатации отдельных скважин то.лько в

течение нескольких часов в сутки. Установка группового привода состоит из: 1) двигателя с трансмиссией, 2) группового привода, 3) передаточных .линий или полевых тяг, 4) опорных и вспомогательных приспособлений и 5) тсачалок над устьями скважин. Мощность двигателя (газового или электрического) колеб.лется в пределах от 1 до 4ЬР на скважину. Центральные приводы бывают следующих типов: шатунный, кривошипный, дисковый и эксцентриковый.

Фиг. 5.

В шатунном приводе, представ.ляющем одну из наиболее ранних конструкций групповых приводов (фиг. 6), горизонтальный шкив А помощью шатуна В, при повороте кривошипа иа 90° молсет поворачиваться на некоторый уго.л вокруг своей оси. На окрулс-ности шкива имеется ряд отверстий для присоединения к шкиву полевых тяг, получающих при описанном выше движении шкива качательное движение в горизонтальной п.лоскости. Такой привод с двигателем в 25 IP может обслуживать 12-15 скважин средней глубины 500 м. В центральном приводе с кривошипом шкив и шатун отсутствуют; тяги, идупще к качалкам насосов, соединены шарнирно с кривошипом. Такие установки обслуживают 4-5 скважин глубиной около 300 ж. В дисковом приводе на горизонтальном столе, получающем вращение вокруг вертикального вала нри помощи конич. шестерни, имеются два кривошипа.

Фиг. 6.

на к-рые насажены чугунные дпски, распо-лолсенные в разных горизонтальных плосхсо-стях. Калсдый диск имеет отверстия д.ля присоединения к нему полевых тяг, идущих к отдельным скважинам. Этот привод может обслулсивать 16-17 скважин г.лубиною 900 Jit при двигателе мощностью в 55 ЕР. В эксцентриковых приводах, являющихся наибслее распространенным типом группо-вьгх приводов, двилсение полевым тягам передается при помощи одного и.ли иеско.льких неподвилсно закреп.леиных на вертикальном валу эксцентриковых дисков, эксцентриситет которых равен половине хода поршня двигате.ля. На калсдый из дисков надевается обод, могунцхй свободно вращаться по окрулсиости диска. Ыа ободе де.лается ряд отверстий д.ля закрепления в них полевых тяг, идущих к качалкам. При вращении диска обод, удерлсР1ва,емы11 от вращения

полевыми тягами, получает качательное движение в горизонтальной плоскости с амплитудой качания, равной двойному эксцентриситету диска. Эксцентриковые приводы получают движение при помощи зубчатой или ременной передачи. В приводах с зубчатой передачей (фиг. 7) на вертикальном валу вместе с эксцентриковым диском укрепляется горизонтальное зубчатое колесо, находящееся в сцеплении с коническ. шестерней, укрепленной на коротком горизонтальном валу вместе со шкивом для ремня, идущего от трансмиссии. Число эксцентриков 1-3; в последнем случае оси эксцентриков образуют углы в 120°. Эксцентрики с верхней передачей (расположенные над зубчатым колесом) применяются в холмистой местности, с нижней передачей-в сравнительно ровной местности. Эксцентриковые приводы с ременной передачей имеют шкив для ремня диам. 5-6 ж, с ободом 35-38 сж ширины. Шкив м. б. деревян. или чугунный. Иногда обод шкива состоит из стальной ленты, к внутренней поверхности к-рой прикреплено кольцо таврового сечения; к кольцу с помощью стяжек прикрепляется система спиц. Этот шкив заклинивается на втулке,вращающейся около неподвижного вертикального вала и опирающейся на шариковую пяту. На этой же втулке

маховика заклинены 2-3 эксцентриковых диска. Такой привод может обслуживать большее число скважин, чем приводы с зубчатой передачей.

Фиг. 7.

Фиг. 8.

а именно, до 40 скважин глубиной 450 ж (15 скважин при глубине 900 ж). К недостаткам его относятся громоздкость и сравнительная трудность установки.

