Файл: Понятие о системе разработки залежей нефти. Рациональная система разработки. Параметры системы разработки.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.04.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Первичное и вторичное вскрытие продуктивного пласта
Методы вскрытия продуктивных пластов
Разновидности оборудования для перфорирования
Способы эксплуатации нефтяных и газовых скважин
Особенности эксплуатации с помощью штангового насоса
Особенности эксплуатации с помощью центробежного насоса с электроприводом
Общие сведения о поршневых насосах
Q,напорН,мощностьN,высота всасывания Нвси полный КПД насоса . Объем жидкости, подаваемой поршневым насосом за один оборот, определяют, исходя из объема цилиндра. Среднюю подачу поршневого насоса можно определить через объем жидкости V,вытесняемый поршнем, и время двойного хода поршня. Теоретически поршневой насос может развивать любой напор. Однако практически напор ограничивается запасом прочности отдельных двигателей и мощностью двигателя, приводящего насос в действие. Высота всасывания поршневого насоса зависит от атмосферного давления, температуры и плотности жидкости, а также от частоты вращения вала двигателя.
Плунжерные насосы относятся к объемным машин одностороннего действия.Схема работы их такая же, как в трехцилиндровых поршневых насосах одностороннего действия. Основные достоинства плунжерных насосов - возможность работы на высоких давлениях (10 МПа и больше), простота конструкции, относительно низкаястоимость, удобство эксплуатации, а также простота защиты от абразивного износа. Конструктивно плунжерные насосы выполняются с приводом от кривошипно-шатунного механизма. Расположение цилиндров горизонтальное или вертикальное Плунжерный насос, в отличие от поршневого, в качестве подвижного элемента имеет плунжер - гладкий металлический стержень. Он, двигаясь вперед или назад, меняет объем рабочей камеры . Благодаря этому, жидкость поступает в рабочую камеру с всасывающего патрубка через клапан или вытесняется в напорный патрубок через клапан . Главное преимущество плунжера перед поршнем - простота уплотнения, которое осуществляется аналогично уплотнению штоков поршневых насосов - с помощью сальника . Для повышения подачи плунжерных насосов увеличивают количество плунжеров в одном агрегате (до семи). Однако из-за многоцилиндрового выполнения увеличивается количество быстроизнашивающихся деталей. Существует такая разновидность, как плунжерный насос, который относится к категории объемных. По своей специфике работы и строению такие устройства похожи на поршневые. Основное отличие состоит в особенностях плунжера, то есть специального поршня. Он представляет собой металлический стержень, движущийся в рабочей камере дозирующего насоса возвратно-поступательно, при этом со стенками он не взаимодействует. Плунжер является основным элементом для работы плунжерного насоса. В связи с этим к нему предъявляется ряд специфических требований: он обязан быть прочным, герметичным, износостойким, обеспечивая качественную и надежную работу насоса. Плунжерный насос обладает определенной спецификой работы: когда плунжер движется в правую сторону, давление в рабочем отсеке значительно понижается, а давление во всасывающем трубопроводе стабильно остается высоким. Когда образуется разница в давлении, начинает работать всасывающий клапан, при помощи которого жидкость и перемещается в рабочую камеру насоса. Когда плунжер движется влево, происходит противоположная смена давления, из-за
чего открывается нагнетательный клапан, который и вытесняет жидкость из рабочей камеры. Плунжерный насос посредством такой смены давления создает определенную пульсацию. Это может плохо повлиять на работу устройства, поэтому следует устранить проблему. Можно использовать несколько плунжеров, которые соединены валом, при этом двигаться они должны циклично, однако каждый цикл должен отличаться от другого углом и фазой движения. Объем перекачиваемой жидкости тут зависит от того, какое внутри создается давление, то есть чем оно выше, тем больше вещества проходит.
Центробежный компрессор.
В центробежном компрессоре поток воздуха входит в рабочее колесо вдоль оси двигателя, а в рабочем колесе происходит поворот потока в радиальном направлении. Таким образом, в рабочем колесе за счёт центробежной силы создаётся дополнительный рост полного давления. То есть частицы рабочего тела получают дополнительную кинетическую энергию. Рабочее колесо центробежного компрессора представляет собой диск или же сложное тело вращения, на котором установлены лопатки, расходящиеся от центра к краям диска. Межлопаточный канал в центробежном рабочем колесе, так же, как и в осевом — диффузорный. По типу используемых лопаток рабочие колеса квалифицируются на радиальные (профиль лопатки ровный) и реактивные (профиль лопатки изогнутый). Реактивные рабочие колеса обладают более высокими КПД и степенью сжатия, но сложнее в изготовлении, и, как следствие — дороже. Поток газа попадает в рабочее колесо центробежного компрессора, где частицам газа передаётся кинетическая энергия вращающегося колеса, диффузорный межлопаточный канал производит торможение движения частиц газа относительно вращающегося колеса, центробежная сила придаёт дополнительную кинетическую энергию частицам рабочего тела и направляет их в радиальном направлении. После выхода из рабочего колеса частицы рабочего тела попадают в диффузор, где происходит их последующее торможение, с преобразованием их кинетической энергии во внутреннюю.
