Регулирование производительности ШГН.
Станки качалки, устройство и назначение.
Станки-качалки предназначены для передачи поступательного движения глубинному штанговому насосу, расположенному на дне скважины.Он состоит из силовой установки, вращательное движение от которой поступает на ведущий вал редуктора. На нем расположен кривошип с системой противовесов. Для связи кривошипа с балансиром предусмотрены шатуны и траверсы. В свою очередь, балансир установлен на опорной стойке. Для уменьшения затраты энергии на торцевой части балансира расположена откидная головка. Перечень основных технических характеристик:
максимально допустимый показатель нагрузки на устьевом штоке. Он может варьироваться от 30 до 100 кН;
длина хода штока. Обычно она составляет от 1,2 до 3 м;
крутящий момент вала выходного редуктора. Он влияет на интенсивность движения штока и может быть равен от 6,3 до 56 кНм;
число ходов балансира варьируется от 1,2 до 15 в минуту.
станция управления; 2- балансир; 3-головка балансира; 4-стойка; 5-шаmyн; 6 кривошun; 7- редуктор, 8 nриводной двигатель; 9-тормоз; 10- противовесы, 11-металлическая рама; 12-бетонный фундамент, 13 канатная подвеска; 14 трав 15-полированный шток; 16 устьевая арматура; 17-колонна штанг; 18- колонна ИКТ. 19-мун сер насоса: 20 нагнетаmельныйкаnан; 21-всасывающий клапан: 22-ишuндр насоса; 23-хвостовик
Приборы для измерения расхода. Назначение, устройство и принцип действия.
Расходомерами —называют приборы, предназначенные для измерения расхода вещества. По принципу действия расходомеры, наиболее часто применяемые в химических производствах, можно разделить на расходомеры переменного и постоянного перепадов давления, скоростного напора, переменного уровня и индукционные, тахометрические, калометрические и т.д
Счётчиками– называют приборы, измеряющие количество вещества. Счетчики измеряют протекающий через них объем вещества за любой промежуток времени: сутки, месяц и т. д. Количество вещества при этом определяется как разность показаний счетчика. Счетчики, как правило, являются приборами прямого измерения, и отсчет по их шкале дает значение измеряемой величины без дополнительных вычислений.
Принципы измерения расхода основаны:
· На возникновении перепада давлений на установленном внутри трубопровода сужающем устройстве. Разность статических давлений до и после сужающего устройства (перепад давлений), измеряемая дифференциальным манометром, зависит от расхода протекающего вещества и служит мерой расхода. Этот принцип применяется в расходомерах переменного перепада давления.
· На перемещении чувствительного элемента (поплавка), установленного в вертикальной конической расширяющейся трубке; через нее снизу вверх подается вещество, расход которого измеряется. При изменении расхода жидкости, газа или пара поплавок перемещается вверх, изменяя проходное сечение между поплавком и внутренними стенками трубки. Высота подъема поплавка функционально связана с величиной расхода вещества. Перепад давления на поплавке при перемещении его вдоль оси трубки остается практически постоянным. Этот принцип применяется в расходомерах постоянного перепада давления (ротаметрах)
Текущий ремонт скважины.
Текущим ремонтом называются работы по восстановлению рабочего состояния техники и инструментов, смена режима работы (интенсивность, особенности добычи и т.д.), а также очистные действия различных уровней скважины от наслоившихся отложений, которые появляются там спустя несколько лет эксплуатации. Также к техническому текущему ремонту относится очистка самого оборудования. Все текущие манипуляции со скважиной делятся на профилактические действия и работы по восстановлению работоспособности.
В первом случае ремонт позволяет избежать таких рисков, как уменьшение объема ценных ресурсов, извлекаемых в процессе, разрушение ствола, обводнение, засорение и другие неприятные последствия. Периодичность проведения ремонтов напрямую зависит от параметров эксплуатации, и компания, которая занимается разработкой месторождений нефти, проводит профилактические работы регулярно. К запланированным текущим работам относятся следующие виды действий:
· Очистка от песчаных засоров при помощи промывания, механическим путем или специальной желонкой.
· Замена отдельных элементов насоса или всей насосной станции.
· Устранение неисправностей труб, а также их замена.
· Замена вышедших из строя штанг и опор.
· Изменения в параметрах опускания НКТ.
· Замена, текущий ремонт или очистка песчаного якоря.
Во втором случае исправлению подлежит внезапно произошедшая авария, вышедшее из строя оборудование, поврежденные в ходе ошибок в эксплуатации инструменты, трубы и т.д. Такие неисправности возникают непреднамеренно и вне графика, поэтому здесь необходима экстренная помощь специалистов.
Меры безопасности при введении огневых работ.
Требования безопасности при проведении огневых работ
К огневым работам (ОР) относятся производственные операции, связанные с применением открытого огня, искрообразованием и нагреванием материалов и конструкций до температуры, способной вызвать воспламенение: электросварка, газосварка, бензорезка, керосинорезка, паяльные работы, механическая обработка металла с образованием искр и т.п.
На проведение всех видов ОР на временных местах (кроме строительных площадок и частных домовладений) руководитель объекта обязан оформить наряд — допуск в соответствие с требованиями Правилами пожарной безопасности (ППБ 01-03).
Регулирование производительности ШГН.
Очевидно, что изменить режим работы скважины с ШСНУ можно путем изменения т.е. изменением диаметра насоса, изменением длины хода сальникового штока или изменением числа качании.
Изменение диаметра насоса требует больших затрат времени и труда, перерасчета типоразмера СК и нагрузок на штанги, что делает этот метод неприемлемым, если кардинально не меняется Производительность установки. Поэтому основными методами смены режима работы явля-ются изменение длины хода сальникового штока и числа Кача- ний балансира. Причем более рациональным считается режим максимальной длиной хода и минимальным числом качаний так как в этом случае усталостные нагрузки на штанги будут ми-Нимальны. Изменение длины хода сальникового штока достигается пе-рестановкой пальца шатуна на кривошипе, а изменение числа качаний достигается сменой шкива на валу электродвигателя на другой размер.