Передаточные линии, или полевые тяги, получившие распространение в Баку, изготовляются из круглой стали и имеют диаметр 13 -25 жж, длину 6-9 ж; на концах они снабжены головками, к-рые входят в соответствующие углубления специальных муфт. Для смягчения сотрясений в линии стальных тяг. между отдельными частями их вставляют куски стального каната. Иногда в качестве передаточных линий применяются стальные канаты, диаметром от 22 до 38 жж. Недостаток их заключается в том, что они подвернеены вытягиванию, что влечет за собою потерю хода в качалках. Для соединения отдельн. тяг между собой, а также с центральным приводом и качалками, применяют специальные хомуты, стяжки, крючки, простые и двойные и пр. На время выключения скважины из работ полевые тяги остаются в натянутом состоянии.

Фиг. 9.

Опорные приспособления служат: для поддержания тяг на известном расстоянии от земли, для предупреждения провеса их, могущего вызвать уменьшение хода плунжера, для придания им онределенного направления и изменения его в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Опоры делаются неподвижные и качающиеся. Неподвижные опоры состоят из врытых в землю столбов, высотою 1,5-3 ж, с головкой, в к-рой устроен желобок или ролик. Столбы ставятся на расстоянии 6-9 ж друг от друга. Иногда тяги поддерживаются роликами. Качающиеся опоры устраиваются в виде деревянной стойки, верхний конец которой врублен в консоль; к последней на шар-пире прикрепляется канат для подвешивания нолевой тяги. Качающиеся опоры, деревянные и металлические, делаются также маятникового типа с верхней или нижней (фиг. 8) осью качания. Опоры с нижней осью качания применяются в пересеченной оврагами местности. Ирисоединяя тяги к опорам па различной высоте, получают возможность изменять длину хода плунжера. Качающиеся опоры способствуют уменьшению неровности хода и сотрясений в линии. При помощи качающихся опор достигается также изменение направления движения в вертикальной плоскости. Для изменения нанравления передаточной линии в горизонтальной плоскости применяются угольники или т. н. бабочки (butterfly), состоящие из двух брусков, скрепленных под углом друг к другу, с осью качания в вершине этого угла. К концам угольника присоединяются тяги передаточной линии.

Качалки устанавливаются у устья скважины и служат для изменения горизонтального качательн. движения, получаемого ими от центрального привода, на вертикальное возвратно-поступательное движение, передаваемое затем насосным штангам и плунжеру. Наиболее распространены два типа качалок: тин Оклагома и пенсильванский. Качалка типа Оклагома (фиг. 9) представляет собой комбинацию балансира и тр-ка. При натяжении нолевых тяг, соединенных с верхним углом тр-ка, последний, поворачиваясь на некоторый угол и поднимая при этом шатун, упирающийся своим верхним концом в балансир, тем самым поднимает поршень насоса. При обратном ходе тяг балансир опускается под действием столба жидкости над плунжером и веса штанг. Качалка м. б. железная или комбинированная из деревянной рамы и железных частей. В качалке тина Оклагома длину хода плунжера монено изменять, не прибегая к регулировке передаточной линии, тремя способами: перемещением оси качания треугольника, неремещением точки соединения шатуна с балансиром и точки прикрепления полевых тяг к тр-ку. В качалке пенсильванского типа движение передается при помощи одного только прямоугольного треугольника, к

одному из острых углов которого присоединяются тяги, а к другому подвешиваются штанги. В тех случаях, когда нежелательна установка поворотных приспособлений, устанавливаются особые качалки на линии (фальшивые качалки).

Спуск и подъем штанг и труб производится при помощи приспособлений, оставшихся от бурения скважины, или при помощи особого переносного устройства, которое заключает в себе двигатель, лебедку и приспособление, заменяющее вышку. Од-1ШМ из таких устройств является трактор сист. Франклин с укрепленной на нем лебедкой и мачтой, состоящей из нескольких телескопически входящих друг в друга труб; наверху мачты устанавливается шкив. Применяются также пуллинг-машииы, имеющие внизу лебедку с тормозом и шкив для ремня или звездочку для цени, а наверху, на двух наклонных стойках с перекладиной- шкив для каната.

Работа Г. и. Суточную производительность насоса в кг определяют по формуле:

24 60 п TCd* г с а

4 100(Г

где d-диаметр насоса в см, I-длина хода плунжера в см, п-число ходов в минуту, -УД - вес всасываемой жидхшсти, с-коэфф. наполнения (в среднем равный 0,6).