Основные элементы центробежного компрессора. Основными элементами центробежного компрессора являются: корпус, рабочее колесо, диффузор, обратный направляющий аппарат. Корпус (статор) компрессора литой, чугунный, состоит из двух половин — верхней и нижней, соединенных шпильками. Их взаимное положение фиксируется коническими штифтами. Корпус, установленный на литой фундаментной плите, при нагреве имеет возможность перемещения по шпонке. В корпусе предусмотрены отверстия для подвода слива масла, а также для присоединения уравнительных линий. Ротор (вращающаяся часть турбокомпрессора ) состоит из вала, на котором закреплены два рабочих колеса и разгрузочный поршень (думмис). Ротор - одна из наиболее ответственных частей компрессора. Его детали испытывают сложные напряжения, вызываемые центробежными силами, крутящим моментом, знакопеременными нагрузками, вибрацией, температурной деформацией. Все узлы и детали ротора изготавливают из высококачественной углеродистой или легированной стали. Каждое колесо подвергается статической балансировке и разгонным испытаниям, а ротор в сборе — динамической балансировке. Торцовые уплотнения (сальники) применяют двух типов: для герметизации выходного конца вала ротора и выходного конца вала маслонасоса системы смазки.Торцовое уплотнение вала ротора представляет собой систему подвижных и неподвижных элементов, обеспечивающих подвижное уплотнение выходного конца вала ротора как при работе, так и при стоянке компрессора. В полости уплотнения циркулирует масло, обеспечивая гидравлический затвор, смазку, трущихся поверхностей и их охлаждение.
Помпаж. Помпаж появляется в виде пульсаций воздушного потока в компрессоре, сопровождающихся периодическим выбросом воздуха обратно во всасывающие патрубки. Иногда помпаж сопровождается характерными громкими хлопками воздуха. Помпаж является следствием уменьшения подачи центробежного компрессора ниже определенного для него критического значения. В результате происходит срыв потока воздуха с лопаток воздушного колеса или лопаточного диффузора компрессора, нарушается устойчивая работа последнего. Любой центробежный компрессор обладает свойством резко снижать подачу с увеличением сопротивления газовоздушного тракта. Одной из причин, способствующих возникновению помпажа, является повреждение рабочих лопаток турбины и ее соплового аппарата обломками поршневых колец или другими посторонними предметами при отсутствии защитных решеток перед сопловым аппаратом.
Регулирование режима работы компрессора. Есть несколько методов регулирования уровня производительности компрессора, и они сильно разнятся и по затратам на реализацию, и по эффективности: -Включение-выключение компрессорной установки. -Сбрасывание лишнего воздуха в атмосферу. -Подключение дополнительного объема. -Работа «на холостом ходу». -Дросселирование. -Использование частотного преобразователя для регулирования частоты вращения электрического двигателя. -Дискретный метод регулирования частоты вращения электрического двигателя. Включение-выключение компрессорной установки является самым элементарным способом регулирования производительности, предусматривающий отключение электродвигателя при повышении давления до максимального уровня и включение его при достижении минимально допустимого уровня давления. Во время простоя компрессора он не потребляет электроэнергию, что является позитивной стороной данного метода, но постоянные включения и выключения электродвигателя в целом негативно отражаются на работе системы и в результате могут повлечь за собой перегрев обмотки электродвигателя. Подобный способ чаще всего применяют по отношению к маломощным компрессорным установкам. Сбрасывание излишков воздуха считается самым неэкономичным способом регулирования производительности, но несмотря на это, некоторые производственные предприятия все еще пользуются им. Суть метода заключается в наличии специального клапана, который открывают, как только давление в системе достигает максимальных показателей. Это крайне нерационально, так как в итоге весь энергоресурс, затраченный на сжатие данного воздуха, оказывается растраченным впустую. Поэтому такой способ целесообразно применять только в очень мощных компрессорных установках, в которых к тому же крайне редко достигается максимальный уровень давления. В машинах роторного типа (винтовых, спиральных или пластинчато-роторных) применяется способ, при котором регулирование осуществляется посредством перехода на «холостой ход». Это стандартная методика регулирования производительности винтовых компрессоров – при достижении максимальных показателей давления в системе срабатывает реле, которое закрывает заслонку всасывающего клапана. При этом работа компрессора не останавливается, он продолжает потреблять около 20% обычного количества энергоресурсов, но давление в системе не нагнетается.
