+86-13052798822
ул. Ляохай, 9, р-н Иньчжоу, г. Телин, пров. Ляонин, Китай
+86-13052798822
2026-09-28
Штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка предназначен для нефтяных скважин, в которых добываемые твёрдые частицы могут нарушать нормальную работу штангового глубинного насоса.
В таких скважинах главная проблема не всегда связана с высокой концентрацией песка. Иногда сравнительно небольшое количество песка оседает у приёмной части насоса, попадает в рабочую камеру или накапливается между плунжером и цилиндром.
· заклинивание плунжера;
· увеличение утечек;
· износ цилиндра;
· затруднённое перемещение клапанов;
· снижение подачи жидкости;
· нестабильная работа насоса;
· более частая замена деталей.
Штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка решает эту проблему не за счёт одного отдельного элемента, а благодаря сочетанию конструктивных особенностей.
В конструкции могут быть предусмотрены:
· конфигурация с длинным плунжером и коротким цилиндром;
· боковой приём нефти;
· удлинённый цилиндр;
· труба для осаждения песка;
· сменные модули цилиндра и плунжера;
· клапаны нагнетания и всасывания;
· центратор;
· соединения штанг и насосно-компрессорных труб, согласованные с компоновкой скважины.
В статье описаны основные технические характеристики, конструкция и условия применения Штангового насоса с длинным плунжером для защиты от песка. Она адресована инженерам по добыче, покупателям нефтепромыслового оборудования, бригадам подземного ремонта скважин и дистрибьюторам, которые рассматривают варианты насосов для скважин с песком или высоким содержанием твёрдых частиц.
· Краткий ответ
· Что такое песконасос с длинным плунжером?
· Конфигурация с длинным плунжером и коротким стволом
· Конструкция бокового входа масла
· Удлиненный ствол и перемещение плунжера
· Труба для осаждения песка
· Основные компоненты и их функции
· Технические характеристики
· Применимые условия эксплуатации
· Производительность и диапазон эксплуатации
· Как подобрать насос для скважины
· Если требуется дополнительная проверка длинноплунжерного насоса
· Информация, необходимая перед заказом
· Часто задаваемые вопросы
· Вывод
· Запросите техническое описание
Штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка следует рассматривать в тех случаях, когда песок или другие механические примеси создают риск заклинивания плунжера, образования песчаной перемычки, износа цилиндра или нарушения работы клапанов.
К основным конструктивным особенностям относятся:
· компоновка с длинным плунжером и коротким цилиндром;
· боковой ввод жидкости;
· удлинённый цилиндр;
· труба-отстойник для осаждения песка (для отдельных случаев слабого пескопроявления);
· сменные узлы насоса;
· выкидной и приёмный клапаны;
· центратор, обеспечивающий соосность насоса.
Боковой ввод жидкости изменяет траекторию поступления флюида и помогает удерживать песок во взвешенном состоянии, не давая ему накапливаться в зоне плунжера и цилиндра.
Благодаря увеличенной рабочей длине плунжера снижается склонность песка образовывать перемычку поперёк зоны скольжения.
Труба-отстойник даёт дополнительное пространство, в котором более тяжёлые частицы могут оседать ниже основной рабочей камеры насоса, — при условии, что пескопроявление слабое и применение такого решения оправдано.
Окончательную компоновку следует выбирать с учётом:
· интенсивности пескопроявления;
· размера частиц;
· дебита жидкости;
· диаметра цилиндра насоса;
· диапазона длин хода;
· диаметра насосно-компрессорных труб;
· типа соединения со штанговой колонной;
· глубины установки насоса;
· причины отказа предыдущего насоса.
Штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка — не универсальное решение для любой скважины с выносом твёрдых частиц. При интенсивном пескопроявлении, солеотложениях, парафине, повреждении конструкции скважины или очень высоких требованиях к добыче может потребоваться дополнительная инженерная проработка.
Штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка представляет собой возвратно-поступательный глубинный насос, конструкция которого снижает влияние накопления песка вокруг плунжера, цилиндра и в приёмной зоне насоса.
В отличие от традиционной компоновки с более коротким рабочим плунжером, данная конструкция обеспечивает большую рабочую длину внутри цилиндра насоса.
Благодаря этому снижается риск:
· образования песчаной перемычки;
· локального скопления твёрдых частиц;
· перекоса плунжера;
· внезапного заклинивания плунжера;
· неравномерного износа рабочих поверхностей.
Насос рассчитан на условия, в которых песок попадает в добываемый флюид и может мешать нормальному циклу откачки.
В зависимости от состояния скважины компоновка может дополнительно включать боковой ввод жидкости и трубу-отстойник для осаждения песка.
Эти элементы выполняют различные функции:
| Элемент конструкции | Основное назначение |
| Длинный плунжер | Снижает склонность песка к образованию перемычки в рабочей зоне |
| Боковой ввод жидкости | Изменяет траекторию поступления флюида и ограничивает прямое накопление песка |
| Удлинённый цилиндр | Обеспечивает требуемый ход плунжера и подачу |
| Труба-отстойник для осаждения песка | Даёт возможность частицам оседать ниже рабочей камеры насоса |
| Центратор | Поддерживает соосность насоса в процессе работы |
| Сменные модули | Позволяют осматривать и заменять отдельные узлы |
Выбирать насос нужно по фактическому поведению твёрдых частиц в скважине, а не только по слову «песок» в отчёте по скважине.
Компоновка с длинным плунжером и коротким цилиндром — центральная конструктивная идея насосов данного типа.
Плунжер проходит через рабочую зону цилиндра, обеспечивая большую эффективную длину уплотнения и направления. Благодаря этому снижается вероятность того, что частицы песка образуют перемычку между плунжером и цилиндром.
Короткий цилиндр, в свою очередь, ограничивает протяжённость прецизионной зоны скольжения, которая постоянно контактирует с движущимися твёрдыми частицами.
К ожидаемым эксплуатационным преимуществам относятся:
· более устойчивое направление плунжера;
· меньший риск образования песчаной перемычки;
· снижение локального скопления частиц;
· более равномерное возвратно-поступательное движение;
· удобство осмотра рабочих узлов.
Такая конструкция не удаляет песок из скважины. Она лишь управляет характером взаимодействия песка с насосом.
Это важное различие. Длинный плунжер может помочь при накоплении песка вокруг рабочего зазора, однако при интенсивном выносе твёрдых частиц он не заменит внутрипластовые методы борьбы с песком, очистку скважины или правильно подобранный режим эксплуатации.
Конечный результат зависит от:
· размера частиц;
· формы частиц;
· скорости движения флюида;
· интенсивности пескопроявления;
· частоты качаний насоса;
· длины хода;
· конструкции приёмной части насоса;
· отклонения ствола скважины от вертикали;
· глубины установки насоса.
Конструкция бокового маслозаборника Боковое маслозаборник позволяет добываемой жидкости поступать в насос по боковому каналу подачи, а не подниматься непосредственно вверх через нижнюю часть насоса. Такая конструкция предназначена для уменьшения количества песка, который перемещается непосредственно к границе раздела поршня и корпуса. Боковое впускное отверстие может помочь:
· Удерживать частицы во взвешенном состоянии в добываемой жидкости;
· Уменьшить непосредственное оседание вблизи головки плунжера;
· Ограничить скопление песка в зоне точного скольжения;
· Улучшить подачу потока в насос;
· Снизить риск образования локальных пробок.
· Конструкция впускного отверстия особенно актуальна, когда из скважины поступает песок, который имеет тенденцию оседать вблизи входа насоса.
Эффективность конструкции зависит от соотношения между:
· Скоростью жидкости;
· Размером частиц;
· вязкостью жидкости;
· Скоростью откачки;
· Геометрией впускного отверстия;
· Дебитом скважины.
· Боковой маслозаборник не должен рассматриваться как гарантия того, что песок не попадет в насос.
Более точное описание таково:
Боковой маслозаборник предназначен для уменьшения непосредственного скопления песка вокруг плунжера и цилиндра за счет изменения пути входа жидкости.
