ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.04.2024
Просмотров: 66
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Установка работает следующим образом. Крутящий момент от электродвигателя через клиноременную передачу передается на ведущий вал редуктора, а затем на ведомый вал. На последнем укрепляется кривошип с противовесами. Кривошип с помощью шатунов и траверсы связан с балансиром, качающимся на опоре, укрепленной на стойке. Балансир со стороны переднего плеча снабжен откидной головкой, на который монтируется канатная подвеска.
При ходе головки балансира вверх плунжер также перемещается вверх при этом нагнетательный клапан закрывается под действием веса продукции скважины, находящейся в НКТ. При снижении давления в цилиндре насоса до величины, меньше, чем давление на приеме, всасывающий клапан открывается и цилиндр насоса заполняется скважинной продукцией. При ходе плунжера вниз давление в цилиндре насоса повышается, всасывающий клапан закрывается, а когда давление в цилиндре насоса становится большим, чем давление над плунжером, открывается нагнетательный клапан, и продукция из цилиндра через плунжер перетекает в колонну НКТ. Затем цикл повторяется.
1-станция управления; 2-балансир; 3-головка балансира; 4-стойка; 5-шатун; 6-кривошип; 7-редуктор; 8-электродвигатель; 9-тормоз; 10-противовес; 11-металлическая рама; 12-бетонный фундамент; 13-канатная подвеска; 14-траверсы; 15-полированный шток; 16-устьевой сальник; 17-колонна штанг; 18-колонна НКТ; 19-плунжер насоса; 20-нагнетательный клапан; 21-всасывающий клапан; 22-цилиндр насоса; 23-хвостовик
Рисунок 1 – Схема ШСНУ
Условное обозначение на примере СК5-3-2500 расшифровывается следующим образом:
СК5 – станок-качала с максимальной нагрузкой на головку балансира 5 т или 50 кН;
3 – максимальная длина хода устьевого штока 3 м;
2500 – максимальный крутящий момент на ведомом валу редуктора 2500 кгс·м или 25 кН·м.
Условное обозначение приводов на примере ПШГНТ4-1,5-1400:
ПШГН – привод штанговых глубинных насосов;
Т – редуктор установлен на тумбе;
4 – максимальная нагрузка на устьевом штоке 4 тонны;
1,5 – наибольшая длина хода устьевого штока 1,5 м;
1400 – наибольший допустимый крутящий момент на ведомом валу редуктора кгс·м или 14 кН·м.
Установки ЭЦН выпускают для эксплуатации высокодебитных, обводненных, глубоких и наклонных скважин с дебитом 20-1000 м3/сут и высотой подъема жидкости 500-2000 м.
К подземному оборудованию относятся:
а) электроцентробежный насос, являющийся основным исполнительным узлом установки (ЭЦН);
б) погружной электродвигатель (ПЭД), являющийся приводом насоса;
в) система гидрозащиты, осуществляющая защиту ПЭД от попадания в него пластовой жидкости и состоящая из протектора и компенсатора;
г) токоведущий кабель, служащий для подачи электроэнергии к ПЭД;
д) насосно-компрессорные трубы (НКТ), являющиеся каналом, по которому добываемая жидкость поступает от насоса на дневную поверхность.
К наземному оборудованию относятся:
а) устьевая арматура, служащая для направления и регулирования поступающей жидкости из скважины и герметизации устья и кабели;
б) станция управления погружным двигателем, осуществляющая запуск, контроль и управление работой УЭЦН;
в) трансформатор, предназначенный для регулирования величины напряжения, подаваемого к ПЭД;
г) подвесной ролик, служащий для подвески и направления кабеля в скважину при спускоподъемных операциях.
1-компенсатор; 2-приводящий электродвигатель; 3-протектор; 4-насос; 5-плоский кабель; 6-обратный клапан; 7-спускной клапан; 8-стальные пояса; 9-круглый кабель; 10-насосно-компрессорные трубы; 11-оборудование устья скважины; 12-станция управления; 13-автотрансформатор
Рисунок 2 – Схема УЭЦН
Ток с промысловой электросети поступает на трансформатор, где напряжение стабилизируется и далее через станцию управления по токоведущему кабелю подводится к ПЭД. Вращение вала ПЭД через шлицевую муфту передается валу ЭЦН. На валу ЭЦН насажены рабочие колеса. Жидкость пройдя через все ступени насоса выбрасывается в колонну НКТ, а далее до устьевого оборудования в выкидную линию.
Каждая установка имеет свой шифр, УЭЦН5А-500-800, в котором приняты следующие обозначения цифр:
5А - допустимый внутренний диаметр обсадной колонны 130 мм;
500 - номинальная подача насоса (м3/сут);
800 - напор в м.
2.1.2 Характеристика оборудования при борьбе с эмульсиями
Установка СУДР предназначена для химической обработки продукции нефтяных и газовых скважин в системах сбора, транспорта и подготовки нефти и газа. Используется на кустовых площадках, площадках дожимных насосных станций и установках комплексной подготовки нефти, газа и воды.
Описание конструкции
Установка дозирования химреагентов выполняет следующие функции:
1) прием концентрированного химреагента из передвижной заправочной емкости в бак с помощью внешнего насоса;
2) прием концентрированного химреагента из передвижной заправочной емкости в бак с помощью собственного насоса;
3) перемешивание химреагента в баке;
4) закачку химреагента в емкость для настройки производительности насоса-дозатора;
5) подогрев химреагента в баке до температуры от + 20 до + 60 ºС;
6)дозированную подачу химреагента в обрабатываемую эмульсию через распыляющее устройство.
