Реферати українською » Геология » Установки заглибних відцентрових насосів (УЭЦН)


Реферат Установки заглибних відцентрових насосів (УЭЦН)

Страница 1 из 3 | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ

лист

Анотація (російську мову)

Анотація (англійська мова)


ЗАПРОВАДЖЕННЯ

1.АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ І КОНСТРУКЦИЙ.

1.1.Назначение і технічні дані ЭЦН.

1.1.1.Историческая довідка про розвиток способу видобутку.

1.1.2.Состав і комплектність УЭЦН.

1.1.3.Технические характеристики ПЭД.

1.1.4.Основные технічні дані кабелю.

1.2. Короткий огляд вітчизняних схем й установки.

1.2.1.Общие відомості.

1.2.2.Погружной відцентровий насос.

1.2.3.Погружные електродвигуни.

1.2.4.Гидрозащита електродвигуна.

1.3.Краткий огляд зарубіжних схем й установки.

1.4. Аналіз роботи УЭЦН.

1.4.1.Анализ фонду свердловин.

1.4.2.Анализ фонду ЭЦН.

1.4.3.По подачі.

1.4.4.По натиску.

1.5.Краткая характеристика свердловин.

1.6.Анализ несправностей ЭЦН.

1.7.Анализ аварійності фонду УЭЦН.

2.ПАТЕНТНАЯ ПРОРАБОТКА.

2.1.Патентная проробка.

2.2.Обоснование обраного прототипу.

2.3.Суть модернізації.

3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТИНА.

3.1. Розрахунок щаблі ЭЦН.

3.1.1. Розрахунок робочого колеса.

3.1.2. Розрахунок подає апарату.

3.2.Проверочный розрахунок шпоночного сполуки.

3.3.Проверочный розрахунок шлицевого сполуки.

3.4.Расчет валу ЭЦН.

3.5.Прочностной розрахунок

3.5.1.Прочностной розрахунок корпусу насоса.

3.5.2.Прочностной розрахунок гвинтів страхувальною муфти.

3.5.3.Прочностной розрахунок корпусу полумуфты.

4.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЕФЕКТ ВІД

5.БЕЗОПАСНОСТЬ І ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТУ.

6.Литература.

7. Додаток 1

8.Приложение 2

9.Приложение 3

10.Приложение 4

11. Додаток 5.


5

6


7

8

8

8

9

14

15

16

16

17

18

18

19

22

22

22

22

23

24

24

26

28

28

30

31

32

32

32

35

36

38

39

44

44

45

45

47

53

63

64

65

66

67

68



ЗАПРОВАДЖЕННЯ


УЭЦН призначені для відкачування пластової рідини з нафтових свердловин і використовується форсування відбору рідини. Установки ставляться до групи виробів II, виду І за ГОСТ 27.003-83.

Кліматичні виконання погружного устаткування – 5, наземного електроустаткування – I ГОСТ 15150-69.

Для надійної роботи насоса потрібно її правильний добір до цієї свердловині. Працюючи свердловини постійно змінюються параметри плата, призабойной зони пласта, властивості відібраної рідини: зміст води, кількість попутного газу, кількість механічних домішок, як наслідок, звідси іде доотбор рідини чи робота насоса вхолосту, що скорочує міжремонтний період роботи насоса. На цей час наголошується більш надійне устаткування, збільшення межремонтного періоду, як наслідок від цього зниження витрат за підйом рідини. Цього досягти, застосовуючи відцентрові УЭЦН замість ШСН, оскільки відцентрові насоси мають великий міжремонтний період.

Установку УЭЦН можна використовувати при відкачування рідини, містять газ, пісок, і коррозионо-активные елементи.


1.АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ І КОНСТРУКЦИЙ.


1.1.Назначение і технічні дані УЭЦН.


Установки заглибних відцентрових насосів призначені для відкачування з нафтових свердловин, зокрема і похилих пластовій рідини, що містить нафту, водою та газом, і механічні домішки. Залежно кількості різних компонентів, які у откачиваемой рідини, насоси установок мають виконання звичайне врожаю та підвищеної корозионно-износостойкости. Працюючи УЭЦН, де у откачиваемой рідини концентрація мехпримесей перевищує допустиму 0,1 граммлитр відбувається засмічення насосів, інтенсивної знос робочих агрегатів. Як наслідок, посилюється вібрація, потрапляння води в ПЭД по торцевым ущільненням, відбувається перегрів двигуна, що зумовлює відмови роботи УЭЦН.

