Студопедия — ОЗавдання заняття. 2.1оВибір свердловинного насоса і підбір режимів відкачування
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ОЗавдання заняття. 2.1оВибір свердловинного насоса і підбір режимів відкачування






2.1оВибір свердловинного насоса і підбір режимів відкачування.

2.2аПідбір та розрахунок колони насосних штанг.

2.3оРозрахунок колони насосно-компресорних труб.

2.4оПідбір приводу штангового свердловинного насоса.

 

3оТривалість заняття

Заняття розраховано на 4 години.

 

4оОсновні теоретичні відомості

Близько 80% нафтових свердловин експлуатується штанговими свердловинними насосними установками (ШСНУ). В основному це пояснюється економічністю, гнучкістю і широкими можливостями застосування даної системи. До основних переваг ШСНУ слід віднести: технічно нескладний і швидкий монтаж; наявність великої гами типорозмірів свердловинних насосів, що дає можливість експлуатувати свердловини в широкому діапазоні дебітів і агресивності пластових флюїдів; можливість адаптації до змінних умов притоку рідини в свердловину за рахунок зміни частоти ходів плунжера, довжини ходу плунжера і ефективної поверхні плунжера свердловинного насоса; невимогливість до технічного обслуговування та інші.

ШСНУ для експлуатації одного пласта складається з приводу (верстата–качалки), устьового сальника, колони насосних штанг і насосно-компресорних труб, а також вставного або невставного свердловинного насоса. Для закріплення в колоні насосно-компресорних труб вставного свердловинного насоса, який опускається на колоні насосних штанг, застосовують замкову опору. Циліндр невставного насоса опускається в свердловину на колоні насосно-компресорних труб, а плунжер – на колоні насосних штанг.

Призначення приводу штангового насоса – перетворення обертового руху вала електродвигуна у зворотно-поступальний рух точки підвісу штанг. Привід може бути механічним, гідравлічним і пневматичним. На даний час найбільшого поширення набули саме балансирні індивідуальні механічні приводи штангових свердловинних насосів – верстати-качалки (рис. 4.1). Основні вузли верстата-качалки: рама, стійка, балансир з поворотною головкою, траверса з шатунами, шарнірно підвішена до балансира, редуктор з кривошипами і противагами. Верстат-качалка комплектують набором змінних шківів для зміни числа коливань балансира. Для швидкої зміни шківів і натягу пасів електродвигун встановлюють на поворотних салазках.

Верстати – качалки виготовляють у двох виконаннях: СК (аксіальні) – випускаються семи типорозмірів, СКД (дезаксіальні) – шести типорозмірів.

Свердловинні штангові насоси призначені для відкачування із нафтових свердловин рідини обводненістю до 99%, температурою не більше 130оС, вмістом сірководню до 0, 1 % (в об’ємі), твердих механічних домішок до 0, 5 %, Їх поділяють на дві основні групи: вставні і невставні (трубні).

Вставні насоси характерні тим, що їх основні вузли (циліндр і плунжер) опускають в свердловину в зібраному стані на колоні насосних штанг і піднімають на поверхню також в зібраному стані шляхом підйому цих штанг.

Невставні насоси характерні тим, що їх основні вузли опускають в свердловину окремо: циліндр – на насосних трубах, а плунжер в зборі зі всмоктувальним і нагнітальним клапанами – на штангах. Підйом їх також здійснюють за два прийоми: спочатку піднімають штанги з плунжером і клапанами, а потім труби з циліндром.

Свердловинні насоси виготовляють таких типів:

НВ1 – вставний, одноступінчастий, із замком вверху;

НВ2 – вставний, одноступінчастий, із замком внизу;

НН1–невставний, одноступінчастий, із захоплювальним штоком;

НН2 – невставний, одноступінчастий, із уловлювачем.

