Оборудование из наличия и быстрой поставки

Работа штанговых насосов с высоким газовым фактором

Оборудование из наличия Оборудование быстрой поставки

Обозначение	Описание
ЯКПРО-ЦПГ-1 Якорная компоновка для эксплуатации скважин установками ЭЦН Добыча	Применяется для эксплуатации скважин с погружным насосным оборудованием с высоким газосодержанием скважинной жидкости. Позволяет вести эксплуатацию при закрытом затрубном пространстве с использованием газлифтного эффекта попутного нефтяного газа для эксплуатационных колонн с условным наружным диаметром от 140 до 178 мм

Обозначение

Описание

Якорная компоновка для эксплуатации скважин установками ЭЦН

Добыча

Применяется для эксплуатации скважин с погружным насосным оборудованием с высоким газосодержанием скважинной жидкости. Позволяет вести эксплуатацию при закрытом затрубном пространстве с использованием газлифтного эффекта попутного нефтяного газа для эксплуатационных колонн с условным наружным диаметром от 140 до 178 мм

Ремонт
оборудования

Подробнее

Оборудование
из наличия

Смотреть

Каталог 2026

PDF 26 МБ

Скачать

Работа штанговых насосов с высоким газовым фактором

Эксплуатация скважин с высоким газовым фактором (ВГФ) при использовании штанговых насосных установок (ШГН, ШВН) сопряжена с рядом технологических сложностей. Избыток свободного газа в потоке снижает эффективность насоса, вызывает газовый блок, повышает вибрации и ускоряет износ штанг и НКТ. Для стабильной работы в таких условиях применяются специализированные компоновки с пакерами, якорями и газосепараторами.

Проблемы при эксплуатации ШГН в условиях высокого ВГФ

Снижение коэффициента подачи: падение производительности из-за заполнения подплунжерного пространства сжимаемым газом вместо несжимаемой жидкости;
Эффект «газового блока»: полное прекращение подачи насоса, когда давления сжатого газа в цилиндре недостаточно для открытия нагнетательного клапана при ходе плунжера вниз;
Жёсткие динамические (газовые) удары: резкие удары плунжера о жидкость после прохождения сжатой газовой подушки при ходе вниз, приводящие к обрыву штанг;
Неравномерность нагрузок на станок-качалку: выход из строя наземного привода из-за разбалансировки и пиковых нагрузок на головку балансира;
Продольный изгиб нижней части НКТ: знакопеременные нагрузки при ходе плунжера вызывают перемещение незакреплённого низа колонны труб, приводя к истиранию пары «штанга–НКТ».

Технические решения для снижения влияния газа на работу ШГН

Скважинные газосепараторы (газовые якоря): отделяют свободный газ от жидкости на приёме насоса за счёт гравитационных или центробежных сил, направляя дегазированную жидкость в цилиндр, а свободный газ — в затрубное пространство;
Трубные механические якоря: фиксируют нижнюю часть колонны НКТ к эксплуатационной колонне, предотвращая продольные перемещения и изгиб труб от знакопеременных нагрузок при ходе плунжера;
Клапаны с принудительным открытием: применение специальных нагнетательных клапанов ШГН (например, с тяжёлыми шариками или пружинами), которые открываются механически или под весом, исключая зависание плунжера в «газовой подушке»;
Затрубные пакерные компоновки с перепускным клапаном: применяются исключительно при невозможности выпуска газа через устье (низкое давление в коллекторе); пакер отсекает пласт, а специальный клапан дозированно перепускает скопившийся газ из-за пакера в колонну НКТ выше насоса.

Компонент	Особенности применения при ВГФ
Трубный механический якорь	Фиксирует нижнюю часть колонны труб, компенсируя знакопеременные нагрузки при ходе плунжера и предотвращая продольный изгиб, истирание штанг и вибрации, усиливающиеся из-за газовых ударов.
Газосепаратор центробежного типа	Повышает степень отделения газа перед входом в насос.
Обратный клапан с антигазовой защитой	Блокирует проникновение газа в НКТ после остановки.

Часто задаваемые вопросы

Что считается высоким газовым фактором для механизированной добычи?

Применительно к эксплуатации ШГН, ВГФ свыше 100–150 м³/т на приеме насоса уже считается критическим и требует обязательного применения противогазового оборудования и оптимизации режима откачки

Почему газ мешает работе штангового насоса (ШГН)?

Газ обладает высокой сжимаемостью. При ходе плунжера вниз он сжимается в цилиндре, но его давления не хватает для открытия нагнетательного клапана. В результате насос гоняет газ туда-сюда («газовый блок») без подъема жидкости, а плунжер испытывает жесткие газовые удары

Нужен ли пакер при эксплуатации ШГН с высоким газовым фактором?

Нет, в классической компоновке пакер противопоказан. Свободный газ должен беспрепятственно отделяться на приеме насоса и уходить вверх по затрубному пространству. Пакер создаст преграду, направит весь газ в насос и спровоцирует срыв подачи

Зачем устанавливать механический якорь при высоком ВГФ?

Он жестко фиксирует нижнюю часть НКТ к эксплуатационной колонне. Это исключает продольный изгиб, колебания и колебательные перемещения труб, которые возникают из-за знакопеременных нагрузок и резко усиливаются при газовых ударах плунжера

Можно ли использовать винтовые насосы (ШВН) при высоком газовом фактором?

Да, ШВН намного лучше переносят свободный газ, так как у них нет клапанов и объемной пульсации. Однако при экстремальном ВГФ существует риск «сухого хода» и сгорания уплотнительного элемента статора от перегрева. Для защиты ШВН применяют газовые сепараторы (для подачи стабильной газожидкостной смеси) и противовращательные устройства (для исключения обратного раскручивания штанг при остановках)

Технические характеристики оборудования и ограничения по применению носят информационный характер. Основанием для применения оборудования в конкретных скважинных условиях является эксплуатационная документация.

Фактический перечень, производимого оборудования ООО НПФ «Пакер», больше чем представлен на сайте.

Работа штанговых насосов с высоким газовым фактором