Умовне позначення установок:

УЭЦН До 5-180-1200, У 2 ЭЦН І 6-350-1100,

Де У – установка, 2 –друга модифікація, Еге – з приводом від погружного електродвигуна, Ц – відцентровий, М – насос, До – підвищений коррозионостойкости, І – підвищеної зносостійкості, М – модульного виконання, 6 – групи насосів, 180, 350 – подача мсут, 1200, 1100 – натиск, м.в.ст.

Залежно від діаметра експлуатаційної колони, максимального поперечного габарита погружного агрегату, застосовують ЭЦН різних груп – 5,5, а 6. Установка групи 5 з поперечним діаметром щонайменше 121,7 мм. Установки групи 5 і з поперечним габаритом 124 мм – в свердловинах внутрішнім діаметром щонайменше 148,3 мм. Насоси також поділяють втричі умовні групи – 5,5 а, 6. Диаметры корпусів групи 5 – 92 мм, групи 5 а – 103 мм, групи 6 – 114 мм. Технічні характеристики насосів типу ЭЦНМ і ЭЦНМК наведені у додатку 1.


1.1.1.Историческая довідка оразвитии способу видобутку.


Розробка бесштанговых насосів нашій країні почалася ще до його революції. Коли О.С. Артюнов разом із В.К. Домовым розробили скважинный агрегат, у якому відцентровий насос наводився на дію погружным електродвигуном. Радянські інженери, починаючи з 20-х, пропонували розробку поршневих насосів з поршневим пневматичним двигуном. Серед перших такі насоси розробив М.И. Марцишевский.


Розробка свердловинного насоса з пневмодвигателем була продовжено в Азинмаше В.И.Документовым. скважинные відцентрові насоси з електроприводом розроблялися в передвоєнний період А.А.Богдановым, А.В. Криловим, Л.И. Штурман. Промислові зразки відцентрових насосів з електроприводом розробив особливому конструкторському бюро по бесштанговым насосам. Вона веде всі з скважинным бесштанговым насосам, зокрема і з гвинтовим, диафрагменным та інших.

Нефтегазодобывающая промисловість з відкриттям нових родовищ потребувала насосах для відбору із прихопленої свердловини великої кількості рідини. Природно, що раціональний лопастной насос, пристосований для великих подач. З лопастных насосів набули поширення насоси з робітниками колесами відцентрового типу, оскільки вони давали великий натиск при заданих подачах рідини і габаритів насоса. Широке застосування скважинных відцентрових насосів з електроприводом зумовлено багатьох чинників. При великих відборах рідини із прихопленої свердловини установки ЭЦН найбільш економічні і найменш трудомісткі з обслуговування, проти компресорної здобиччю і підйомом рідини насосами інших типів. При великих подачах енергетичні видатки установку щодо невеликі. Обслуговування установок ЭЦН просто, так ака лежить на поверхні розміщуються лише станція управління і трансформатор, які потребують постійного догляду.

Монтаж устаткування ЭЦН простий, оскільки станція управління і трансформатор не потребують устрої фундаментів. Ці дві вузла установки ЭЦН розміщують зазвичай, у легкої будці.


1.1.2.Состав і комплектність УЭЦН


Установка УЭЦН складається з погружного насосного агрегату (електродвигуна з гидрозащитой і насоса), кабельної лінії (круглого плоского кабелю з муфтою кабельного введення), колони НКТ, устаткування гирла свердловини і наземного електроустаткування: трансформатора та керівництву станції управління (комплектного устрою) (див. малюнок 1.1.). Трансформаторная підстанція перетворює напруга промисловій мережі дооптимальной величини на затисках електродвигуна з урахуванням втрат напруги в кабелі. Станція управління забезпечує управління роботою насосних агрегатів та її захист при оптимальних режимах.

Погружной помповий агрегат, що з насоса і електродвигуна з гидрозащитой і компенсатора, опускається у замкову шпарину по НКТ. Кабельная лінія забезпечує підвід електроенергії до электродвигателю. Кабель кріпиться до НКТ, металевими колесами. На довжині насоса і протектора кабель плаский, прикріплено до ним металевим колесами і захищений від ушкоджень кожухами і хомутами. Над секціями насоса встановлюються зворотний і зливальний клапани. Насос відкачує рідина із свердловини і подає в поверхню по колоні НКТ (див. малюнок 1.2.)