Источник
Устьевое оборудование глубинно-насосных скважин
Для подвески насосных труб, направления продукции из скважины в выкидную линию, герметизации устья скважины, обеспечения отбора газа из затрубного пространства и т.д. на устье скважины устанавливается специальное устьевое оборудование.
Устьевое оборудование штанговой глубинной установки состоит из планшайбы и тройника-сальника. На рисунке 88 показана схема этого оборудования.
На колонный фланец 1 устанавливается планшайба 2 с подвешенными на ней трубами 3. В планшайбе имеются отверстия для отвода газа из затрубного пространства и для замера уровня жидкости в скважине. В верхнюю муфту 4 труб ввинчивается тройник 5 для отвода нефти в выкидную линию.
Для герметизации тройника и пропуска сальникового штока 7 выше тройника устанавливают сальник 6, который уплотняется сверху крышкой 8.
Нефть (жидкость) из скважины, подаваемая глубинным штанговым насосом, направляется через боковой отвод тройника в выкидную линию и далее в ГЗУ (групповая замерная установка). Для спуска в скважину манометра, термометра, пробоотборника или других приборов через межтрубное пространство применяют эксцентричную планшайбу, в которой отверстие для ввинчивания патрубка смещено от центра на некоторое расстояние и имеется отверстие для спуска скважинных приборов. Поднимать на поверхность плунжер или вставной насос без разъединения линии и снятия тройника позволяет конструкция самоуплотняющегося устьевого сальника. Для предохранения резьбы тройника при спуско-подъемных операциях в него ввинчивают специальный фланец, который одновременно служит опорой для штангового элеватора. Сальниковый шток подвешивается к головке балансира СКН с помощью канатной подвески ПКН (подвеска канатная нормального ряда). Канатная подвеска имеет две траверсы с клиновыми захватами для каната и сальникового штока.
Рис. 88. Оборудование устья насосной скважины
На рис. 89 показана канатная подвеска ПКН со штанговра-щателем. Штанговращатель применяется при добыче нефти с содержанием смолопарафинов отложений в нефти.
Рис. 89. Канатная подвеска типа ПКН со штанговращателем
Сальниковый шток 6 подвешивается в клиновом захвате верхней траверсы 1, а концы стального каната 9, перекинутого через ролик и закрепленного на головке балансира станка-качалки в зажимных плашках нижней траверсы 15. Нагрузка, создаваемая штангами и столбом жидкости над плунжером насоса и воспринимаемая верхней траверсой, передается на нижнюю траверсу через опорные втулки 16. Винты 12 имеют вспомогательное значение и служат для увеличения зазора между траверсами в тех случаях, когда необходимо установить специальный прибор-динамограф, применяемый для измерения нагрузок на головку балансира при работе СКН. Клиновой захват состоит из втулки 3 с внутренней конической расточкой и червячной шестерней, плашек 4 с конической наружной поверхностью и зажим-
ной гайкой 5. Заделка каната в нижнюю траверсу осуществляется с помощью втулок 16 и клиновых плашек, которые расклиниваются нажимной гайкой 17, концы каната заливаются свинцом. Нижний торец шестерни опирается на шариковый подшипник 2, устанавливаемый в углублении траверсы 1 канатной подвески. Шестерни входят в зацепление с червячным валом 7, закрепленным на этой же траверсе при помощи двух кронштейнов 8 с подшипником скольжения. На конец валика надет рычаг 11, а между его щеками устанавливается храповое колесо 10.
На конце рычага имеется отверстие 14 для тросика. В конце хода сальникового штока вниз рычаг поднимается при помощи тросика, закрепленного к стойке станка-качалки, и собачка 13, упираясь в зуб храпового колеса, посредством червячной передачи вращает колонну штанг на 45-60°. При ходе сальникового штока вверх храповое колесо, из-за самоторможения червячной передачи, остается неподвижным, а рычаг под действием силы тяжести опускается до уровня ограничителя. В этот момент собачка, пропустив один или два зуба храпового колеса, вновь становится в исходное положение. При добыче нефти с отсутствием в ней смолопарафиновых отложений подвеска используется без штанговращателя.
Станки-качалки
Конструкция станка-качалки показана на рис. 90.
Станок-качалка состоит из рамы со стойкой, устанавливаемой на бетонный фундамент, балансира с головкой (с противовесами), редуктора с двумя кривошипами, на которых закрепляются противовесы и траверсы с двумя шатунами.
Вращение вала электродвигателя (11) при помощи клиноре-менной передачи (15) передается ведущему валу редуктора (10). Сменные шкивы электродвигателя в зависимости от типа станка-качалки и его грузоподъемности имеют диаметры от 63 до 450 мм. Диаметры шкивов на ведущем валу редуктора постоянны для всех типов станка-качалки, но в зависимости от грузоподъемности и крутящего момента редуктора изменяются от 315 мм у станков-качалок с небольшой грузоподъемностью до 1250 мм у станков-
Рис. 90. Станок-качалка: 1 — головка балансира; 2 — стопорное устройство головки; 3 — опорный подшипник балансира; 4 — балансир; 5 — противовесы; 6 — сферический подшипник подвески траверсы; 7 — шатун; 8 -противовес кривошипа; 9 — кривошип; 10 — редуктор; 11 — электродвигатель; 12 — ручка тормоза; 13 — рама; 14 — стойка; 15 — клиновые ремни; 16 -фундамент
качалок с большой грузоподъемностью. Изменение передаточного числа клиноременной передачи от 2,5 до 5 достигается сменой шкивов на валу электродвигателя.
Во всех станках-качалках с целью изменения длины хода полированного штока на кривошипах делают отверстия для крепления шатуна. Длина хода полированного штока изменяется перестановкой нижнего пальца шатуна в новое отверстие кривошипа, т.е. изменением радиуса кривошипа. Длину хода полированного штока можно определять так:
(106)
где г — рабочая длина кривошипа; а — переднее плечо балансира; Ъ — заднее плечо балансира.
