Лабораторна робота № 10. 10.1.1 Вивчення способів регулювання режиму роботи ШСН.
ЗНЯТТЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШТАНГОВОГО СВЕРДЛОВИННОГО НАСОСА (ШСН) ПРИ ЗМІННИХ ЧАСТОТАХ ПЕРЕМІЩЕННЯ УСТЬОВОГО ШТОКА 10.1 МЕТА I ЗАВДАННЯ РОБОТИ 10.1.1 Вивчення способів регулювання режиму роботи ШСН. 10.1.2 Вивчення конструкції та принципу роботи стенду для дослідження режиму роботи ШСН на базі повнорозмірної установки ШСН. 10.1.3 Набуття навиків регулювання режиму роботи установки зміною частоти переміщень устьового штока. 10.1.4 Обчислення основних параметрів ШСН. 10.1.5 Аналіз взаємозв'язку міжосновними параметрами насоса та частотою переміщень головки балансира. 10.2 ОБЛАДНАННЯ, ІНСТРУМЕНТ 10.2.1 Лабораторний стенд на базі повнорозмірної установки ШСН. 10.2.2 Комплект змінних шківів та інструменту для їх заміни. 10.2.3 Секундомір. 10.2.4 Лінійка або рулетка. 10.3 ТРИВАЛІСТЬ ЗАНЯТТЯ Робота розрахована на 2 години.
10.4 ОПИС ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДУ Лабораторний стенд для дослідження роботи ШСН (рис. 10.1) складається із вставного ШСН 1 (умовний діаметр dH = 55 мм), який спущений у свердловину 2 на насосних штангах 3 i зафіксований в колоні насосно-компресорних труб 4 за допомогою замкової опори. Устьовий шток 5 закріплений на канатній підвісці 6, яка з’єднана з головкою балансира 7 верстата-качалки 8 (СКЗ-1, 2-630). Робоча рідина (вода) із ємності 9 подається в затрубний простір свердловини по трубопроводу 10. Рідина, яка подається насосом ізсвердловини, по трубопроводі 13 подається в ємність робочої рідини 9 або в замірну ємність 11, яка обладнана мірною скляною трубкою 12. Із мірної ємності рідина перетікає в ємність 9 по трубопроводу, на якому змонтована засувка 14.
1– вставний ШСН; 2 – свердловина; 3 – колона насосних штанг; 4 – колона НКТ; 5 – устьовий шток; 6 – канатна підвіска; 7 – головка балансира верстата-качалки; 8 – верстат-качалка; 9 – ємкість; 10 – трубопровід; 11 – ємність замірна; 12 – трубка мірна; 13 – трубопровід; 14 – засувка (кран); 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 – засувки; 24 – витратомір; 25 – манометр Рисунок 10.1–Лабораторний стенд для дослідження роботи ШСН
Лабораторний стенд працює по замкнутому циклу за однією із таких схем: - через ємність 9. Для цього засувки 15, 16, 17, 19, 20, 22 i 23 відкриті, а засувки 18 i 21 закриті. - через замірну ємність 11. Засувки 15, 16. 17, 18, 20, 22 i 23 відкриті, а засувки 19 i 21 закриті. 10.5 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ 10.5.1 Дотримуючись вимог інструкції з експлуатації УШСН (інструкція додається) у присутності викладача підготовити установку до запуску. 10.5.2 Встановити засувки в положення, які відповідають роботі стенда через замірну ємність 11. 10.5.4 Провести вимірювання довжини переміщення устьового штока (S). Для цього виконати наступне: – нанести крейдою мітку на устьовому штоці на рівні верхнього торця кришки ycтьового сальника при крайньому нижньому положенні головки балансира: встановити нульову мітку рулетки (лінійки) на рівні верхнього торця кришки устьового сальника; – визначити довжину переміщення устьового штока (відстань від торця кришки устьового сальника до мітки, яка нанесена на устьовому штоці, при крайньому верхньому положенні головки балансира). 