1 2 3 4 5 6 7

Приводы штанговых насосов / Линейный привод штангового насоса — LRP

Линейный привод штангового насоса

Система является новейшей разработкой компании UNICO Inc. и эксплуатируется с 2007 года в США, Мексике, Канаде, Венесуэле, Китае, Индонезии и др.

С 2010 года данные установки эксплуатируются и в европейских странах — Румынии  и Казахстане.

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 тактов в минуту
  • Полная автоматизация процесса добычи по заданным алгоритмам. Автоматическая подстройка под меняющиеся параметры скважины. Управление параметрами добычи с удаленного доступа.
  • Уменьшение износа скважинного оборудования. Увеличение межремонтных интервалов скважины в 4 раза! Достигается за счет управления скоростью движения насоса в реальном времени и позволяет снизить нагрузку на шток и насос в крайних точках с наибольшей нагрузкой  — при погружении в жидкость и при подъеме.
  • Снижение затрат на обустройство скважины. Не требуется сооружения фундамента. Система крепится на устье скважины. Возможность быстрой установки и демонтажа системы с целью переноса на другую скважину. Возможность использования для определения дебета любой скважины!
  • Несравнимо низкие затраты на транспортировку за счет малых габаритов и веса.
  • Высокая надежность работы LRP. Самые низкие затраты на эксплуатацию! Одна точка смазки. Замена масла в редукторе — 1 раз/год.
  • Автономная работа, в т.ч. от независимых источников (попутный газ, солнечные батареи)
  • Непревзойденная экологическая безопасность.

Подробное описание работы системы

Система ЛРП имеет простой дизайн

Система LRP использует преимущества реверсивного двигателя, возможности сервопозиционирования переменно-скоростного привода для непосредственного контроля насосной штанги, используя простой реечный механизм.

Малоинерционный дизайн системы LRP позволяет ей использовать намного меньшие мотор и коробку передач, чем традиционный станок-качалка.

Благодаря электронной системе управления, решение LRP 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.

Здесь для обеспечения обратной связи может использоваться сенсор давления, однако система LRP работает и без сенсора. Таким образом, в сравнении с традиционными станками-качалками, более компактный привод системы LRP™ обеспечивает лучшую производительность при меньших габаритах и затратах на установку.

Передовая система управления.

Система LRP™ включает запатентованное компанией Unico программное обеспечение для контроля штангового глубинного насоса (ШГН). Оно позволяет оптимизировать производительность и уменьшить износ насоса.

Программируемые двигательные профили придают системам LRP эффективный рабочий такт соизмеримый с насосами значительно больших размеров. Сложный переменный регулятор скорости позволяет сформировать профили движения, которые невозможно достичь при использовании механических средств. Заполнение насоса оптимально регулируется модулирующей скоростью 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.

Например, скорость насоса автоматически быстро уменьшается перед вхождением в жидкость, предотвращая повреждения насоса, которые могут быть нанесены за счет шоковой нагрузки насоса и штока. После погружения в жидкость, для максимального увеличения производственного потенциала, скорость насоса резко возрастает. Низкая инерция LRP ™ механизма и постоянная связь между скоростью мотора и штока позволяют более точно контролировать скорость насоса в забое.

Сравнение со станком-качалкой

LRP 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 LRP 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 за 2 часа. Мобильность.

LRP -  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.

Установка ЛРП Крепление на устье обсадной колонны

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, LRP система может легко переноситься со скважины на скважину для временной установки или подтверждения резервов.

Экономическая Эффективность.

LRP система 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 LRP 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.

 

Примеры установки ЛРП Примеры установки ЛРП Примеры установки ЛРП Примеры установки ЛРП

Экология

Система LRP — это идеальный выбор для установок в местах с чувствительной окружающей средой. Она бесшумная, малозаметная, не требует строительства монтажных площадок, либо других устройств на место добычи.

Малые размеры конструкции с небольшой площадью основания позволяет гармонично использовать ее там, где другие установки причиняли бы неудобства, либо были запрещены законодательством.

Генератор работающий на газе (картинки) Газо-Генератор GPL™(Unico) позволяет оперировать системой LRP используя натуральный газ из скважин в местах, где нет электричества либо использование ограничено высокой стоимостью электроэнергии.