Эта формулировка отражает техническое назначение, не предъявляя безусловных требований к производительности.
Удлиненный цилиндр и перемещение плунжера
Удлиненный цилиндр может быть использован для обеспечения более длительного перемещения плунжера и увеличения объема, доступного во время каждого цикла перекачки.
· Расширенная структура может повлиять:
· Эффективный ход поршня;
· Перемещение за один ход;
· Режим подачи жидкости;
· Объем камеры насоса;
· Длина уплотнения;
· Требования к настройке насоса.
· Правильная длина корпуса должна соответствовать:
· Требуемому диаметру насоса;
· Длине хода;
· Скорости перекачки;
· Подсоединение насосно-компрессорной штанги;
· Размер насосно-компрессорных труб;
· Доступная глубина установки;
· Заданный уровень добычи жидкости.
Более длинная деталь не означает автоматического улучшения качества для каждой скважины.
Если ствол или плунжер слишком велики для завершения работ, система может столкнуться с ограничениями при монтаже, извлечении или эксплуатации.
Поэтому окончательные размеры следует уточнить на техническом чертеже перед изготовлением.
Труба для осаждения песка обеспечивает дополнительное пространство под корпусом основного насоса для осаждения отдельных твердых частиц.
Это может быть использовано для скважин с:
· Легкой шлифовкой;
· Случайный выброс песка;
· Относительно тяжелые частицы;
· Твердые частицы, которые имеют тенденцию оседать вблизи входа насоса;
· Необходимо уменьшить количество мусора, попадающего в камеру главного насоса.
· Труба не является неограниченной системой хранения песка.
· Прежде чем выбрать эту функцию, ознакомьтесь:
· Ожидаемый объем песка;
· Размер частиц;
· Периодичность добычи песка;
· Доступное пространство под насосом;
· Глубина установки насоса;
· Отклонение скважины;
· Процедура очистки;
· Периодичность капитального ремонта.
Труба для осаждения может подойти, когда загрузка твердых частиц ограничена и предсказуема.При интенсивной или непрерывной добыче песка оператору может потребоваться более широкий план управления твердыми частицами, который включает очистку ствола скважины, контроль пласта и регулировку производительности.
Основные компоненты и их функции
| Компонент | Функция |
| Наружная труба | Обеспечивает внешнюю опору и защиту конструкции насоса |
| Цилиндр насоса | Образует основную рабочую камеру для возвратно-поступательного движения плунжера |
| Длинный плунжер | Перемещается внутри цилиндра и снижает риск образования песчаной перемычки в рабочей зоне |
| Удлинённый цилиндр | Обеспечивает выбранные длину хода и подачу |
| Боковой ввод жидкости | Создаёт боковой канал поступления флюида для снижения прямого накопления песка |
| Выкидной клапан | Управляет движением жидкости над плунжером |
| Приёмный клапан | Пропускает добываемый флюид в насос и ограничивает обратный поток |
| Центратор | Поддерживает соосность насоса и снижает нежелательные контакты |
| Труба-отстойник для осаждения песка | Обеспечивает пространство для оседания частиц при слабом пескопроявлении |
| Соединение со штанговой колонной | Связывает плунжерный узел с колонной штанг |
| Соединение с НКТ | Связывает компоновку насоса с добычной колонной труб |
Все компоненты следует рассматривать как единую систему.
Например, выбор длинного плунжера без подтверждения длины хода, типа соединения с НКТ и глубины установки насоса может привести к проблемам при монтаже или эксплуатации.
Штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка выпускается в различных исполнениях, отличающихся диаметром цилиндра, длиной хода, типом соединения с НКТ и штанговой колонной.
