Верстат-качалка

Верста́т-кача́лка — у нафтовидобуванні — індивідуальний механічний привод нафтового штангового свердловинного насоса.

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Качалка (значення).

Історія

«Класичний» верстат-гойдалку (індивідуальний балансовий механічний привод штангового насосу) створив у техаській компанії «Люфкін Індастрі» винахідник Вальтер Траут на початку 1920-х років.

Американську насосну установку балансирного верстата-гойдалки зрівноваженого контрвантажами вперше на Прикарпатті застосували в 1924 р., що дозволило піднімати навіть парафінисту нафту з глибоких свердловин. Сьогодні 2/3 усіх видобувних нафтових свердловин у світі використовують штангові насоси і в переважній більшості приводом в них слугує «класичний» або модернізований верстат-гойдалка. З цієї причини зображення верстата-гойдалки стало поруч з нафтовою буровою вежею загальновизнаним символом нафтовидобування, увійшло в численні логотипи й чітко асоціюється з нафтовими компаніями.

Опис

Верстат-качалка — аґреґат для приведення в дію глибинного насоса при механізованій експлуатації нафтових свердловин. Зворотно-поступальний рух плунжера глибинного насоса передається через штанги і шток (рис.). Верстат-качалка встановлюється на фундаменті над гирлом свердловини.

У залежності від кількості свердловин, що одночасно обслуговуються, верстат-качалки, бувають індивідуальні, спарені і групові.

На практиці частіше за все застосовуються індивідуальні станки-качалки. У залежності від характеру передачі руху до штока індивідуальні Верстат-качалки бувають балансирного і безбалансирного типу. Найбільш поширені балансирні індивідуальні верстат-качалки.

Верстат-качалка встановлюється на спеціально підготовленому фундаменті (зазвичай бетонному), на якому встановлюються: платформа, стійка, станція керування.

Після первинного монтажу на стійку встановлюють балансир, який врівноважують так званою головкою балансиру. До неї ж кріпиться канатна підвіска (остання поєднує балансир з полірованим сальниковим штоком).

На платформу встановлюються редуктор та електродвигун. Іноді електродвигун розташований під платформою. Останній варіант має підвищену небезпеку, тому трапляється рідко. Електродвигун з'єднується з маслонаповненим знижувальним редуктором через клиноременеву передачу. Редуктор, у свою чергу, з'єднується з балансиром через кривошипно-шатунний механізм. Цей механізм перетворює обертальний рух вала редуктора у зворотно-поступальний рух балансиру.

Станція управління є шафою, в якій розташована електроапаратура. Поблизу станції управління (або прямо на ній) виведено ручне гальмо верстата-гойдалки. На самій станції керування розташований ключ (для замикання електромережі) та амперметр. Останній — дуже важливий елемент, особливо у роботі оператора видобутку нафти та газу. Нульова позначка у амперметра поставлена в середину шкали, а стрілка-покажчик рухається то негативну, то позитивну область. Саме за відхиленням вліво-вправо оператор визначає навантаження на верстат - відхилення в обидві сторони повинні бути приблизно рівними. Якщо ж умова рівності не виконується, значить верстат працює вхолосту.

Урівноважування верстатів-качалок

Урівноважування верстатів-качалок (рос.станков-качалок уравновешивание; англ. counterbalancing of pumping units; нім. Auswuchten n der Bohrschwengel f) — зрівнювання навантажень на головку балансира верстата-качалки відповідно при ходах штанг вверх і вниз за умови, щоб робота, яка виконується двигуном протягом одного подвійного ходу (при ході штанг вверх і вниз) була постійною. Здійснюється шляхом розміщення додаткових вантажів (противаг) на балансир (балансирне В.-г.у.), на корби (роторне або корбове В.-г.у.) або на балансир і кривошип (комбіноване В.-г.у.). Внаслідок значної ваги противаг, процедура урівноважування вимагає затрат часу і зусиль, проте існують методи автоматизованого урівноважування верстатів-качалок, які зменшують необхідну кількість потрібних ітерацій.

Література

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Верстат-качалка

Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
Українська нафтогазова енциклопедія / за загальною редакцією В. С. Іванишина. — Львів : Сполом, 2016. — 603 с. : іл., табл. — ISBN 9789669191403.
Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу. Тт. 1-2, 2004—2006 рр. 560 + 800 с.
Пилипів, Л. Д. Основи нафтогазової справи: навч. посіб. / Л. Д. Пилипів. — Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2012. — 312 с. http://chitalnya.nung.edu.ua/osnovi-naftogazovoyi-spravi.html-1 [Архівовано 31 січня 2015 у Wayback Machine.]
Mike Kelly, The Pump Jack (Surface Equipment) // ARTIFICIAL LIFT, New Mexico Institute of Mining and Technology
Орловський В. М., Білецький В. С., Вітрик В. Г., Сіренко В. І. Бурове і технологічне обладнання. Харків: Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, НТУ «ХПІ», ТОВ НТП «Бурова техніка», Львів, Видавництво «Новий Світ — 2000», 2021. — 358 с.
Вдосконалення ватметрографічних методів діагностування штангових глибинно-насосних установок для видобутку нафти та розробка технічних засобів для їх реалізації [Текст] : дис. канд. техн. наук: 05.11.13 / Ровінський Віктор Анатолійович ; Івано-Франківський національний технічний ун-т нафти і газу. - Івано-Франківськ, 2003. - 180 арк.: рис. - арк. 129-138

Інтернет-ресурси

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Nodding donkey

All Pumped Up – Oilfield Technology, The American Oil & Gas Historical Society, updated October 2014(англ.)

Примітки

↑ верхній шарнір колони штанг, що використовується в системі штучного підйому штангового насоса. Відполірований шток забезпечує ефективне гідравлічне ущільнення навколо колони поршневого штока.

Це незавершена стаття з технології.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

[1] верхній шарнір колони штанг, що використовується в системі штучного підйому штангового насоса. Відполірований шток забезпечує ефективне гідравлічне ущільнення навколо колони поршневого штока.

[1]