Конструкция плунжерных насосов
Плунжерные насосы относятся к объемным машин одностороннего действия.Схема работы их такая же, как в трехцилиндровых поршневых насосах одностороннего действия. Основные достоинства плунжерных насосов - возможность работы на высоких давлениях (10 МПа и больше), простота конструкции, относительно низкаястоимость, удобство эксплуатации, а также простота защиты от абразивного износа. Конструктивно плунжерные насосы выполняются с приводом от кривошипно-шатунного механизма. Расположение цилиндров горизонтальное или вертикальное Плунжерный насос, в отличие от поршневого, в качестве подвижного элемента имеет плунжер - гладкий металлический стержень. Он, двигаясь вперед или назад, меняет объем рабочей камеры . Благодаря этому, жидкость поступает в рабочую камеру с всасывающего патрубка через клапан или вытесняется в напорный патрубок через клапан . Главное преимущество плунжера перед поршнем - простота уплотнения, которое осуществляется аналогично уплотнению штоков поршневых насосов - с помощью сальника . Для повышения подачи плунжерных насосов увеличивают количество плунжеров в одном агрегате (до семи). Однако из-за многоцилиндрового выполнения увеличивается количество быстроизнашивающихся деталей. Существует такая разновидность, как плунжерный насос, который относится к категории объемных. По своей специфике работы и строению такие устройства похожи на поршневые. Основное отличие состоит в особенностях плунжера, то есть специального поршня. Он представляет собой металлический стержень, движущийся в рабочей камере дозирующего насоса возвратно-поступательно, при этом со стенками он не взаимодействует. Плунжер является основным элементом для работы плунжерного насоса. В связи с этим к нему предъявляется ряд специфических требований: он обязан быть прочным, герметичным, износостойким, обеспечивая качественную и надежную работу насоса. Плунжерный насос обладает определенной спецификой работы: когда плунжер движется в правую сторону, давление в рабочем отсеке значительно понижается, а давление во всасывающем трубопроводе стабильно остается высоким. Когда образуется разница в давлении, начинает работать всасывающий клапан, при помощи которого жидкость и перемещается в рабочую камеру насоса. Когда плунжер движется влево, происходит противоположная смена давления, из-за
чего открывается нагнетательный клапан, который и вытесняет жидкость из рабочей камеры. Плунжерный насос посредством такой смены давления создает определенную пульсацию. Это может плохо повлиять на работу устройства, поэтому следует устранить проблему. Можно использовать несколько плунжеров, которые соединены валом, при этом двигаться они должны циклично, однако каждый цикл должен отличаться от другого углом и фазой движения. Объем перекачиваемой жидкости тут зависит от того, какое внутри создается давление, то есть чем оно выше, тем больше вещества проходит.
-
Центробежные компрессоры и нагнетатели. Области применения в технологиях нефтедобычи. Конструкции. Показатели работы. Рабочая характеристика. Регулирование режимов их работы.
Центробежный компрессор.
В центробежном компрессоре поток воздуха входит в рабочее колесо вдоль оси двигателя, а в рабочем колесе происходит поворот потока в радиальном направлении. Таким образом, в рабочем колесе за счёт центробежной силы создаётся дополнительный рост полного давления. То есть частицы рабочего тела получают дополнительную кинетическую энергию. Рабочее колесо центробежного компрессора представляет собой диск или же сложное тело вращения, на котором установлены лопатки, расходящиеся от центра к краям диска. Межлопаточный канал в центробежном рабочем колесе, так же, как и в осевом — диффузорный. По типу используемых лопаток рабочие колеса квалифицируются на радиальные (профиль лопатки ровный) и реактивные (профиль лопатки изогнутый). Реактивные рабочие колеса обладают более высокими КПД и степенью сжатия, но сложнее в изготовлении, и, как следствие — дороже. Поток газа попадает в рабочее колесо центробежного компрессора, где частицам газа передаётся кинетическая энергия вращающегося колеса, диффузорный межлопаточный канал производит торможение движения частиц газа относительно вращающегося колеса, центробежная сила придаёт дополнительную кинетическую энергию частицам рабочего тела и направляет их в радиальном направлении. После выхода из рабочего колеса частицы рабочего тела попадают в диффузор, где происходит их последующее торможение, с преобразованием их кинетической энергии во внутреннюю.