Число качаний балансира изменяют подбором электродвигателя с соответствующей характеристикой или чаще всего изменением диаметра шкива на валу электродвигателя.
Долговечность и безаварийность работы станка-качалки во многом зависит от его уравновешенности. В неуравновешенном станке-качалке при ходе плунжера вверх на установку действует вес столба жидкости в трубах и вес штанг. При ходе плунжера вниз электродвигатель разгружается и не производит работы, так как плунжер перемещается вниз под собственным весом штанг.
Такие знакопеременные нагрузки отрицательно влияют на долговечность установки и особенно на работу электродвигателя.
Чтобы устранить эти неблагоприятные факторы, влияющие на преждевременный износ электродвигателя, необходимо выравнивать нагрузку на него во время каждого двойного хода плунжера. Это выравнивание осуществляется уравновешиванием станка-качалки с помощью противовесов (контргрузов), подвешиваемых на заднем конце балансира или установленных на кривошипах. Контргруз рассчитывается так, чтобы он уравновешивал вес столба жидкости и штанг, на преодоление которого и тратится энергия электродвигателя при ходе плунжера вверх, т.е. так, чтобы независимо от направления движения плунжера нагрузка на электродвигатель и редуктор станка-качалки была бы равномерной. Сила тяжести контргрузов определяется следующим образом.
Если принимать силу тяжести контргруза равной силе тяжести жидкости и штанг, то при ходе плунжера вверх станок-качалка будет полностью уравновешен, однако при ходе плунжера вниз, когда на головку балансира действует усилие, создаваемое штангами, излишняя сила тяжести контргруза, равная силе тяжести жидкости, будет создавать дополнительную нагрузку на установку. Также нельзя уравновешивать только штанги, так как будет неуравновешенным столб жидкости при ходе плунжера вверх.
Установлено, что для равномерной загрузки станка-качалки Штанги необходимо уравновешивать полностью, а столб жидко-1йти — наполовину.
‘*• Существует три способа уравновешивания станков-качалок: балансирный, роторный и комбинированный.
При балансирном уравновешивании контргруз устанавливается на заднем конце балансира, при роторном уравновешивании -на кривошипах, а при комбинированном уравновешивании — одновременно на кривошипах и балансире. Балансирное уравновешивание применяется на станках-качалках небольшой грузоподъемности, роторное уравновешивание применяется на станках-качалках большой грузоподъемности, комбинированное уравновешивание применяется на станках-качалках средней грузоподъемности. Неравномерность нагрузки при роторном способе уравновешивания достигается за счет перемещения контргруза вдоль кривошипа, а при балансирном способе уравновешивание нагрузки достигается за счет изменения веса контргруза. Завод-изготовитель на каждый станок-качалку поставляет заводскую инструкцию по уравновешиванию. Уравновешенность станков-качалок регулярно проверяется на промыслах по нагрузке на электродвигатель с помощью токоиз-мерительных приборов. Не менее важным условием длительной и бесперебойной эксплуатации станков-качалок является регулярное смазывание их узлов и деталей.
Регулярно должны смазываться редуктор, подшипники головок шатунов и балансира, шарнир траверсы и другие трущиеся части станка-качалки.
Редуктор станка-качалки заливают машинным маслом до уровня верхнего крана. В редуктор на летнее время заливается летнее маслом, а осенью масло меняется на зимнее. Остальные детали станков-качалок смазываются консистентной смазкой.
Конструкция станков-качалок постоянно совершенствуется. Так, на базе станков-качалок СК-64 и СКД-8 на заводе «Ижнеф-темаш» разработаны и выпускаются приводы ПНШ 60-2,1-25 и ПНШ 80-3-40 (рис. 91), где
60 и 80 — усилие на штоке, в кН;
2,1 и 3 — максимальная длина хода полированного штока, в м;
25 и 40 — номинальный крутящий момент на выходном валу редуктора, в кНм.
Приводы ПНШ 60-2,1-25 устанавливаются на низком фундаменте, ПШН 80-3-40 — на высоком фундаменте, а также ПНШ 80-3-90, ПНШТ 80-3-90(63, 37), где Т — тумбовое исполнение основания (низкое). Выпускаются также одноплечие приводы штанговых насосов: ОПНШ 30-1,5; ОПНШ 80-3-90 и ОПНШ 80-3-50, где
30 и 80 — усилие на полированном штоке, в кН;
1,5 и 3 — максимальная длина хода полированного штока, в м;
90 и 50 — номинальное передаточное число редуктора.
Одноплечие приводы штанговых насосов (ОПНШ) показаны на рис. 92.
Технические параметры и характеристики приводов штанговых глубинных насосов показаны в табл. 16.
Приводы ПНШТ-60 и ПНШТ-80 имеют:
— широкий диапазон выбора числа качаний и мощностей устанавливаемых двигателей, что позволяет обеспечивать оптимальные эксплуатационные условия добычи нефти при минимальных расходах электроэнергии;
Технические параметры и характеристики приводов штанговых глубинных насосов.
| № п/п | Типоразмеры | ПНШ 60-2, 1-25 | ПНШ 80-3-40 | ОПНШ 80-3 |
| Наибольшее тяговое усилие на полированном штоке, кН | ||||
| Длины хода полированного штока, м | 2,1; 1,8; 1,5; 1,2. | 3,0; 2,5; 2,0; 1,6; 1,2. | 3,0; 2,5: 2.0. | |
| Число качаний в минуту | 5,3 . 10,2 | 4,3 . 12 | 1,8. 5,4 | 3,2. 9,3 |
| Мощности двигателя, кВт | И; 15; 18,5 | 22; 30 | 7,5; И; 15 | 15; 18,5; 22 |
| Габаритные размеры, мм Длина Ширина Высота | 7250 1770 5450 | 7100 2250 5385 | 7200 2250 6610 | |
| Масса, кг |
— возможность оснащения приводов ПНШ 80 надежными двух- и трехступенчатыми редукторами типа РП-450 и Т 500.
