Лабораторна робота № 8. 8.1.1 Ознайомлення з основними типами ШСН, їx класифікацією, основними параметрами та умовами застосування

 

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ, ПРИНЦИПУ ДІЇ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ПАРАМЕТРІВ ШТАНГОВИХ СВЕРДЛОВИННИХ НАСОСІВ (ШСН)

8.1 МЕТА I ЗАВДАННЯ РОБОТИ

8.1.1 Ознайомлення з основними типами ШСН, їx класифікацією, основними параметрами та умовами застосування.

8.1.2 Вивчення особливостей конструкцій основних типів насосів (вставних i невставних), принципу дії та умов експлуатації.

8.1.3 Технічний огляд, складання експлікації на ШСН та їx вузли, вибір конструкційних матepiалiв для виготовлення основних деталей.

8.1.4 Вимірювання poзмірів та ескізування вузлів i деталей ШСН.

8.1.5 Визначення швидкозношуваних деталей та встановлення основних причин їх руйнування.

8.1.6 Bибір методів зміцнення деталей та способів захисту пари ”плунжер-циліндр" від інтенсивного спрацювання з метою підвищення їх довговічності.

 

8.2 ОБЛАДНАННЯ, ІНСТРУМЕНТ

8.2.1 Навчально-демонстраційний стенд з повнорозмір-ними ШСН, їх вузлами i основними деталями.

8.2.2 Ілюстрації принципових схем ШСН, конструкції їх вузлів. Необхідна довідкова та нормативно-технічна інформація.

8.2.3 Вимірювальний інструмент: лінійка, штангенциркуль.

 

8.3 ТРИВАЛІСТЬ РОБОТИ

Робота розрахована навиконання протягом 2 годин.

 

8.4 МЕТОДИЧНІ ВКА3ІВКИ З ПІДГОТОВКИ ТА ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ

Заняття розраховано на роботу студентів, розподілених на підгрупи по 2 студенти. Лабораторна робота проводиться згідно індивідуальних завдань, де вказано об’єкт вивчення i дослідження. До виконання роботи допускаються студенти, які засвоїли матеріал з лабораторної роботи.

При підготовці до лабораторної роботи необхідно вивчити матеріал, який достатньо повно висвітлено в рекомендованих літературних джерелах (п. 8.9). Засвоєння матеріалу проконтролю-вати відповідями на питання, які наведені в п. 8.8.

Примітка: Залежно від складності об'єкта дослідження перелікпитань для висвітлення в лабораторній poбoті за п. 8.6 може бути скорегований викладачем.

8.5 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

У нафтопромисловій практиці для експлуатації нафтових свердловин найбільше застосовуються вставні i невставні ШСН, основні принципові схеми якихзображено на рисунку 8.1.

 

Рисунок 8.1–Свердловинні штангові насоси

Основними складовими вузлами i деталями насосів є: втулкові (рис. 8.2) i безвтулкові циліндри, плунжери (рис. 8.3), клапанні вузли (рис. 8.4, 8.5), замкові опори (рис. 8.6, 8.7). Уci перелічені вище елементи мають по декілька конструктивних виконань залежно від умов їх застосування.

В результаті дії змінних навантажень, корозійності i абразивності продукції свердловини, деталі ШСН піддаються інтенсивному руйнуванню (зношенню, корозійному i абразивному руйнуванню, тощо). Для підвищення їх довговічності застосовують поверхневе та об'ємне зміцнення, покриття деталей стійкими металами, які забезпечують захист від зношення, корозії, корозійно-механічного руйнування та гідро-абразивного спрацювання.

1 – перехідник; 2 – втулки циліндрові; 3 – корпус; 4 – наконечник;

5 – перехідник

 

Рисунок 8.2–Циліндри ШСН

а – виконання П1Х, П1А, П1И;

б – виконання П2Х, П2А, П2И; в – виконання П1Нм

 

Рисунок 8.3–Конструкції плунжерів ШСН

а б

а) подвійний клапан; б) нижній нагнітальний клапан невставного насоса;

1 – перехідник; 2 – клітка; 3 – кулька; 4 – сідло; 5 – ніпель;

6 – корпус уловлювача

 

Рисунок 8.4–Клапанні вузли свердловинних насосів

 

1 – клітка клапана; 2 – кулька; 3 – сідло клапана; 4 – ніпель або ніпель-конус

Рисунок 8.5– Клапанний вузол свердловинного насоса

1 – перехідник; 2 – опорна муфта; 3 – опорне кільце; 4 – кільце-фіксатор

Рисунок 8.6–Замкова опора

а б в

 

а – виконання З1; б – виконання З2; в – гідравлічний замок

 

Рисунок 8.7–Замкові опори

 

8.6 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

8.6.1 Після допуску до виконання лабораторної роботи отримати у викладача індивідуальне завдання та вибрати відповідно до нього об'єкт дослідження (вузол або деталь ШСН).

