Погружной штанговый насос

Когда слышишь ?погружной штанговый насос?, многие сразу представляют себе что-то простое: колонна штанг, плунжер, трубы — и всё. Но на практике, если так думать, можно наломать дров. Это не просто механическая ?палка?, которая качает воду. Тут вся суть в деталях: и в подборе материалов для штанг, и в компоновке клапанных узлов, и, что критично, в понимании, с какой именно средой ему предстоит работать. Я сам долго считал, что главное — это производительность по паспорту, пока не столкнулся с историей на одном из старых месторождений в Западной Сибири.

Где кроется главная ошибка при выборе?

Чаще всего ошибаются, фокусируясь только на напоре и подаче. Смотришь технические условия заказчика: глубина 1200 метров, пластовая вода с содержанием H2S и механическими примесями. Берут стандартный насос, рассчитанный на чистую воду, а потом удивляются, почему клапаны залипают за месяц, а штанги покрываются точечной коррозией. Ключевой момент — агрессивность среды. Для таких условий нужны погружные штанговые насосы с коррозионностойкими сплавами, причём не только для плунжерной пары, но и для элементов клапанной коробки. Экономия на материале здесь выходит боком: частые подъёмы для ремонта сводят на нет всю рентабельность эксплуатации.

Второй момент — это несоответствие режима работы. Насос штанговый — он же возвратно-поступательный. Если неправильно подобрать частоту ходов и длину хода полированного штока под конкретные пластовые условия, начинаются проблемы. Может возникнуть перегрузка устьевого оборудования или, наоборот, недокачка. Это не та вещь, которую можно взять ?с запасом?. Запас должен быть умным, просчитанным, иначе ресурс сокращается в разы.

Вот, к примеру, был у нас опыт с поставкой оборудования для кустовой скважины. Заказчик настаивал на универсальной модели, мол, у нас везде похожие условия. Смонтировали. А через два месяца — падение подачи. При подъёме оказалось, что в одном из интервалов произошло незначительное обводнение, изменилась вязкость откачиваемой жидкости. Стандартные клапаны с этим не справились, начали работать с гидроударами. Пришлось пересобирать узел, ставить клапаны другой геометрии, более чувствительные к изменению плотности среды. Вывод: универсальных решений для штанговых насосов не бывает. Каждый случай требует анализа.

О чём не пишут в каталогах, но знают в поле

В паспорте тебе напишут про ресурс, скажем, 5000 часов. Но этот ресурс достижим только в идеальных лабораторных условиях. В реальности на него влияет тысяча мелочей. Одна из таких — качество монтажа. Казалось бы, собрать колонну — дело техники. Но если монтажники не выдержали соосность при сборке насосной части, или недотянули (а чаще перетянули) резьбовое соединение штанг — пиши пропало. Вибрация, неравномерный изход плунжера, ускоренный извор цилиндровой пары. Это не брак завода, это брак в работе. И предъявлять потом претензии производителю бесполезно.

Ещё один ?полевой? фактор — это поведение самой скважины. Образование парафиновых или солевых отложений на штангах и внутренней поверхности труб. Некоторые думают, что это проблема системы сбора, а не насоса. Отчасти да. Но конструкция погружного штангового насоса может либо усугубить проблему, либо помочь её решить. Например, использование штанг с специальным полимерным покрытием или периодическая промывка через полость насоса могут значительно увеличить межремонтный период. Об этом редко задумываются на этапе закупки.

И конечно, логистика запчастей. Ломался ли у тебя когда-нибудь клапанный узел в пятницу вечером? Чтобы продолжить работу, нужна была именно эта деталь, а не ?что-то похожее?. На удалённых месторождениях простой — это колоссальные убытки. Поэтому сейчас мы в работе всегда учитываем не только технические параметры, но и доступность сервисной поддержки и комплектующих от поставщика. Надёжность поставщика становится частью надёжности оборудования.

Кейс: переход на комплектующие WaterPro

Пару лет назад мы начали сотрудничать с компанией ООО Чжэцзян WATERPRO Технология. Честно говоря, сначала относились с осторожностью. Рынок наводнён предложениями, а тут — относительно новое имя. Но их подход подкупил. Они не просто продают насосы, а предлагают инжиниринг. Их специалисты запросили у нас полные данные по скважинам: не только дебит и глубину, но и полный химический анализ жидкости, динамический уровень, даже данные по предыдущим отказам оборудования.

Для одной проблемной скважины с высоким содержанием песка они предложили нестандартное решение: погружной штанговый насос с усиленным цилиндром из износостойкого материала и двухступенчатой системой клапанов. Идея была в том, чтобы крупные абразивные частицы отсекались ещё на входе, не попадая в рабочую пару. Смонтировали. Первые месяцы мы буквально каждую неделю снимали динамограммы, смотрели на работу. Результат — межремонтный период вырос с 4 до 11 месяцев. Это был убедительный аргумент.

Сайт waterpropump.ru стал для нас не просто каталогом, а справочным инструментом. Там есть не только стандартные модели, но и технические заметки, расчётные методики. Видно, что компания WaterPro делает ставку на исследования и разработки, а не на простое тиражирование чужих наработок. Их производственная база в Тайчжоу и международный торговый штаб в Луцяо позволяют гибко реагировать на запросы, что для нас, работающих на изношенных фондах, критически важно.

Когда ?стандарт? не работает: пример с высоковязкой нефтью

Ещё один показательный случай был связан с откачкой высоковязкой пластовой жидкости. Стандартные насосы просто не могли обеспечить заполнение рабочей камеры на всасывающем ходе — слишком большое гидравлическое сопротивление. Падение коэффициента подачи было катастрофическим. Нужно было увеличить время всасывания, но это означало снизить частоту ходов, а значит, и общую производительность. Тупик.

После консультаций, в том числе и с инженерами из WaterPro, пришли к варианту с удлинённым ходом полированного штока и модифицированной конструкцией всасывающего клапана. Суть — увеличить проходное сечение и облегчить открытие клапана в вязкой среде. Это потребовало пересмотра всей кинематической схемы установки, но игра стоила свеч. Производительность упала не так значительно, как при простом снижении частоты, а стабильность работы возросла. Это был не готовый продукт из каталога, а именно инженерная доработка под задачу.

Такие ситуации заставляют по-новому смотреть на само понятие ?погружной штанговый насос?. Это не конечное изделие, а, скорее, система, которую можно и нужно конфигурировать. И наличие поставщика, который способен на такой диалог и имеет собственную исследовательскую базу, как заявлено в описании ООО Чжэцзян WATERPRO Технология, — это огромное преимущество.

Итоги без глянца: на что смотреть сегодня

Итак, если резюмировать накопленный, часто горький опыт. Во-первых, забудь про выбор только по основным параметрам. Глубина и дебит — это лишь отправная точка для диалога с поставщиком. Настоящий разговор начинается с обсуждения химии среды, абразивности, газового фактора и реологических свойств жидкости.

Во-вторых, рассматривай насос как часть системы. Его работа неразрывно связана с состоянием НКТ, штанг, устьевого оборудования и даже с режимом работы станка-качалки. Проблема редко бывает локализована только в глубине. Чаще это комплекс.

И в-третьих, ценность поставщика определяется не только ценой в каталоге. Гораздо важнее его готовность вникать в проблему, наличие собственных инженерных компетенций и, что немаловажно, способность оперативно обеспечивать сервис и нестандартные решения. Как показывает практика, в том числе и с такими компаниями, как WaterPro, именно такой подход в конечном счёте экономит время, ресурсы и нервы. А в нашем деле это и есть главная валюта.