В опубликованных компанией Dongsheng сведениях о продукции указаны следующие общие характеристики:
| Параметр | Опубликованные сведения о продукции |
| Тип насоса | Глубинный штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка |
| Диаметр цилиндра | Примеры исполнений — от ~32 до ~73 мм |
| Диапазон длин хода | Около 3–6 м |
| Диапазон дебита жидкости | Около 5–200 м³/сут в зависимости от исполнения и условий скважины |
| Соединение со штанговой колонной | Указаны исполнения CYG19 и CYG22 |
| Соединение с НКТ | Исполнения 2 3/8 TBG, 2 7/8 TBG и 3 1/2 TBG |
| Основная конструкция | Длинный плунжер, короткий цилиндр и боковой ввод жидкости |
| Дополнительная особенность | Труба-отстойник для осаждения песка (отдельные случаи слабого пескопроявления) |
| Компоненты | Цилиндр, плунжер, клапаны и сопутствующие модули насоса |
| Ориентировочный срок поставки | Около 8–10 недель в зависимости от изделия и объёма заказа |
Окончательное исполнение необходимо сверять с техническим паспортом производителя.
Среди ключевых размеров, требующих подтверждения:
· точный диаметр цилиндра;
· длина цилиндра;
· длина плунжера;
· диапазон длин хода;
· максимальный наружный диаметр;
· соединение с НКТ;
· соединение со штанговой колонной;
· размеры клапанов;
· глубина установки насоса;
· требуемые запасные модули.
Приведённые выше значения следует рассматривать как справочные данные о размерном ряде продукции, а не как окончательную спецификацию насоса для конкретной скважины.
Штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка может подойти для следующих условий:
| Условия скважины | Что проверить |
| Интенсивное пескопроявление | Рассмотреть компоновку с длинным плунжером и боковым вводом |
| Периодический вынос песка | Оценить трубу-отстойник и частоту качаний |
| Заклинивание плунжера из-за песка | Рассмотреть длинный плунжер и исполнение, устойчивое к заклиниванию |
| Накопление песка у приёмной части насоса | Рассмотреть боковой ввод и пространство для осаждения |
| Высокая минерализация | Подтвердить химический состав флюида и совместимость материалов |
| Умеренный дебит жидкости | Согласовать диаметр цилиндра и длину хода с фактическим притоком |
| Высоковязкий флюид | Проверить всю компоновку насоса и режим эксплуатации |
| Частая замена узлов | Рассмотреть сменные цилиндр, плунжер и варианты клапанов |
| Новое заканчивание скважины | Подтвердить размеры НКТ, штанг и насоса до монтажа |
| Замена насоса | Сопоставить предлагаемый насос с существующей конструкцией скважины |
На странице продукта насос позиционируется для условий с высоким пескопроявлением и высокой минерализацией, а также указывается возможность применения в отдельных условиях тепловых методов добычи.
Для таких применений требуется отдельное подтверждение температуры, химического состава флюида, конструкции скважины и выбора материалов узлов.
Модельный ряд насоса рассчитан на дебит жидкости примерно 5–200 м³/сут в зависимости от выбранного диаметра цилиндра, длины хода и условий эксплуатации.
Фактическая добыча зависит не только от подачи насоса.
К основным факторам относятся:
· приток из пласта;
· наполнение насоса;
· диаметр цилиндра;
· эффективная длина хода;
· частота качаний;
· уровень жидкости;
· вязкость флюида;
· работоспособность клапанов;
· концентрация песка;
· состояние конструкции скважины.
Насос большего размера сам по себе не даст больше жидкости, если пласт не способен обеспечить требуемый объём притока.
Точно так же повышение частоты качаний не всегда увеличивает добычу: насос может недозаполняться, а усилившийся поток — заносить в насос больше твёрдых частиц.
Перед окончательным выбором насоса необходимо сопоставить:
· требуемую производительность;
· приток из пласта;
· подачу насоса;
· ожидаемый коэффициент наполнения.
Насос следует подбирать под стабильную добычу, а не под максимальную теоретическую подачу.
Для первичной технической проработки можно воспользоваться следующей последовательностью действий.
Необходимо определить:
· концентрацию песка;
· размер частиц;
· периодичность пескопроявления;
· носит ли вынос песка постоянный или периодический характер;
· присутствуют ли также солеотложения или парафин.
Анализируя предыдущий насос, следует установить, в чём заключалась основная проблема:
· образование песчаной перемычки;
· заклинивание плунжера;
· износ цилиндра;
· нарушение работы клапанов;
· закупорка приёмной части;
· снижение наполнения насоса;
· затруднённый подъём насоса;
· повреждение конструкции скважины.
Компоновка может включать:
· длинный плунжер;
· боковой ввод жидкости;
· удлинённый цилиндр;
· трубу-отстойник для осаждения песка;
· соответствующую схему клапанов;
· центратор;
· сменные модули.
Каждый конструктивный элемент должен соответствовать конкретной проблеме скважины.
Требуется подтвердить:
· диаметр цилиндра;
· длину плунжера;
· длину цилиндра;
· диапазон длин хода;
· соединение с НКТ;
· соединение со штанговой колонной;
· максимальный наружный диаметр;
· глубину установки насоса.
Необходимо проверить:
· частоту качаний;
·длину хода;
· порядок запуска;
· ожидаемый уровень жидкости;
· контроль за пескопроявлением;
· план ремонтных работ;
· наличие запасных частей.
Окончательный выбор фиксируется на техническом чертеже и утверждается до начала производства.
Штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка сам по себе может оказаться недостаточным в следующих случаях:
При очень высоком выносе твёрдых частиц приёмная часть насоса может постоянно забиваться, а имеющееся пространство для осаждения — быстро заполняться.
Смешанные отложения могут удаляться значительно труднее, чем рыхлый песок по отдельности.
Деформация НКТ, наличие препятствий или повреждение посадочного узла могут сказаться на спуске и подъёме насоса.
Для высокодебитных скважин требуется полная проработка диаметра цилиндра, длины хода, частоты качаний, диаметра НКТ и притока из пласта.
Если причиной предыдущего отказа стали клапан, колонна штанг, соединение НКТ или наземный привод, замена на штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка может не устранить первопричину.
Без данных о глубине установки насоса, параметрах НКТ, показателях добычи и истории предыдущих ремонтов дать надёжную рекомендацию затруднительно.
Таким образом, насос следует рассматривать как часть единой системы эксплуатации скважины.
Перед запросом коммерческого предложения необходимо направить следующую информацию:
· общая глубина скважины;
· глубина установки насоса;
· диаметр эксплуатационной колонны;
· диаметр НКТ;
· тип действующего насоса;
· требуемый диаметр цилиндра;
· длина хода;
· частота качаний;
· целевой дебит жидкости;
· дебит нефти;
· дебит воды;
· концентрация песка;
· размер частиц;
· периодичность пескопроявления;
· наличие солеотложений или парафина;
· наработка предыдущего насоса (межремонтный период);
· место (узел) предыдущего отказа;
· типоразмер штанг;
· чертёж действующей конструкции скважины;
· оборудование для ремонтных работ;
· требуемые сроки поставки.
Дополнительно повысить качество рекомендации помогут:
· фотографии отказавших узлов;
· акты осмотра насоса;
· промысловые данные по добыче;
· проба песка;
· данные динамометрирования;
· анализ флюида;
· отчёты о предыдущих ремонтах скважины.
Эти сведения помогают понять, что именно требуется:
· компоновка с длинным плунжером;
· боковой ввод жидкости;
· труба-отстойник для осаждения песка;
· иная схема клапанов;
·другой диаметр цилиндра;
· скорректированный режим эксплуатации;
· более комплексное решение по борьбе с выносом частиц.
Это возвратно-поступательный глубинный насос, конструкция которого уменьшает влияние накопления песка вокруг плунжера, цилиндра и в приёмной зоне насоса.
В его компоновке, как правило, применяются длинный плунжер и короткий цилиндр; дополнительно могут устанавливаться боковой ввод жидкости или труба-отстойник для осаждения песка.
Удлинённый рабочий плунжер обеспечивает большую направляющую и уплотнительную длину.
Благодаря этому снижается склонность частиц песка образовывать перемычку в зоне контакта плунжера и цилиндра.
Результат зависит от характеристик песка и режима работы насоса.
Боковой ввод жидкости изменяет направление и точку поступления флюида в насос.
Его задача — удерживать больше частиц во взвешенном состоянии и сокращать прямое накопление песка в рабочей зоне плунжера и цилиндра.
Удлинённый цилиндр обеспечивает требуемый ход плунжера и подачу насоса.
Его окончательная длина должна быть согласована с диаметром цилиндра, длиной хода, соединением с НКТ и глубиной установки насоса.
Трубу-отстойник целесообразно рассматривать при слабом или периодическом пескопроявлении, когда более тяжёлые частицы склонны оседать у приёмной части насоса.
Её применимость определяется ожидаемым объёмом песка и доступным пространством ниже насоса.
Нет.
При интенсивном пескопроявлении могут потребоваться дополнительные внутрипластовые меры борьбы с песком, очистка ствола скважины, корректировка режимов откачки или иная стратегия заканчивания.
Модельный ряд включает несколько исполнений по диаметру цилиндра и типу соединений. Согласно опубликованным данным, доступны варианты длины хода примерно от 3 до 6 метров.
Окончательные диаметр цилиндра, длина цилиндра, длина плунжера, тип соединений и длина хода должны быть подтверждены в техническом паспорте.
Компоновка насоса может быть проработана с учётом глубины скважины, целевого дебита, условий пескопроявления, диаметра цилиндра, длины хода, диаметра НКТ и типа соединения со штанговой колонной.
До начала изготовления должен быть утверждён технический чертёж.
На странице продукта указан ориентировочный срок поставки 8–10 недель в зависимости от исполнения изделия и объёма заказа.
Фактические сроки подтверждаются при подготовке коммерческого предложения.
Наиболее полезными исходными данными являются:
· глубина скважины;
· глубина установки насоса;
· диаметр НКТ;
· целевой дебит;
· условия пескопроявления;
· причина отказа предыдущего насоса;
· требуемые диаметр цилиндра и длина хода.
Штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка спроектирован так, чтобы управлять характером взаимодействия песка с возвратно-поступательным глубинным насосом.
К основным конструктивным особенностям относятся:
· длинный плунжер и короткий цилиндр;
· боковой ввод жидкости;
· удлинённый цилиндр;
· труба-отстойник для осаждения песка;
· выкидной и приёмный клапаны;
· центратор;
· сменные модули насоса.
Конструкция с длинным плунжером снижает склонность песка к образованию перемычки в рабочей зоне плунжера и цилиндра.
Боковой ввод жидкости изменяет траекторию поступления флюида и уменьшает прямое накопление песка.
Труба-отстойник может обеспечить дополнительное пространство для осаждения частиц в отдельных случаях слабого пескопроявления.
Окончательная компоновка насоса должна определяться фактическим поведением песка, целевым дебитом, размерами конструкции скважины, характером предыдущего отказа и планируемым режимом эксплуатации.
Надёжная спецификация не должна ограничиваться словами «насос с защитой от песка». В ней должны быть определены:
· диаметр цилиндра;
· длина хода;
· размеры цилиндра и плунжера;
· схема приёмной части;
· схема клапанов;
· соединение с НКТ;
· соединение со штанговой колонной;
· глубина установки насоса;
·требования к запасным узлам.
Правильная конструкция — та, которая соответствует поведению твёрдых частиц в конкретной скважине и может быть спущена, эксплуатироваться, осматриваться и обслуживаться в реальных промысловых условиях.
Перед заказом штангового насоса с длинным плунжером для защиты от песка необходимо предоставить информацию о скважине и её конструкции для технической проработки.
Специалисты Dongsheng могут проработать:
· диаметр цилиндра;
· диапазон длин хода;
· размеры цилиндра и плунжера;
· боковой ввод жидкости;
· удлинённый цилиндр;
· трубу-отстойник для осаждения песка;
· схему клапанов;
· центратор;
· соединение с НКТ;
· соединение со штанговой колонной;
· сменные узлы.
Подробная информация о продукции представлена на странице Глубинный штанговый насос с длинным плунжером для защиты от песка.
Для получения технической рекомендации и коммерческого предложения укажите глубину скважины, глубину установки насоса, целевой дебит, условия пескопроявления, диаметр действующих НКТ и сведения об отказе предыдущего насоса.