Випускають насоси таких конструктивних виконань:

-аза конструкцією циліндра: Б – із товстостінним суцільним (безвтулковим) циліндром; С – зі складеним

 

 

1 – привід ШСН (верстат-качалка), 2 – фундамент, 3 – підвіска устьового штока, 4 – устьовий шток, 5 – обладнання устя, 6 – планшайба, 7 – муфта штангова, 8 – колона штанг, 9 – колона НКТ, 10 – колона експлуатаційна, 11 – опора замкова, 12 – ШСН

Рисунок 4.1 – Схема штангової свердловинної насосної установки

(втулковим) циліндром;

- за конструктивними особливостями, що визначають функціональне призначення (область застосування): Т – із сідлами клапанів із твердих сплавів і порожнинним (трубчастим) штоком, який забезпечує підняття рідини по каналу колони трубчастих штанг тільки для насосів НН2); А – із щіпним пристроєм (тільки для насосів типу НН), який забезпечує з’єднання колони насосних штанг з плунжером насоса; Д1 – одноступінчастий, двоплунжерний, який забезпечує створення гідравлічного важкого низу; Д2 – двоступінчастий, двоплунжерний, який забезпечує стиснення відкачуваної рідини;

-аза стійкістю до середовища: без позначення – стійкі до середовища з вмістом механічних домішок до 1, 3 г/л; З – стійкі до середовища з вмістом механічних домішок більше 1, 3 г/л.

Відповідні типи насосів випускаються і за стандартами АНІ. Система позначення свердловинних штангових насосів наведена в таблиці 4.15.

Свердловинний штанговий насос – гідравлічна машина об’ємного типу, де ущільнення між плунжером і циліндром досягається за рахунок високої точності їх робочих поверхонь і регламентованих зазорів. Залежно від розміру зазору в парі „циліндр – плунжер” випускають насоси п’яти груп посадок.

Залежно від призначення і області застосування свердловинних насосів плунжери і пари „сідло – кулька” клапанів випускають різних конструкцій, виконань із різними видами зміцнення їх робочих поверхонь.

Плунжери насосів випускають в чотирьох виконаннях:

П1Х – з кільцевими канавками, циліндричною розточкою на верхньому кінці і з хромовим покриттям зовнішньої поверхні;

П2Х – теж саме без циліндричної розточки на верхньому кінці;

П1И – з кільцевими канавками, циліндричною розточкою на верхньому кінці і зміцненням зовнішньої поверхні напиленням зносостійкого порошку;

П2И – теж саме без циліндричної розточки на верхньому кінці.

Пари „сідло – кулька” клапанів насосів мають три виконання:

К – з циліндричним сідлом і кулькою із нержавіючої сталі;

КБ – теж саме з сідлом із буртиком;

КИ – з циліндричним сідлом із твердого сплаву і кулькою із нержавіючої сталі.

Тривала і безвідмовна робота насоса можлива тільки при умові правильного вибору його типу і конструктивного виконання у відповідності до умов видобутку на кожній конкретній свердловині.

Вибір насоса включає визначення:

-атипу насоса (вставний чи невставний), залежно від умов експлуатації (об’єм відкачуваної рідини, глибина спуску, діаметр НКТ);

-азазору між циліндром і плунжером (залежно від в’язкості і вмісту механічних домішок у відкачуваній рідині);

-адіаметра насоса, довжини циліндра, плунжера, подовжувачів (залежно від в’язкості відкачуваної рідини, зазору і глибини відбору);

-аматеріалів циліндра, плунжера, клапанів (залежно від корозійності і абразивності відкачуваної рідини).

При виборі типу свердловинного насоса для заданих умов експлуатації необхідно враховувати наступні рекомен-дації.

Вставні насоси рекомендовано застосовувати при експлуатації свердловин великої та середньої глибини (висота підйому рідини не більше 2500 м), а також при експлуатації свердловин, в яких для заміни насоса доводиться часто проводити спуско - підйомні операції. Для заміни вставного насоса не потрібно піднімати із свердловини колону НКТ. Цим самим збільшується термін експлуатації НКТ, скорочується тривалість підземного ремонту свердловини.

Насоси з верхнім розміщенням замкової опори рекомендовано використовувати в свердловинах з:

-асереднім і високим вмістом піску;

-асереднім вмістом газу з глибиною, що не перевищує 1500 м;

-анаявністю сірководню з глибиною, що не перевищує 1500 м;

-анаявністю двоокису вуглецю з глибиною до 2000 м.

Використання насосів у свердловинах з глибиною спуску більше 2100 м не рекомендується.