10.5.5 Для встановленого на валу електродвигуна шківа обчислити частоту подвійних переміщень головки балансира. Для цього секундоміром визначити час (t), за який устьовий шток здійснить повне число подвійних переміщень. 10.5.6 Після деякого проміжку часу, коли рідина з'явиться у водомірній скляній трубці, секундоміром визначити час t, за який вона заповнить певний об’єм V3 мірної ємності. 10.5.7 Згідно з інструкцією з експлуатації зупинити установку. 10.5.8 Встановити на вал електродвигуна шків іншого заданого діаметра в такій послідовності: 10.5.8.1 Зняти загорожу зі сторони клинопасової передачі. 10.5.8.2 Підняти гвинтом поворотну раму, на якій змон-тований електродвигун, послабити натяг клинопасової передачі i зняти паси з ведучого шківа. 10.5.8.3 Відкрутити спеціальним ключем гайку, що кріпить ведучий шків і має ліву різьбу та зняти його. 10.5.8.4 Встановити шків заданого діаметра i закріпити його гайкою. 10.5.8.5 Натягнути на встановлений шків клинові паси i гвинтом, опускаючи раму, здійснити їх натяжку. 10.5.8.6 Встановити загорожу. 10.5.9 Для заданого режиму роботи установки виконати послідовність операцій і вимірювань за п.п.10.5.3, 10.5.5 - 10.5.7. 10.5.10 Дослідження режиму роботи при змінних частотах переміщення устьового штока проводити в послідовності за п.п.10.5.8 i 10.5.9. 10.5.11 Для всіх досліджуваних частот переміщення устьового штока обчислити такі параметри: 10.5.11.1 Теоретичну подачу ШСН за формулою: Qт=1440· F· S· п, м3/добу, де F – площа поперечного перерізу плунжера, м2; S –довжина переміщення устьового штока, м; n – частота переміщень (качань) головки балансира, хв-1. 10.5.10.2 Дійсну подачу насоса за результатами вимірювань згідно п. 10.5.6. Qд = V3 /tз. 10.5.11.3 Коефіцієнт подачі насоса α = Од/Qт. 10.5.12 Результати вимірювань i розрахунків звести в підсумкову таблицю 10.1 i представити у вигляді графічних залежностей QT = f(n), Qд= f(n) та α = f(n).
10.6 ВИМОГИ ДО ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ ПО РОБОТІ У представленому до захисту звіті з даної роботі необхідно подати: – схему лабораторного стенду та короткий її опис; – алгоритм розрахунку основних його параметрів; – таблицю результатів вимірювань та розрахунків; – графіки залежності за п. 10.5.12.
Таблиця 10.1–Результати вимірювань і обчислень
10.7 ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ ПІДГОТОВКИ 10.7.1 Перелічіть відомі вам способи регулювання режиму роботи ШСН. 10.7.2 Перелічіть послідовність операцій при зміні режиму роботи насоса шляхом зміни частоти переміщення головки балансира. 10.7.3 Перелічіть можливі причини, що обумовлюють відхилення дійсної подачі установки від теоретичної. 10.7.4 В чому полягає різниця понять коефіцієнта наповнення глибинного насоса та коефіцієнта подачі ШСНУ? 10.7.5 Як визначити частоту подвійних переміщень головки балансира при зміні діаметра ведучого шківа? 10.7.6 Як оцінити оптимальний натяг пасів клинопасової передачі? 10.7.7 Яким способом переконатися в правильності встановлення ведучого шківа стосовно веденого шківа на редукторі? 10.7.8 Перелічіть послідовність операції щодо зміни режиму роботи насоса шляхом зміни його діаметра. 10.8 РЕКОМЕНДОВАНІ ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ 10.8.1 Щуров В.И. Технология и техника добычи нефти. – М.: Недра, 1983. 10.8.2 Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. – М.: Недра, 1984. 10.8.3 Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. / Под ред. Ш.К.Гиматудинова. – М/. Недра, 1983.
|
