Приводы штанговых насосов / Линейный привод штангового насоса ЛПШН
Линейный привод штангового глубинного насоса ЛПШГН - является главной разработкой нашей компании и эксплуатируется с 2007 года в США, России, Казахстане, Мексике, Канаде, Венесуэле, Китае, Индонезии и др.
В системе воплощены оригинальные технические решения, позволяющие на порядок снизить эксплуатационные затраты и одновременно повысить все параметры нефтедобычи по сравнению с применяемыми сейчас стандартными системами — станками качалками.
Ключевым решением системы является применение новой кинематической схемы — реечная передача с непосредственным приводом на реверсивный асинхронный электродвигатель, обеспечивающий возвратно-поступательное движение штока насоса в широком диапазоне заданных параметров.
Результатом применения такой схемы стало практически полное снижение инерции при движении насоса и как следствие — контроль скорости его движения в любой точке динамического цикла.
Управление мотором обеспечивает система контроля, работающая на основании разработанной математической модели скважины, что позволяет управлять параметрами добычи в реальном времени и автоматически подстраиваться под оптимальные режимы добычи без участия оператора.
Объединение описанных выше инженерных решений в одну систему позволило серьезно усовершенствовать параметры работы привода линейного штангового насоса и кардинально улучшить все показатели:
- Увеличение объема и скорости добычи нефти (от 10 до 30%).
- Управление частотой качаний насоса, которая может быть задана в пределах от 0 до 20 ходов в минуту
- Полная автоматизация процесса добычи по заданным алгоритмам. Автоматическая подстройка под меняющиеся параметры скважины.
- Уменьшение износа скважинного оборудования. Увеличение межремонтных интервалов скважины в 4 раза!
- Снижение затрат на обустройство скважины. Не требуется сооружения фундамента. Система крепится на устье скважины.
- Несравнимо низкие затраты на транспортировку за счет малых габаритов и веса.
- Высокая надежность работы. Самые низкие затраты на эксплуатацию. Замена масла в редукторе — 1 раз/год.
- Автономная работа, в т.ч. от независимых источников (попутный газ, солнечные батареи)
Подробное описание работы системы
Система использует преимущества реверсивного двигателя, возможности сервопозиционирования переменно-скоростного привода для непосредственного контроля насосной штанги, используя простой реечный механизм.
Малоинерционный дизайн системы позволяет ей использовать намного меньшие мотор и коробку передач, чем традиционный станок-качалка.
Благодаря электронной системе управления, решение ЛПШГН намного более компактно и универсально, по сравнению с другими возвратными механическими системами, например гидравлическими.
Привод насоса устанавливается непосредственно на устье скважины. Полированная насосная штанга проходит через канал внутри стойки и поддерживается сверху при помощи обычного штангодержателя. Насосная штанга способна двигаться внутри стойки в случае прихвата штока или насоса.
Асинхронный электромотор соединенный с реечным механизмом посредством коробки передач, двигает стойку вверх и вниз для расхождения штанги. Во время каждого шага стойка смазывается посредством погружения в полностью закрытую масляную ванну. При необходимости, нагрузка может быть уравновешена при помощи воздушного цилиндра через который проходит полированный шток.
Передовая система управления.
Система включает запатентованное программное обеспечение для контроля штангового глубинного насоса (ШГН). Оно позволяет оптимизировать производительность и уменьшить износ насоса.
Автоматический контроль клапана регулирует утечку во всасывающем и подвижном клапанe.
Встроенный Программируемый Логический Контроллер (ПЛК) с функцией обратной связи позволяет в режиме реального времени контролировать параметры добычи и автоматически подстраивать работу системы согласно программируемой математической модели скважины.
Это позволяет проводить автоматический повторный запуск при неисправности, изменять скорость качаний, применять опцию «мягкий спуск» насоса и многое другое.
ЛПШГН система может работать на таких низких скоростях, как 1 ход штока в минуту. Для сравнения, станки-качалки без коробки передач обычно лимитированы скоростью 4-5 ходов в минуту.
Система управления включает в себя и возможность экстренной остановки. Функция осуществляется при помощи внешнего тормозного устройства для предотвращения движения штанги в момент отключения мотора или отсутствия электроэнергии. Система управления также предусматривает составление отчетов, динамометричное построение графиков поверхности и забоя скважины, и возможности отдаленного доступа.
Простота эксплуатации.
Простая установка и запуск за 2 часа. Мобильность.
Линейный привод ЛПШГН - небольшой, легковесный, легко транспортируемый модуль. Установка его не требует специализированного или тяжелого оборудования, что само по себе экономит затраты. Модуль может перевозится грузовым автомобилем малой грузоподъёмности и устанавливается при помощи однотонного крана или небольшого подъемника.
Быстрая и простая установка легко осуществима двумя рабочими.
Все части модуля могут быть установлены и подготовлены к использованию в течении 2 (двух) часов.
Так как модуль легко транспортируем и прост в установке, привод может легко переноситься со скважины на скважину для временной установки или подтверждения резервов.
Экономическая Эффективность.
ЛПШГН это разумное вложение, которое быстро окупается благодаря низким расходам на установку, эксплуатацию и ремонт, а также за счет увеличения производительности скважины.
Благодаря легкости транспортировки и установки модуля требуются гораздо меньшие расходы.
Исходя из того, что модуль крепится непосредственно на устье скважины, — исчезает необходимость в строительстве бетонных и гравиевых площадок, а также прочих дорогостоящих подготовок местности. Увеличение добычи повышaет доход, уменьшая время простоя, снижая эксплуатационные расходы, что делает систему несомненно экономически выгодным решением.
Фактически доказанное увеличение нефтедобычи на уже введенных в эксплуатацию установках составляет минимум 10-20%, по сравнению с имевшими место штанговыми насосными системами.