8.6.2 Описати процес відкачування рідини із свердловини за допомогою ШСН.

8.6.3 Оглянути вузол (деталь) та вивчити i описати його (її) конструкцію.

8.6.4 Описати функціональне призначення об'єкта дослідження за п. 8.6.3, принцип його роботи та умови експлуатації.

8.6.5 Вивчивши конструкцію вузла ШСН скласти експлікацію та вказати, з яких, на ваш погляд, конструкційних матеріалів виготовлені його деталі.

8.6.6 За результатами огляду за п. 8.6.3 та проведення необхідних вимірювань виконати ескіз вузла або деталі.

8.6.7 Перелічити швидкозношувані деталі та описати причини їх руйнування.

8.6.8 Проаналізувавши результати технічного огляду, а при необхідності i результати замірів, отриманих за п. 8.6.6 встановити ступінь спрацювання деталей за п. 8.6.7 та можливість їх подальшої експлуатації.

8.6.9 Підібрати ефективні методи зміцнення деталей насоса за п. 8.6.7 з метою підвищення їх довговічності.

8.6.10 Описати послідовність операцій монтажу вузла (деталі) за п. 8.6.3 при підземному ремонті свердловини.

 

8.7 ВИМОГИ ДО ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ ПО РОБОТІ

Звіт з лабораторної роботи повинен містити такі матеріали:

8.7.1 Короткий опис процесу відкачування рідини ШСН.

8.7.2 Опис призначення вузла (деталі) ШCH та умов експлуатації за п. 8.6.4.

8.7.3 Ескіз вузла (деталі), експлікацію за п. 8.6.5 i 8.6.6.

8.7.4 Інформацію за п. 8.6.7 з відповідними поясненнями.

8.7.5 Результати аналізу технічного стану вузла (деталі) за п. 8.6.8 та оцінювання придатності до подальшої експлуатації.

8.7.6 Рекомендації щодо забезпечення працездатності об’єкта дослідження (п.8.6.8).

8.7.7 Перелік послідовності виконання poбiт за п. 8.6.10.

 

8.8 ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ ПІДГОТОВКИ

8.8.1 Поясніть процес відкачування рідини ізнафтових свердловин з допомогоюШСН.

8.8.2 Як класифікують ШСН за функціональним призна-ченням?

8.8.3 Яка особливість конструкцій вставного і невставного насосів?

8.8.4 Перелічіть основі деталі вставного ШСН.

8.8.5 Як проводиться заміна всмоктувального клапана у вставних i невставних ШСН?

8.8.6 Опишіть призначення, типи та конструкцію замкових опор.

8.8.7 Які конструктивні виконання мають плунжери ШСН та їх застосування?

8.8.8 Обгрунтуйте переваги i недоліки втулкових i без- втулкових циліндрів ШСН.

8.8.9 Поясніть, які фактори найбільш суттєво впливають на втрати рідини в щілині пари " плунжер-циліндр".

8.8.10 Якітехнічні засоби застосовують для зменшення шкідливого впливу вільного газу на ефективність i економічність роботи ШСН?

8.8.11 Як перевірити герметичність клапанної пари?

8.8.12 Перелічіть деталі ШСН, які піддаються найбільшому спрацюванню.

8.8.13 Які методи застосовують для підвищення довговічності швидкозношуваних деталей?

8.3.14 Перелічіть послідовність операцій по заміні вставного i невставного насосів при підземному ремонті свердловин.

 

8.9 РЕКОМЕНДОВАНІ ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ

8.9.1 Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. – М.: Недра, 1984.

8.9.2 Нефтепромысловое оборудование. Справочник / Под ред. Е.И. Бухаленко. – М.: Недра, 1990.

8.9.3 Беззубов А.В., Щелкалин Ю.В. Насосы.для добычи нефти. – М.: Недра, 1986.

8.9.4 Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Оборудование для добычи нефти и газа: В 2 ч. – М: ГПУ Изд-во “Нефть и газ” РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. – Ч. 2.

8.9.5 Федорович Я.Т.Машини та обладнання для видобутку нафти і газу. Конспект лекцій. Частина ІІ. – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2010.

8.9.6 Махмудов С.А. Монтаж, эксплуатация и ремонт сква-жинных насосних установок: Справочник мастера. – М.: Недра, 1987.