Основные элементы центробежного компрессора. Основными элементами центробежного компрессора являются: корпус, рабочее колесо, диффузор, обратный направляющий аппарат. Корпус (статор) компрессора литой, чугунный, состоит из двух половин — верхней и нижней, соединенных шпильками. Их взаимное положение фиксируется коническими штифтами. Корпус, установленный на литой фундаментной плите, при нагреве имеет возможность перемещения по шпонке. В корпусе предусмотрены отверстия для подвода слива масла, а также для присоединения уравнительных линий. Ротор (вращающаяся часть турбокомпрессора ) состоит из вала, на котором закреплены два рабочих колеса и разгрузочный поршень (думмис). Ротор - одна из наиболее ответственных частей компрессора. Его детали испытывают сложные напряжения, вызываемые центробежными силами, крутящим моментом, знакопеременными нагрузками, вибрацией, температурной деформацией. Все узлы и детали ротора изготавливают из высококачественной углеродистой или легированной стали. Каждое колесо подвергается статической балансировке и разгонным испытаниям, а ротор в сборе — динамической балансировке. Торцовые уплотнения (сальники) применяют двух типов: для герметизации выходного конца вала ротора и выходного конца вала маслонасоса системы смазки.Торцовое уплотнение вала ротора представляет собой систему подвижных и неподвижных элементов, обеспечивающих подвижное уплотнение выходного конца вала ротора как при работе, так и при стоянке компрессора. В полости уплотнения циркулирует масло, обеспечивая гидравлический затвор, смазку, трущихся поверхностей и их охлаждение.
Помпаж. Помпаж появляется в виде пульсаций воздушного потока в компрессоре, сопровождающихся периодическим выбросом воздуха обратно во всасывающие патрубки. Иногда помпаж сопровождается характерными громкими хлопками воздуха. Помпаж является следствием уменьшения подачи центробежного компрессора ниже определенного для него критического значения. В результате происходит срыв потока воздуха с лопаток воздушного колеса или лопаточного диффузора компрессора, нарушается устойчивая работа последнего. Любой центробежный компрессор обладает свойством резко снижать подачу с увеличением сопротивления газовоздушного тракта. Одной из причин, способствующих возникновению помпажа, является повреждение рабочих лопаток турбины и ее соплового аппарата обломками поршневых колец или другими посторонними предметами при отсутствии защитных решеток перед сопловым аппаратом.
Регулирование режима работы компрессора. Есть несколько методов регулирования уровня производительности компрессора, и они сильно разнятся и по затратам на реализацию, и по эффективности: -Включение-выключение компрессорной установки. -Сбрасывание лишнего воздуха в атмосферу. -Подключение дополнительного объема. -Работа «на холостом ходу». -Дросселирование. -Использование частотного преобразователя для регулирования частоты вращения электрического двигателя. -Дискретный метод регулирования частоты вращения электрического двигателя. Включение-выключение компрессорной установки является самым элементарным способом регулирования производительности, предусматривающий отключение электродвигателя при повышении давления до максимального уровня и включение его при достижении минимально допустимого уровня давления. Во время простоя компрессора он не потребляет электроэнергию, что является позитивной стороной данного метода, но постоянные включения и выключения электродвигателя в целом негативно отражаются на работе системы и в результате могут повлечь за собой перегрев обмотки электродвигателя. Подобный способ чаще всего применяют по отношению к маломощным компрессорным установкам. Сбрасывание излишков воздуха считается самым неэкономичным способом регулирования производительности, но несмотря на это, некоторые производственные предприятия все еще пользуются им. Суть метода заключается в наличии специального клапана, который открывают, как только давление в системе достигает максимальных показателей. Это крайне нерационально, так как в итоге весь энергоресурс, затраченный на сжатие данного воздуха, оказывается растраченным впустую. Поэтому такой способ целесообразно применять только в очень мощных компрессорных установках, в которых к тому же крайне редко достигается максимальный уровень давления. В машинах роторного типа (винтовых, спиральных или пластинчато-роторных) применяется способ, при котором регулирование осуществляется посредством перехода на «холостой ход». Это стандартная методика регулирования производительности винтовых компрессоров – при достижении максимальных показателей давления в системе срабатывает реле, которое закрывает заслонку всасывающего клапана. При этом работа компрессора не останавливается, он продолжает потреблять около 20% обычного количества энергоресурсов, но давление в системе не нагнетается.