Штанговый насос

Штанговый глубинный насос ШГН применяется при:

- обводнённости ………………………….до 99%,

- температуре ……………………………..до 130ºС,

- содержании механических примесей …до 1,3 г/л,

- содержании сероводорода ……………..до 50 мг/л,

- минерализация воды …………………... до 10 г/л

- показателе рН ……………………………от 4 до 8.

Основные конструктивные и технологические факторы, обеспечивающие высокие эксплуатационные характеристики штанговых глубинных насосов :

Цилиндр изготовлен из прецизионной бесшовной трубы;
Рабочие поверхности плунжерной пары насоса упрочнены абразивно- и коррозионностойкими покрытиями:
- на цилиндре – твердое кластерное хромовое покрытие (толщина слоя 80-100 мкм, твердость 72…74 HRC);
- на плунжере – напыление с оплавлением износостойкого металлического порошка ПГСР-4 (толщина слоя не менее 0,35 мм, твердость 62…64 HRC).

Данные покрытия особо стойкие к агрессивным средам, абразивному воздействию, позволяют работать паре цилиндр-плунжер в условиях возникновения сухого трения, что важно при повышенном содержании свободного газа. Следствием является повышение моторесурса штангового насоса.

зеркало цилиндра подвергается обработке длинноходовым прецизионным хонингованием, формирующим на его рабочей поверхности оптимальный макрорельеф для пары трения возвратно-поступательного движения, что приводит к повышению срока службы пары «цилиндр-плунжер»;
установленные на плунжере разгруженные резиновые манжеты предотвращают попадание песка и других, в том числе металлических, частиц в зазор пары "цилиндр-плунжер", и, таким образом, увеличивают срок службы насоса.

Каждый цилиндр проверяется на соответствие параметров требованиям ГОСТ Р51896-2002 лазерными и электронными приборами.

Присоединительные размеры и резьбы насоса гармонизированы со стандартом API.

Срок службы наших насосов превышает средний на рынке, в зависимости от условий эксплуатации, на 30-70%

Выпускаемые типоразмеры штанговых насосов

Тип насоса
Обозначение по ГОСТ	Обозначение по API	Примечание
I. Трубные насосы
48-НН2Б-32-30-12	15-125-ТН-12-4-4	с ловителем
60-НН2Б-44-30-12	20-175-ТН-12-4-5	с ловителем
		со сцепныи устройством,с клапаном сливным и фильтром приёмным
60-НН2Б-44-35-12	20-175-ТН-14-4-5	с ловителем
		со сцепныи устройством,с клапаном сливным и фильтром приёмным
73-НН2Б-44-30-12	25-175-ТН-12-4-5	с ловителем
		со сцепныи устройством,с клапаном сливным и фильтром приёмным
73-НН2Б-44-35-12	25-175-ТН-14-4-5	с ловителем
		со сцепныи устройством,с клапаном сливным и фильтром приёмным
73-НН2Б-57-30-12	25-225-ТН-11-4-5	с ловителем
		со сцепныи устройством
II. Вставные насосы
С верхней замковой опорой
60-НВ1БМ-32-30-12	20-125-RHAM-12-4-4	+ замковая опора конус в конус
		+ замковая опора по ОСТ
73-НВ1БМ-44-30-12	25-175-RHAM-12-4-4	+ башмак замковой опоры (исполнение по API)
		+ замковая опора по ОСТ
73-НВ1БМ-44-35-12	25-175-RHAM-14-4-4	+ башмак замковой опоры (исполнение по API)
		+ замковая опора по ОСТ
С нижней замковой опорой
60-НВ2БМ-32-30-12	20-125-RHВM-12-4-4	+ башмак замковой опоры
73-НВ2БМ-44-30-12	25-175-RHBM-12-4-4	+ башмак замковой опоры
		входит в состав НУ-44, поставляется в комплекте с опорой замковой с клапаном отсекателем, центратором, фильтром тонкой очистки
73-НВ2БМ-44-35-12	25-175-RHBM-14-4-4	+ башмак замковой опоры
		входит в состав НУ-44, поставляется в комплекте с опорой замковой с клапаном отсекателем, центратором, фильтром тонкой очистки

ü Все насосы комплектуются толстостенным цилиндром с хромированной внутренней поверхностью (Хр.80тв)

ü Плунжер - желобчатый, упрочненный напылением порошка ПГСР-4. По желанию Заказчика внутренняя поверхность плунжера может быть с хромированной внутренней поверхностью (Хр.20мол), что ведёт к увеличению стоимости насоса.

ü Комплектация клапанными парами - материал SS (нержавеющая сталь). По желанию Заказчика насосы могут комплектоваться клапанными парами – материал ST (стеллит) или ВК-15 (карбид вольфрама), что ведёт к увеличению стоимости насоса.

Обозначение насосов по ГОСТ и API

Обозначение по ГОСТ	Обозначение по API
XX – ААСBD – J – K – F – L	ХХ – ХХХ ABCD E – F – G
ХХ – условный диаметр НКТ48 мм60 мм73 мм	ХХ – номинальный диаметр НКТ15 – 1,9”20 – 2 ³/₈”25 – 2 ⁷/₈”
АА – тип насосаНВ – насос вставнойНН – насос невставной (трубный)	ХХХ – диаметр насоса (номинальный размер)125 – 1 ¹/₄” – 31,8 мм175 – 1 ³/₄” – 44,5 мм225 – 2 ¹/₄” – 57,2 мм
С – расположение замка 1 – верхнее2 – нижнее	А – тип насосаR – вставной насосТ – трубный насос
В – тип цилиндраБ – цельный толстостенный	В – тип цилиндраН – цельный толстостенный
D – тип опорыМ – механическая опора насоса	С – расположение замка А – верхнееВ – нижнее
J – условный внутренний диаметр цилиндра32 мм44 мм57 мм	D – тип опорыМ – механическая опора насоса
К – длина хода плунжера, мм (уменьшенная в 100 раз)	Е – длина цилиндра в футах
F – длина плунжера, мм (уменьшенная в 100 раз)	F – длина плунжера в футах
L – группа посадки насоса – зазор между плунжером и цилиндром, мм1 – от 0 до 0,0632 – от 0,025 до 0,0883 – от 0,050 до 0,1134 – от 0,075 до 0,1385 – от 0,100 до 0,163	G – общая длина удлинителей, в полных футах

Твердое кластерное хромирование

Следует заметить, что «чистое» твердохромовое покрытие еще не гарантирует сколько-нибудь значительного повышения моторесурса штангового глубинного насоса, т.к. известно, что твердый хром является пористым. В скважинах с высокоагрессивной пластовой жидкостью, способной проникать через поры хрома к металлу цилиндра, наличие такого покрытия ведет к повышенной коррозии, отслаиванию хромового покрытия и, в конечном итоге, к заклиниванию плунжера при рабочем ходе.

Поэтому была разработана и изготовлена опытно-промышленная установка проточного твердого хромирования с кластерными добавками¹ гальванического покрытия хром-алмаз, с успехом отработанного на стволах автомата Калашникова, которые по живучести не имеют себе равных в мире. По сведениям «Алмазного центра» (С.-Петербург) при этой технологии стабильно обеспечивается микротвердость до 1400 кг/мм².

Покрытия с использованием технологии твердого кластерного хромирования эффективно противостоят не только абразивному износу, но и коррозиестойки, и успешно применяются в условиях сильно обводненной нефти и высокой концентрации соленой воды СО₂-Н₂S.

Опыт эксплуатации таких насосов показал, что ресурс работы пары трения цилиндр-плунжер достигает 500 суток, в отдельных случаях (по данным ТНК «ТЭБукнефть) доходит до 1000 суток и более.

Фирма «Скотт» (США) проводит твердохромовое покрытие на установках с подвижным анодом, что также, в основном, обеспечивает беспористый хром, однако выполнение технологической операции хромирования занимает в 8 – 10 раз больше времени, чем выполнение аналогичной операции на используемой нашей компанией установке.

Покрытие хромом осуществляется в гальванических ваннах электрохимическим методом с введением в электролит дозированного количества ультрадисперсного углеродного (алмазного) порошка (кластера) с размером частиц 50-70 нм, обеспечивающего осаждение мелкозернистого по структуре и износостойкого по функциональному назначению основного металлического покрытия.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

толщина покрытий…………………………………..1-500 мкм
микротвердость …………..………………………….до 14 ГПа
размер зерна …………………………………………менее 0,01 мм
содержание углеродной фазы……………………….0,05-0,5 мас %

ПРЕИМУЩЕСТВА:

повышение долговечности и износостойкости тяжелонагруженных деталей по сравнению с:

- традиционным хромовым покрытием в 2-4 раза;

- азотированием в 8-10 раз;

- вакуумным покрытием на основе нитрида титана в 1,5 раза;

Длинноходовое прецизионное хонингование

Как известно, исключительно большое значение для продолжительности работы плунжерной пары имеют несколько факторов: микрорельеф трущихся поверхностей и прямолинейность цилиндра, плунжера, и скважины в месте размещения насоса.

Наиболее благоприятный микропрофиль создается длинноходовым прецизионным хонингованием, которое значительно превосходит по своим эксплуатационным свойствам хонингование с наложением осциллирующего движения хонинговальной головки, а именно по этому принципу построено большинство современных хонинговальных станков.

Поверхностно-пластическое деформирование внутреннего канала цилиндра путем выглаживания, раскатки, или в результате ротационной обработки (г. Пермь), вообще не создает на поверхности нужного микрорельефа, что способствует заклиниванию «жесткого» плунжера в процессе работы из-за отложений, содержащихся в откачиваемых жидкостях.

Используемый нашей компанией горизонтально-хонинговальный станок с предварительным растяжением стеблеинструментальной системы, целиком исключающий из рабочего цикла хонингования ход «на сжатие», полностью отвечает требованиям создания оптимального микрорельефа.

Вместе с тем, кинематика станка построена так, что он допускает применение скорости возвратно-поступательного движения хонинговальной головки до 40-45 м/мин, что для известных хонинговальных станков является недостижимой величиной.

¹Кластерные добавки – ультрадисперсные алмазы взрывного синтеза, являющиеся дополнительными центрами кристаллизации хрома и резко уменьшающие рост дендритов за счет значительного увеличения их количества.