Насоси з нижнім розміщенням замкової опори рекомендовано використовувати в свердловинах з:

-ависоким дебітом з глибиною, що не перевищує 900 м;

-анизьким рівнем відкачуваної рідини з глибиною свердловини 900-2000 м;

-анаявністю соленої води при глибині свердловини до 1500 м;

-асереднім вмістом газу при глибині до 1500 м;

-ау викривлених свердловинах.

Невставні насоси доцільно використовувати переважно для значних дебітів на свердловинах з невеликою глибиною, коли вставні насоси не забезпечують необхідного відбору рідини.

Перевагою невставних насосів є їх використання із НКТ меншого діаметра, і при цьому забезпечення підйому великих об’ємів пластової рідини завдяки великому умовному діаметру. Застосування труб меншого діаметра сприяє кращому виносу піску завдяки великій швидкості висхідного потоку.

Невставні насоси можуть застосовуватися також при експлуатації свердловин в яких часто забруднюється вибій.

Обмеженість глибини спуску насоса зумовлена гранично максимальним навантаженням на колону НКТ.

Діаметр НКТ, опущених у свердловину, також накладає певні обмеження при виборі типу і розміру насоса. Рекомендації по вибору типу і розміру насоса в залежності від умовного діаметру НКТ наведені в таблиці 4.3.

Рекомендації по вибору групи посадки в залежності від глибини спуску насоса і в’язкості пластової рідини наведені в таблиці 4.4.

Основним фактором при виборі довжини плунжера насоса є створюваний ним напір. Рекомендації для виконання даного вибору приведені в таблиці 4.5.

Насосні штанги виконують роль проміжної ланки між наземним індивідуальним приводом і свердловинним насосом. Призначені для передачі зворотно-поступального руху плунжеру насоса.

Насосна штанга - це стальний стержень круглого перерізу діаметром 13-28 мм і середньою довжиною 8000 імм з висадженими кінцями. На кінцях штанги мають висаджені потовщення для з’єднувальної різьби та ділянки з квадратним перерізом для для захоплення штанговими ключами, також відповідні бурти у перехідній зоні для установки штанги в елеватор при спуско-підйомних роботах. З’єднувальна різьба – метрична спеціальна, яка накатується.

штанги виготовляються в основному із наступних марок сталей: 40, 20Н2М, 15Н3МА, 15Х2НМФ, 30ХМА, 15Х2ГМФ. Випускають штанги довжиною 8000 або 9000 мм та укорочені – 1000, 1200, 1500, 2000, 3000 мм як для легких, так і для важких умов експлуатації. Укорочені штанги застосовують для регулювання довжини колони штанг з метою нормальної посадки плунжера свердловинного насоса. Вони виготовляються із стали тієї ж марки і піддаються такій же термообробці, що і штанги нормальної довжини.

При виборі матеріалу штанг і виду термообробки, у залежності від умов експлуатації, можна скористатися інформацією приведеною у таблиці 4.12.

Насосні штанги з’єднують в колону за допомогою муфт, діаметр яких залежить від діаметра штанги. Випускають штангові муфти типу МШ для з’єднання штанги одного діаметра і перевідні типу МШП для з’єднання штанг різного діаметра.

Залежно від глибини свердловини та режимів експлуатації насосної установки колона насосних штанг може бути одно-або багатоступеневою, кожна ступінь якої складається виключно із штанг одного типорозміру, виготовлених із однієї марки сталі ідентичної термічної обробки. Довжину ступені підбирають з таким розрахунком, щоб всі ступені колони були рівно навантажені за величиною приведеного напруження.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1610. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Функциональные обязанности медсестры отделения реанимации · Медсестра отделения реанимации обязана осуществлять лечебно-профилактический и гигиенический уход за пациентами...

ПУНКЦИЯ И КАТЕТЕРИЗАЦИЯ ПОДКЛЮЧИЧНОЙ ВЕНЫ   Пункцию и катетеризацию подключичной вены обычно производит хирург или анестезиолог, иногда — специально обученный терапевт...

Ситуация 26. ПРОВЕРЕНО МИНЗДРАВОМ   Станислав Свердлов закончил российско-американский факультет менеджмента Томского государственного университета...

Различия в философии античности, средневековья и Возрождения ♦Венцом античной философии было: Единое Благо, Мировой Ум, Мировая Душа, Космос...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия