к.т.н., доцент, Песин М.В., профессор, д.т.н., Мокроносов Е.Д., Метусалло Ю.П.

ЗАО «Торговый дом ПКНМ», г. Пермь, ЗАО «ПКНМ», г. Краснокамск, Россия

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В связи с повышением требований нефтедобывающих предприятий к оборудованию для добычи нефти, вызванных осложненными условиями его эксплуатации ЗАО «Пермская компания нефтяного машиностроения» (ЗАО «ПКНМ») предложило новую конструкцию скважинного штангового насоса (СШН) – скважинный штанговый насос с коротким цилиндром, длинным плунжером, с неизвлекаемым увеличенным всасывающим клапаном и сбивным штифтом, показанного на рисунке. Для различной подачи насоса разработаны модели ННБКУ-44 и ННБКУ-57, выполненные в соответствии с техническими условиями ТУ 3665-007-26602587-2008.

В отличие от серийных насосов эта конструкция имеет ряд преимуществ:

1. Работа в условиях с содержанием механических примесей более 1,3 г/л

2. Повышенная стойкость к истиранию рабочей поверхности цилиндра за счет триботехнических характеристик упрочненного слоя пары трения «цилиндр-плунжер».

3. Повышенная долговечность СШН за счет постоянного контакта плунжера и цилиндра, т.е. длина плунжера значительно превышает длину цилиндра, при этом механические примеси практически не заносятся в плунжерный зазор.

4. Устранена проблема в заклинивании плунжера в насосе, из-за попадания механических частиц в плунжерный зазор.

5. Увеличенная стойкость к коррозии и износу плунжера, т.к. на его поверхности не происходят диффузионные и адгезионные процессы, в связи с отсутствием налипания механических включений, входящих в состав пластовой жидкости.

6. Повышенная ремонтопригодность, т.к. самая дорогая в стандартных насосах и быстроизнашивающаяся деталь насоса - цилиндр может быть заменена на новую с меньшими затратами.

7. Работает в условиях повышенной вязкости жидкости за счет оснащения увеличенным всасывающим клапаном.

8. Простота извлечения насоса из скважины благодаря сбивному штифту.

9. Возможность значительно повысить межремонтный период и работоспособность насоса путем установки газопесочного якоря ЯГП-103-2000 ТУ 3665-006-26602587-2009.

Рисунок. Скважинный штанговый насос с коротким цилиндром, длинным плунжером, с неизвлекаемым увеличенным всасывающим клапаном и сбивным штифтом

В настоящее время насосы эксплуатируются в Татарии, Башкирии, Казахстане и на Сахалине. Новое оборудование ПКНМ позволило увеличить наработку в 1,5-2 раза в сравнении с базовым. ПКНМ имеет заявку на полезную модель № 2011112744 от 01.04.2011г.).

Наряду с конструктивными подходами повышения надежности используются технологические. Так с целью повышения эксплуатационных свойств деталей машин, таких как сопротивление изнашиванию, коррозионная стойкость, контактная прочность и др. применяют упрочнение высоконагруженных рабочих поверхностей. Так на машиностроительных предприятиях широко применяются: закалка ТВЧ и ТПЧ; газопламенное напыление твердым сплавом с последующим оплавлением; плазменное напыление; сверхзвуковое напыление, в т.ч. с последующим оплавлением слоя; хромирование, кадмий-хромирование; химическое нанесение никель-фосфорного покрытия.

Наиболее эффективным среди вышеуказанных, оказался метод азотирования. Сейчас широкого внедряется метод ионно-вакуумного азотирования в промышленное производство с использованием новейшего оборудования, изготовленного по нашим техническим заданиям. Проведён широкий круг исследований и разработаны технологические процессы азотирования различных деталей нефтегазового и общего машиностроения. Результаты подтверждены актами подконтрольных испытаний нашего оборудования заказчиками. Надо отметить, что отдельные скважинные штанговые насосы имеют наработку в ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» до 2309 суток.

Список литературы

1. Новые идеи о механизме образования структуры азотированных сталей /Герасимов С.А. [и др.] // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2004. - №1. С. 13-17.

2. В.В. Богданов. Ионное азотирование - прогрессивная технология поверхностного упрочнения // Передовой опыт. – 1984. - №7.

3. Мокроносов Е.Д., Богданов В.В., Елтышев М.Н. Повышение эксплуатационной надежности скважинного штангового насоса // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2007. - №12. - С. 43-44.