Так как нефть протекает через всасывающий клапан под влиянием разности давлений внутри и снаружи рабоч. цилиндра, то, чем глубже погружение насоса в жидкость, тем скорость протекания лсидкости в цилиндр будет больше. С другой стороны, поддерживая погружение, наивыгоднейшее с точки зрения максимальной производительности насоса, можно создать такое противодавление на забой, что приток жидкости в скважину сильно уменьшится. Поэтому определение наиболее выгодного погружения насоса устанавливается эмпирическ. путем в калсдом отдельном случае. Газ, поступивший вместе с нефтью в цилиндр насоса, уменьшает его производительность, так как объем нефти, поступающей из цилиндра насоса в трубы при ходе поршня вниз, уменьшается соответственно на величину объема, занимаемого газом в цилиндре. Газ, поступивший вместе с нефтью в цилиндр насоса, вызывает непроизводительную потерю линейного хода плунжера и запаздывание действия клапанов; при большом количестве газа плунжер при своем ходе вверх и вниз будет производить только работу слсатия и. расширения газа, заключенного мелсду обоими 1слапанами (газовый м е ш о к), сами же к.тапаны будут оставаться закрытыми. Для устранения или уменьшения этого неудобства применяются следующие мероприятия: а) устанавливаются газоотделители, уменьшающие количество газа, поступающего в насос; б) устанавливается третий клапан в нижрхей части плунжера; в) применяется длинный ход насоса, при котором процентное отношение потери линейного хода плунжера будет относительно меньше, чем нри коротком. Являясь, с одной стороны, (отрицательным фактором в смысле уменьшения кпд насоса, газ может, с другой стороны.

иногда и усиливать его производительность за счет вызываемых им явлений фонтанирования нефти через насосные трубы.

Циркуляционные Г. н., применяемые для откачки нефти с большим содержанием песка; при работе этих насосов применяется циркуляция чистой нефти, нагнетаемой в насос с дневной поверхности, к-рая производит смазку плунжера, предупре-лсдает возможность попадания песка между плунжером и цилиндром и, смешиваясь с нефтью, поступающей из забоя скважины, увеличивает скорость движения нефти в трубах, увеличивая при этом способность нефти увлекать при своем движении песок. Наиболее известны насосы трех типов: Юлиана, Келли и Каинро. В насосе Юлиана (фиг. 10) плунжер приводится в действие не штангами, а трубами малого диаметра ( макароны ), которые вместе с тем служат для подачи наверх извлекаемой из скважины нефти. Чистая нефть накачивается сверху плунжерным насосом двойного действия в пространство между насосными трубами и макаронами, проходит через зазор мелсду плунжером и цилиндром (к-рый делается довольно свободным), смазывая при этом стенки того и другого, и, наконец, попадает в пространство между HHJKHHM концом плунжера и ниаЖ-ним клапаном, где смешивается с нефтью, которая поступает из забоя скважины. Эта смесь по макаронам подается на дневную поверхность. Насос Келли отличается от предыдущего тем, что нефть из сква-лсины смешивается с накачиваемой нефтью в особом смесителе, помещаемом над плунлсером, а п.чун-лсер плотно пригоняется к цилиндру. Смазка плунлсера производится нефтью, поступающей из насосных труб в пространство между цилиндром и его рубашкой, и подводится 1С плунжеру через отверстия в цилиндре. Насос Каинро приводится в действие штангами; чистая нефть дневной поверхности нагнетается через кольцевое пространство между обсадными и насосными трубами.

Групповой привод должен быть установлен в такой точке, в которой равнодействующие всех сил, действующих на него, в калсдый данный момент сохраняли бы пололситель-ную и но возможности постояв, величину. Наивыгоднейшее месторасположение привода определяется несколькими способами, из которых наиболее известны: 1) способ ишк. С. Ницберга, согласно к-рому избирают две произеольные точки среди группируемых скважип и, предполагая привод установленным поочередно в этих точках, чертят суммарную диаграмму тангенциальных усилий для каждого центра в отделыюсти; каждая из диаграмм определит направления максимума и минимума нагрузки на привод, которые образуют угол, близкий к 180°; пересечение биссектрис обоих углов оп-реде.лит наивыгоднейшее место группового

Фиг. 10.