В шкафу управления (утепленный с электрообогревом) расположена пусковая аппаратура всех электроприемников установки. Шкаф размещен на наружной стене блока.
Электрооборудование и средства КИПиА применены во взрывозащищенном исполнении, а провода и кабели - с медными жилами. Объем автоматизации и контроля обеспечивает работу установки без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Подключение установки к обрабатываемому сырьевому продуктопроводу осуществляется через специальный узел ввода химреагента (форсунку), поставляемый в составе установки.
Установки имеют различные исполнения в зависимости от:
1) производительности насоса-дозатора и его типа;
2) количества насосов-дозаторов;
3) наличия и количества расходных емкостей;
4) наличия шкафа или блока управления;
5) наличия контроллера;
6) наличия расходомера.
Таблица 1 - Технические характеристики СУДР
| Показатели | Значения |
| Производительность насоса-дозатора, л/ч | 0,04-4,0 |
| Рабочее давление насоса-дозатора, кг/см2, не более | 1-25 |
| Температура дозируемой среды, оС | от 0 до +70 |
| Объем расходного бака, м3 | от 0,2 до 1 |
| Масса, кг | 900 |
Блок для дозирования реагентов БР предназначен для приготовления, а также дозирования чистых деэмульгаторов н ингибиторов коррозии и может устанавливаться на групповых замерных установках или установках по подготовке нефти.
Блок состоит из рамы-саней, теплоизолированной будки, технологической емкости, шестеренного насоса, плунжерного дозировочного насоса, электрообогревателей, вентилятора, запорно-регулирующей арматуры, системы контроля и управления.
Технологическую емкость заправляют химическим реагентом или ингибитором коррозии с помощью шестеренного насоса. В случае же применения обоих реагентов предусмотрена обводная линия от технологической емкости на прием шестеренного насоса, по которой осуществляется их перемешивание рециркуляцией потока по линии "емкость-насос-емкость".
Внутри технологической емкости установлен электронагреватель мощностью 3,75 кВт, который поддерживает температуру реагента 60 0С с целью снижения его вязкости и обеспечения равномерного заполнения цилиндра дозировочного насоса. Сверху емкости предусмотрен смотровой люк, снабженный крышкой. Дозировочный насос непрерывно подает реагент в технологический трубопровод. Система контроля и регулирования блока БР-2,5 осуществляет контроль предельных уровней реагента в емкости, при достижении которых отключаются электродвигатели дозировочного или шестеренчатого насосов, и контроль (при помощи электроконтактного манометра) давления нагнетания дозировочного насоса, при превышении которого также отключается электродвигатель. Все оборудование установок размещено в теплоизолированной будке, смонтированной на сварной раме-санях. Будка разделена герметичной перегородкой на два отсека (технологический и приборный). В технологическом отсеке размещены технологическая емкость, трубчатый электронагреватель, шестеренный и дозировочный насосы, а также средства контроля и управления. Путем подачи в смеситель в определённых соотношениях воды и концентрированного реагента на установке БР-2,5 при необходимости можно приготовить и дозировать водный раствор реагентов.
Таблица 2 - Техническая характеристика блока БР - 2,5
| Показатели | Значения |
| Размер дозы, г/т | 10,50 |
| Вязкость дозируемой среды, МПа·с | До 1000 |
| Подача дозировочного насоса, л/ч | 2,5 |
| Температура дозируемого реагента, ºС | 50 |
| Температура окружающей среды, ºС | -40, +50 |
На рисунке 3 представлены элементы электрического кабеля УЭЦН с капиллярной трубкой. Капиллярная трубка изготавливается из того же полипропилена, что и двухслойная изоляция трех жил кабеля питания УЭЦН.
Рисунок 3 - Конструкция специального погружного кабельного устройства (СПКУ)
Полипропилен отличает высокая химическая стойкость к действию самых различных реагентов: кислот, щелочей, солей, органических растворителей, нефтепродуктов. Он обладает требуемой инертностью к применяемым в нефтедобыче реагентам.
Использование в качестве привода дозировочных насосов станка-качалки привело к созданию конструкции, приведенной на рисунке 4. Здесь движение балансира передается с помощью тяги к насосу, который подает химреагент из бака через клапанную систему в затрубное пространство скважины.
1 - насос; 2 - бак для химпродукта; 3 - всасывающий трубопровод; 4 - нагнетательный трубопровод; 5 - тяга; 6 - рычаг; 7 - клапанная система; 8 - манометр; 9,10 - обратные клапаны
Рисунок 4 - Установка с приводом от станка-качалки с насосом типа НД…К14
2.2 Расчет оборудования
2.2.1 Определение нагрузок на головку балансира СК
Исходные данные:
L = 1259 м - глубина скважины;
hd = 1189 м - динамический уровень;
Dпл = 32 мм - диаметр плунжера;
Dтр = 60 мм - диаметр труб;
dшт1 = 22 мм - диаметр штанг;
L1 = 560 м (44%) - длина колонны штанг;
dшт2 = 19 мм - диаметр штанг;
L2 = 699 м (56%) - длина колонны штанг;
= 885 кг/м3 - плотность жидкости;
= 1,26 