Приводы ОПНШ с одноплечим балансиром:
— отличаются высокой (до 20%) экономичностью энергопотребления по сравнению с соответствующими станками-качалками балансирного типа;
— обладают благоприятной динамикой, снижающей пиковые нагрузки в крайних положениях, удлиняют срок службы штанг, силовых узлов и деталей привода;
— быстро монтируются и демонтируются из-за наличия шар-нирно-складывающейся в компактный транспортный пакет верхней части привода (балансир, стойки, траверса, шатуны);
— обеспечивают свободный доступ к двигателю для механизированного монтажа и демонтажа, а также удобный доступ к редуктору для обслуживания и залива масла, ко всем подшипниковым узлам привода и т.д.;
— оснащены быстродействующим дисковым тормозом, быст-росъемной нижней опорой, ручным домкратным устройством для переустановки длины хода полированного штока без использования автокрана.
В последние годы применяются двухступенчатые РП и трехступенчатые редукторы Т.
В двухступенчатых редукторах типа РП:
— быстроходная и тихоходная ступени — шевронная передача с термоулучшенным зацеплением Новикова.
Трехступенчатые редукторы типа Т:
— оснащены крупномодульными термоулучшенными передачами с зацеплением Новикова;
— тихоходная ступень — патентованная цилиндрическая передача с упорными кольцами;
— при равных нагрузочных характеристиках редукторы типа Т на 25-30% легче редукторов с шевронными передачами.
В редукторах предусмотрены:
1. Быстросъемная крышка люка, удобная для осмотра передач и заливки смазки;
2. Визирный и штыревой указатель уровня смазки в редукторе.
3. Специальная пробка, затрудняющая несанкционированный слив смазки из редуктора;
4. Принудительная система смазки подшипниковых опор и картерная — для зубчатых передач.
Источник
Число — качание — балансир
Cтраница 1
Число качаний балансира изменяют подбором электродвигателя с соответствующей характеристикой или чаще всего изменением диаметра шкива на валу электродвигателя.
[1]
Число качаний балансира изменяют или подбором двигателя с соответствующей характеристикой или, что делается чаще, изменением диаметра шкява на валу электродвигателя.
[2]
Число качаний балансира СК может быть снижено при использовании малогабаритного электродвигателя. Электродвигатель с частотой вращения 500 мин 1 пригоден для оборудования малодебитных скважин с дебитом 1 — 3 м3 / сут. При этом не требуется изменения конструкции СК.
[3]
Число качаний балансира СК может быть снижено при использовании малогабаритного электродвигателя. Электродвигатель с частотой вращения 500 мин 1 пригоден для оборудования малодебитных скважин с дебитом 1 — 3 tf / cyr. При этом не требуется изменения конструкции СК.
[4]
Число качаний балансира станка-качалки соответствует числу оборотов кривошипного вала и а а.
[5]
Число качаний балансира станка-качалки соответствует частоте вращения кривошипного вала и изменяется сменой шкива на валу электродвигателя. Для этих целей предусматривается наличие набора стандартных быстросменных шкивов.
[6]
Число качаний балансира станка-качалки соответствует частоте вращения кривошипного вала и изменяется сменой шкива на валу электродвигателя. Для этих целей имеется набор стандартных быстросменных шкивов.
[7]
Число качаний балансира станка-качалки соответствует числу оборотов кривошипного вала за то же время и может изменяться в современных станках-качалках от 3 до 15 качаний в минуту. Электродвигатели, служащие для привода станков-качалок, имеют постоянную скорость вращения вала, равную 730, 1000 и даже 1500 об / мин.
[9]
Для числа качаний балансира больше 8 в минуту рекомендуется устанавливать электродвигатели с синхронной скоростью вращения — 1500 об / мин, для чисел качаний менее 8 в минуту — двигатели со скоростью вращения 1000 об / мин.
[10]
Увеличение числа качаний балансира может вызвать изменение ускорения колонны штанг, вызывает осложнения при эксплуатации.
[11]
И вменение числа качаний балансира практически осуществляется или подбором двигателя с соответствующей характеристикой или, что делается чаще, изменением диаметра одного из шкивов ременной передачи. Обычно заменяют шкив на валу электродвигателя, так как он проще демонтируется и имеет меньшие размеры и вес.
[12]
При увеличении числа качаний балансира и больших глубинах спуска насоса возникают инерционные силы, вызывающие ускорение массы штанг и увеличение длины хода плунжера.
[13]
При сравнении вариантов снижения числа качаний балансира следует учитывать изменения КПД и cosp при малой загрузке двигателя при двухступенчатой клиноременной передаче, а также уменьшение КПД и coscp у низкооборотных двигателей.
[14]
Возможны два варианта уменьшения числа качаний балансира СК: увеличение передаточного отношения привода СК; применение малооборотного электродвигателя.
[15]
Страницы:
1
2
3
4
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
125
Рис. 5.21. Схема станка-качалки: 1 – кривошип; 2 – роторные противовесы; 3 – стойка; 4 – подвеска устьевого штока; 5 – головка балансира;
6 – опора балансира; 7 – балансир; 8 – балансирный противовес; 9 – шатун; 10 – редуктор; 11 – шкив на редукторе; 12 – двигатель; 13 – ручка тормоза
СКД отличается от СК следующим: кинематика механизма несимметрична (дезаксиальна); меньшие габариты и масса; редуктор установлен непосредственно на раме станка-качалки.
Станок-качалка комплектуется набором сменных шкивов для изменения числа качаний. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной салазке. Число качаний балансира также можно изменить подбором электродвигателя с соответствующей характеристикой.
Длину хода полированного штока регулируют путем изменения точки сочленения кривошипа с шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие).
Для соединения устьевого штока с приводом штангового скважинного насоса предназначена подвеска устьевого штока (рис. 5.22). С ее помощью можно проводить исследование работы штанговой установки (динамометрирование) и регулировать местоположение плунжера в цилиндре насоса.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
126
Рис. 5.22. Канатная подвеска устьевого штока: 1 – нижняя траверса; 2 – специальные зажимы; 3 – винты; 4 – верхняя траверса; 5 – клиновой зажим; 6 – муфта
Канатная подвеска состоит из нижней и верхней траверс. В нижнюю траверсу с помощью специальных зажимов заделаны концы каната. На верхней траверсе укреплен клиновой зажим, удерживающий устьевой шток. По краям нижней траверсы имеются винты для подъема верхней траверсы при установке в их разъем динамографа. Элементы конструкции канатных подвесок, входящих в комплект станка-качалки, стандартизованы. Изменение места захвата устьевого штока клиновым захватом достигается перестановкой верхней траверсы вдоль штока на требуемое место и повторной затяжкой клинового захвата муфтой.
Балансирный привод станка-качалки имеет недостаток – точка подвеса штанг совершает сложное движение, что вызывает рост динамических нагрузок на штанговую колонну. С целью их уменьшения применяется безбалансирный станок-качалка, в котором шатун и балансир заменяется гибкой связью – стальным канатом. Недостатком безбалансирного станка-качалки является малая надежность гибкой связи. Также известны и другие индивидуальные приводы: балансирные станки-качалки с пневматическим уравновешиванием, станкикачалки с гидроприводом, станки-качалки с одноплечевым балансиром.
5.3.7. Оборудование устья скважин
Для подвески колонны НКТ, отвода продукции скважины в выкидную линию, герметизации устья, а также для отбора газа из затрубного пространства
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
127
на устье скважины устанавливают специальное устьевое оборудование. К устьевому оборудованию при эксплуатации нефтяных скважин установками ШСН относится тройник и устьевой сальник. Схема устьевого оборудования приведена на рис. 5.23.
Рис. 5.23. Оборудование устья при штанговой эксплуатации скважин: 1 – колонный фланец; 2 – планшайба; 3 – НКТ; 4 – верхняя муфта (опорная муфта); 5 – тройник; 6 – сальник;
7 – полированный шток; 8 – головка (крышка) сальника
Планшайбу с подвешенными на ней НКТ устанавливают на колонный фланец. В планшайбе просверлено отверстие для отвода газа из межтрубного пространства. В верхнюю муфту ввинчивают тройник для отвода скважинной продукции. Выше тройника для его герметизации и пропуска устьевого штока устанавливают сальник, набивку которого уплотняют крышкой и пружиной.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
128
Продукция, подаваемая штанговым насосом, направляется через боковой отвод тройника в выкидную линию и далее в замерную сепарационную установку.
При однотрубной системе сбора и транспорта нефти и газа в устьевое оборудование насосных скважин на давление до 4 МПа входят самоустанавливающиеся устьевые сальники (СУС).
СУС изготавливают двух типов: с одним и двумя уплотнениями. Тип сальника выбирается в зависимости от количества газа в продукции и высоты положения статического уровня жидкости в скважине.
Для оборудования устья насосных скважин выпускают:
ОУ140-146/168-65А – для скважин, периодически фонтанирующих, с концентрической подвеской колонны НКТ относительно оси скважины;
ОУ140-146/168-65Б – для скважин, периодически фонтанирующих, с эксцентрической подвеской труб.
В состав последнего ОУ входят устьевой сальник СУС2 с двойным уплотнением и пробковые краны КППС65-140. Подъемная колонна смещена относительно оси скважины. В трубной головке оборудования ОУ типа Б предусмотрен патрубок с задвижкой для установки лубрикатора и спуска исследовательских приборов в затрубное пространство. Для перепуска газа из затрубного пространства в выкидную линию в обвязке предусмотрен обратный клапан.
5.3.8.Обслуживание установок ШСН
Вначале эксплуатации станка-качалки необходим контроль за состоянием сборки, крепления подшипников, затяжки кривошипных и верхних пальцев на шатуне, а также за уравновешиванием, натяжением ремней, отсутствием течи масла в редукторе и т.п. При подключении электродвигателя необходимо, чтобы кривошипы вращались по стрелке, указанной на редукторе.
Впроцессе эксплуатации следует регулярно проверять и смазывать узлы станка-качалки и редуктора в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
Для повышения срока службы станка-качалки и улучшения энергетических показателей установки особое внимание необходимо уделять уравновешиванию.
Вредукторных станках-качалках для уравновешивания используют противовесы, установленные на кривошипе и балансире. Их поставляют со станком-качалкой. Число противовесов, необходимых для уравновешивания, определяют по графикам, прикладываемым к инструкции по монтажу и эксплуатации станкакачалки. Для установки противовесов на требуемом расстоянии на кривошипе имеются шкалы, нулевые отметки которых находятся против центра вала.
При кривошипном уравновешивании устанавливают от одного до четырех грузов на каждом кривошипе. Для определения числа грузов, а также нахождения положения этих грузов необходимо пользоваться графиками при кривошипном и
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
129
комбинированном уравновешивании. Правильность уравновешивания проверяется замером тока электродвигателя на всех режимах откачки с помощью амперклещей.
В процессе эксплуатации станков-качалок возможны внеплановые ремонты, связанные с отказами и авариями.
5.3.9. Другие приводы штанговых скважинных насосов
Станки-качалки с кривошипно-шатунным механизмом создания возвратнопоступательного движения являются самым распространенным приводом штанговых скважинных насосов. Однако этот вид привода имеет ряд существенных недостатков, в числе которых:
большая масса и металлоемкость привода;
большая цикличность в работе;
значительные динамические нагрузки;
ограниченность длины хода колонны штанг;
сложности в техническом обслуживании и в регулировании режима работы установки и скважины.
На протяжении многих десятков лет совершенствовались станки-качалки, разрабатывались другие виды приводов. Альтернативу обычным станкамкачалкам, по всей вероятности, могут составить приводы безбалансирные и гидравлические, способные обеспечить длину хода колонны штанг 10, 20, 30 и более метров.
Механические безбалансирные приводы должны иметь надежную гибкую связь между силовой частью привода и колонной штанг.
Гидравлический привод, наряду с очевидными достоинствами, пока еще имеет меньшую надежность в работе из-за сложности гидравлической системы. Этот вид привода требует высокого уровня обслуживания.
5.4. Эксплуатация скважин электроцентробежными насосами
Область применения установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) – это, прежде всего, высокодебитные и наклонные скважины.
На долю этого способа приходится самый большой объем добываемой нефти. Эти установки способны обеспечивать дебит скважин по жидкости до 2000 м3/сут и создавать напор до 3000 и более метров водяного столба.
5.4.1. Общая характеристика установки ЭЦН
Установка ЭЦН состоит из погружного агрегата, спущенного на колонне насосно-компрессорных труб, кабельной линии, оборудования устья,
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
130
электрооборудования – трансформаторной комплектной подстанции (рис. 5.24). Вместо подстанции возможно использование трансформатора и блока управления.
Рис. 5.24. Схема скважины с установкой ЭЦН: 1 – обсадная эксплуатационная колонна; 2 – компенсатор;
3 – электродвигатель; 4 – протектор; 5 – центробежный насос; 6 – обратный и спускной клапаны; 7 – колонна НКТ; 8 – электрический кабель; 9 – крепежный пояс;
10 – обратный клапан на устье; 11 – оборудование устья; 12 – барабан для кабеля; 13 – станция управления; 14 – трансформатор
Погружной агрегат включает в себя центробежный насос 5, гидрозащиту и электродвигатель 3. Агрегат спускается в скважину на колонне НКТ 7, которая подвешивается с помощью устьевого оборудования 11, устанавливаемого на колонной головке обсадной эксплуатационной колонны 1.
Оборудование устья скважин, эксплуатируемых установками ЭЦН, может быть использовано и на периодически фонтанирующих скважинах. Колонну
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
131
насосно-компрессорных труб подвешивают на разъемном конусе, в котором предусмотрен проход и для кабеля. Трубы и кабель уплотняют резиновыми разрезными прокладками, поджимаемыми разъемным фланцем. Оборудование устья обеспечивает герметизацию затрубного пространства, отвод скважинной продукции в выкидную линию.
Гидрозащита состоит из протектора 4, который устанавливается между центробежным насосом и электродвигателем, и компенсатора 2, присоединяемого к основанию электродвигателя. Они обеспечивают смазку и защиту двигателя от проникновения в его полость скважинной жидкости.
Электроэнергия от промысловой сети через трансформатор 14 и станцию управления 13 по кабелю 8, прикрепленному к наружной поверхности колонны НКТ крепежными поясами 9, подается на электродвигатель 3, с ротором которого связан вал центробежного насоса 5. Насос подает жидкость по НКТ на поверхность. Управление и контроль за работой насоса автоматизированы и осуществляются при помощи станции управления 13. С поверхности до погружного агрегата проложен питающий плоский или круглый кабель (например типа КПБК – кабель полиэтиленовый, бронированный, круглый), а в пределах погружного агрегата – плоский кабель (например типа КПБП). Остаток кабеля после спуска погружного агрегата оставляют на кабельном барабане 12.
Выше насоса установлен обратный клапан 6, облегчающий пуск установки после ее простоя, а над обратным клапаном – спускной клапан для слива жидкости из НКТ при их подъеме.
Комплектная трансформаторная подстанция (трансформатор 14 и станция управления 13) преобразует напряжение промысловой сети до значения оптимального напряжения на зажимах электродвигателя с учетом потерь напряжения в кабеле и обеспечивает управление работой насосного агрегата установки и ее защиту при аномальных режимах. Трансформатор 14 повышает напряжение подачи электроэнергии от напряжения промысловой сети 380 В до напряжения питающего тока в электродвигателе от 380 до 2300 В с учетом допустимой величины потерь напряжения в кабеле до 125 В на 1000 м.
Установки выпускаются в соответствии со следующими нормативными документами:
ТУ 26-06-14-1486-97. Установки погружных центробежных насосов в модульном исполнении УЭЦНМ и УЭЦНМК. Технические условия;
ТУ 3665-021-00220440-94. Установки погружных центробежных насосов в модульном исполнении УЭЦНМ4. Технические условия;
ТУ 3665-029-00220440-97. Установки погружных модульных насосов
У2ЭЦНМ (группы 4, 5, 5А). Технические условия.
В зависимости от количества агрессивных компонентов, содержащихся в откачиваемой жидкости, установки имеют два модульных исполнения:
1) обычное УЭЦНМ;
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
132
2) повышенной коррозионной стойкости УЭЦНМК.
В зависимости от поперечного размера корпуса насоса установки условно делятся на группы 4, 5, 5А, 6 и предназначаются для эксплуатации скважин со следующими внутренними диаметрами обсадных эксплуатационных колонн:
группа 4 – 112 мм; группа 5 – 121,7 мм; группа 5А – 130 мм; группа 6 – 144,3 мм.
Показатели применения по перекачиваемым средам следующие:
среда – пластовая жидкость (смесь нефти, воды, газа);
максимальная кинематическая вязкость однофазной жидкости, при
которой обеспечивается работа насоса без изменения напора и к.п.д., составляет
1мм2/с;
массовая доля твердых частиц – не более 0,01 %;
объемная доля свободного газа у основания двигателя – не более 25 % (для установок с насосными модулями-газосепараторами – не более 55 %);
объемная доля пластовой воды – не более 99 %;
водородный показатель (рН) пластовой воды в пределах от 6,0 до 8,5;
массовая доля сероводорода для УЭЦНМ – не более 0,001 %, для УЭЦНМК – 0,125 %;
температура перекачиваемой жидкости в зоне размещения погружного агрегата – не более 900С.
Установки погружных модульных насосов У2ЭЦНМ (ТУ 3665-029-00220440-97) могут выпускаться в износостойком и коррозионностойком исполнении. В этом случае допустимая массовая доля твердых частиц может достигать величины 0,05 %.
Наличие твердых частиц сильно влияет на работу установки. Средний срок службы до списания при массовой доле твердых частиц до 0,001 % техническим требованиям составляет не менее 66 месяцев, а при массовой доле 0,05 % – только 42 месяца.
Установки выпускаются по II группе надежности в климатическом исполнении У (для умеренного климата). Для районов с холодным климатом установки комплектуются поверхностным электрооборудованием в исполнении ХЛ1.
Принята следующая структура условного обозначения установок:
У Х1 ЭЦН М Х2 Х3 – Х4 – Х5 Х6,
где У – установка; Х1 – порядковый номер исполнения насоса (в установках по
ТУ 3665-029-00220440-97 – цифра 2, в остальных установках не ставится); Э – привод от погружного электрического двигателя; Ц – центробежный; Н – насос; М – модульный;
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
133
Х2 – буквы К, Т и КТ обозначают соответственно коррозионностойкое, теплостойкое или коррозионно-теплостойкое исполнение насоса (обычное исполнение – без обозначения);
Х3 – группа насоса; Х4 – номинальная производительность на воде, м3/сут;
Х5 – номинальный напор, м водяного столба; Х6 – по ТУ 3665-029-002204400-97 при наличии гасосепаратора ставится
буква Г, по другим техническим условиям не ставится.
5.4.2. Центробежный насос
Насос выполнен в виде модульной многоступенчатой секционной конструкции вертикального исполнения (рис. 5.25). Каждая ступень состоит из направляющего аппарата и рабочего колеса, насаженного на общий вал всех ступеней секции или блока. Рабочие колеса закреплены на валу общей шпонкой и имеют скользящую посадку, а направляющие аппараты закреплены в корпусе насоса. В одной секции насоса может размещаться до 200 ступеней в зависимости от их длины. Каждая из них в зависимости от диаметра корпуса насоса развивает напор от 3,8 до 6,8 м. Во время вращения колес напор преобразуется в давление, величина которого зависит от числа ступеней, частоты вращения колес и их диаметров.
Погружные центробежные насосы для добычи нефти российского производства, которые изготовляются по девяти техническим условиям 1994÷1998 гг., характеризуются следующими технико-техническими данными:
номинальная подача от 18 до 1250 м3/сут;
номинальный напор от 170 до 2135 м;
номинальный коэффициент полезного действия от 26 до 64 %;
потребляемая мощность от 8,7 до 235 кВт;
количество секций от 1 до 4;
количество ступеней от 38 до 616;
диаметр корпуса насоса от 86 до 114 мм;
длина от 3400 до 30380 мм;
масса от 104 до 1236 кг.
Насосы в зависимости от поперечного габарита подразделяются на группы: 4, 5, 5А, 6. Диаметры корпуса насосов: в группе 4 – 86 мм, в группе 5 – 92 мм, в группе 5А – 103 мм и в группе 6 –114 мм.
Структура условного обозначения насосов российского производства:
Х1 ЭЦН Х2 Х3 Х4 – Х5 – Х6 Х7,
где Х1 – цифра «1» обозначает насос с газосепаратором по ТУ 3665-025-00220440-94; номер модификации по ТУ 3665-026-00220440-96 или варианты конструктивного исполнения по ТУ 3631-025-21945400-97;
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
134
по ТУ 3631-00217930-004-96 буква Л обозначает завод-изготовитель – «ЛЕМАЗ», цифра – номер модификации;
Рис. 5.25. Погружной центробежный насос:
1 – обратный шариковый клапан; 2 – верхний подшипник скольжения; 3 – вал насоса (шпонка); 4 – рабочее колесо; 5 – направляющий аппарат; 6 – текстолитовые шайбы; 7 – нижний подшипник радиально-упорный
Соседние файлы в предмете Добыча нефти и газа
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Нефть, Газ и Энергетика
Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам
Изменение длины хода штока и числа качаний балансира
Увеличение длины хода штока можно осуществить за счет смещения шатуна на кривошипе дальше от оси. Число качаний балансира меняется за счет смены штивов.
Ищи здесь, есть все, ну или почти все
Архив блога
-
►
2017
(493)
-
►
10
(471)
-
►
11
(3)
-
►
12
(19)
-
-
▼
2018
(895)
-
►
01
(371)
-
►
02
(40)
-
►
03
(198)
-
►
05
(13)
-
▼
12
(273)
- Показатели использования оборотных средств оборачи…
- Показатели использования оборотных средств
- Понятие себестоимости продукции показатели себесто…
- Показатели себестоимость в хозяйственной деятельности
- В себестоимость включаются
- Постоянные переменные и предельные издержки
- Международные отношения и мировая политика
- Тенденции развития современных международных отнош…
- Этапы развития мировых отношений
- Финансовые возможности и финансовая устойчивость п…
- Учет финансового состояния на предприятии
- Построение системы управления персоналом организации
- Менеджмент персонала
- Оценка спроса и предложения в нефтедобыче
- Сущность финансового менеджмента
- Эффект финансового рычага
- Планирование объемов добычи нефти из старых скважин
- Методические подходы к определению рационального о…
- Характерные особенности планирования объемов добыч…
- Амортизационные отчисления их назначение
- Показатели рентабельности
- Понятие инновационной деятельности предприятия
- Существует понятие «жизненный цикл проекта&r…
- Структура проекта предполагает наличие семи разделов
- Этапы инновационного проекта источники финансирова…
- Источниками финансирования инвестиционного проекта…
- Существует понятие жизненный цикл проекта; который…
- Структура проекта предполагает наличие семи разделов
- Потенциал предприятия и его реальные возможности
- Оценка конкурентоспособности потенциала предприятия
- Модель экономического потенциала определяется
- Организационноправовые формы предприятий в рф
- Различают акционерные общества открытого и закрыто…
- Организационная структура нефтяной акционерной ком…
- Особенности управления труда
- В зависимости от выполнения функций
- Уровни координации
- В задачи гос регулирования входят
- Конструкции теплообменников
- Управление предприятием функции и уровни управления
- Управление обычно рассматривается с помощью трех о…
- Основными задачами управления является обеспечение
- Функции управления
- Методы управления предприятием
- Факторы внешней среды влияющие на результаты деяте…
- Важнейшими характеристиками внешней среды являются
- Внутренние факторы организации
- Внутренние факторы это факторы внутри п/п
- Принципы организации производственных процессов
- Классификация
- Стадии
- Структура
- Методы организации проиводства
- Тарифная система оплаты труда
- Формы оплаты труда рабочих в нефтедобыче
- Оплата труда специалистов и служащих
- Теоретические основы безопасности
- Опасные и вредные физические факторы
- Понятие риска
- Понятие безопасности
- В качестве результатов определяющих переменную час…
- Система налогообложения предприятий нефтегазового …
- Плата за недра
- Объектами налогообложения в зависимости от вида на…
- Критерии оценки эффективности инвестиционных проектов
- Производственная мощность нефтегазодобывающего пре…
- Методика расчета коэфта испя произв мощности нгду
- Планирование объемов добычи нефти и попутного газа…
- Планирование объемов работ в эксплуатации и показа…
- Бизнесплан его назначение и содержание
- Цели вырабатываемые высшим руководством в рыночных…
- Основные разделы бизнесплана
- Классификация затрат на производство продукции
- Прямые затраты которые можно непосредственно отнес…
- По месту формируется
- Валовая прибыль ее планирование и распределение
- Планирование прибыли и ее распределение в нефтедобыче
- Чистая прибыль предприятия ее формирование и испол…
- Формирование опасностей в производственной среде
- Производственный микроклимат и его влияние на орга…
- Влияние химических веществ
- Влияние постоянных магнитных полей на организм чел…
- Влияние электромагнитных излучений
- Влияние ионизирующего излучения
- Влияние звуковых волн
- Влияние вибрации
- Взрывоопасность как травмирующий фактор производст…
- Пожароопасность как фактор производственной среды
- Электроопасность на производстве
- Опасности автоматизированных процессов
- Производственная вентиляция
- Средства защиты от электромагнитных полей радиочастот
- Требования к искусственному производственному осве…
- Средства защиты от ультрафиолетовых излучений (УФИ)
- Защита при работе с лазерами
- Обеспечение безопасности с ионизирующими излучениями
- Средства и методы защиты от шума и вибрации
- Методы и средства коллективной защиты от вибрации
- Защита от опасности поражения электрическим током
- Защита при работе с сосудами, работающими под давл…
-
-
►
2019
(100)
-
►
09
(58)
-
►
12
(42)
-
-
►
2020
(1450)
-
►
01
(76)
-
►
02
(81)
-
►
03
(123)
-
►
04
(247)
-
►
05
(101)
-
►
06
(108)
-
►
07
(112)
-
►
08
(107)
-
►
09
(12)
-
►
10
(131)
-
►
11
(183)
-
►
12
(169)
-
-
►
2021
(312)
-
►
01
(85)
-
►
02
(49)
-
►
03
(22)
-
►
04
(11)
-
►
06
(23)
-
►
07
(17)
-
►
09
(23)
-
►
10
(17)
-
►
12
(65)
-
-
►
2022
(7)
-
►
02
(7)
-
Нужна помощь в написании работы?
Изменение режима работы – это изменение производительности насоса.
Теоретическая производительность насоса:
,
Где 1440 – число минут в сутках; D-диаметр плунжера насоса, м; S- длина хода полированного штока, м; n-число качаний в мин.; F- площадь поперечного сечения плунжера;
Фактическая подача насоса по динамограмме:
, где 
,
где α- коэф. подачи (показывает, на сколько хуже насос будет работать в скв. условиях); ǽ- утечки в насосе (в подземном оборудовании); b- коэф. усадки нефти; β- коэф. наполнения насоса; γ- коэф. упругих деформации штанг и труб.
Существует 2 способа регулирования. Это изменение длины хода полированного штока (меняется длина хода плунжера Sпл.) и числа качаний головки балансира в минуту n. Предпочтительнее первое. Увеличение длины хода штока можно осуществить за счет смещения шатуна на кривошипе дальше от оси. Число качаний балансира меняется за счет:
- изменение передаточного отношения с помощью изменения диаметра шкива редуктора
- замена электродвигателя
- изменения местоположения шкива
- использование в приводе частотно-регулированного параметра
- ступенчатое регулирование вращения вала электродвигателя с помощью обмоток
- использование дополнительного червячного редуктора между электродвигателем и основным редуктором для тихоходных приводов
Также можно менять параметры глубинного насоса (изменение площади поперечного сечения плунжера Fпл.).
На коэффициент подачи ШСН влияют постоянные и переменные факторы. К постоянным факторам можно отнести: влияние свободного газа в откачиваемой смеси; уменьшение полезного хода плунжера по сравнению с ходом точки подвеса штанг за счет упругих деформаций насосных штанг и труб; уменьшение объема откачиваемой жидкости (усадка) в результате ее охлаждения на поверхности и дегазации в сепарационных устройствах. К переменным факторам, изменяющимся во времени, можно отнести: утечки между цилиндром и плунжером, которые зависят от степени износа насоса и наличия абразивных примесей в откачиваемой жидкости; утечки в клапанах насоса из-за их немгновенного закрытия и открытия и, главным образом, из-за их износа и коррозии; утечки через неплотности в муфтовых соединениях НКТ, которые все время подвергаются переменным нагрузкам.
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему
учебному проекту
Узнать стоимость