Устаткування гирла свердловини забезпечує підвіску на фланці обсадной колони НКТ з электронасосом і кабелем, герметизацію труб і кабелю, і навіть відвід видобутої рідини в вихідний трубопровід.

Насос заглибний, відцентровий, секційний, багатоступінчастий не відрізняється за принципом дії від відцентровий насосів.

Відмінність у тому, що він секційний, багатоступінчастий, малим діаметром робочих щаблів – робочих коліс і направляючих апаратів. Виготовлені для нафтової промисловості заглибні насоси містять від 1300 до 415 щаблів.

Секції насоса, пов'язані фланцевыми сполуками, є металевий корпус. Виготовлений з сталевої труби довжиною 5500 мм. Довжина насоса визначається кількістю робочих щаблів, кількість яких, своєю чергою, визначається основними параметрами насоса. – подачею і напором. Подача і натиск щаблів залежить від поперечного перерізу й конструкції проточній частини (лопаток), і навіть від частоти обертання. У корпусі секцій насоса вставляється пакет щаблів що становлять збори на валу робочих коліс і направляючих апаратів.

Робітники колеса встановлюються на валу на призматической шпонке по ходовий посадці і може переміщатися в осьовому напрямі. Направляющие апарати закріплені від повороту в корпусі ниппеля, розміщеним у верхню частину насоса. Знизу до корпусу ввинчивают підставу насоса названими отворами і фільтром, якими рідина із прихопленої свердловини надходить до першому місці насоса.

Верхній кінець валу насоса обертається в підшипниках сальника і закінчується спеціальної п'ятою, сприймальним навантаження на вал та її вагу через пружинне кільце. Радиальные зусилля у насосі сприймаються підшипниками ковзання, встановлюваними під аркушами ниппеля і валу насоса.

У верхню частину насоса перебуває ловильная голівка, якою встановлено зворотний клапан і до котрої я кріпиться НКТ.

Электродвигатель заглибний, трехфазовый, асинхронний, маслозаполненный з короткозамкнутым ротором у звичайному виконанні і коррозионностойком виконання ПЭДУ (ТУ 16-652-029-86). Климатическое виконання – У, категорія розміщення – 5 по ГОСТ 15150 – 69. У підставі електродвигуна передбачені клапан для закачування оливи й його зливу, і навіть фільтр очищення олії від механічних домішок.

Гидрозащита ПЭД складається з протектора і компенсатора. Вона варта запобігання внутрішньої порожнини електродвигуна від влучення пластовій рідини, і навіть компенсації температурних змін обсягів оливи й його. (див. малюнок 1.3.)

Протектор двокамерний, з гумової діафрагмою і торцевыми уплотнениями валу, компенсатор з гумової діафрагмою.

Кабель трехжильный з поліетиленової ізоляцією, броньований. Кабельная лінія, тобто. кабель намотаний на барабан, до підставі якого приєднано подовжувач – плаский кабель з муфтою кабельного введення. Кожна жила кабелю має шар ізоляції і оболонку, подушки з прогумованої тканини і броні. Три ізольовані жили плоского кабелю покладені паралельно до кількох, а круглового скручені по гвинтовій лінії. Кабель разом має уніфіковану муфту кабельного введення До 38, До 46 круглого типу. У металевому корпусі муфти герметично забиті з допомогою гумового ущільнення, до токопроводящим жилах прикріплено наконечники.

Конструкція установок УЭЦНК, УЭЦНМ з насосом у яких вал і щаблі, виконані з коррозионностойких матеріалів, і УЭЦНИ з насосом, у яких пластмасові робочі колеса і резинометаллические підшипники аналогічна конструкція установок УЭЦН.

При великому газовому чинник застосовують насосні модулі – газосепараторы, призначені зменшення об'ємного змісту вільного газу прийомі насоса. Газосепараторы відповідають групі виробів 5, виду 1 (відновлювані) по РД 50-650-87, кліматичне виконання - У, категорія розміщення – 5 по ГОСТ 15150-69.

Модулі може бути у двох виконання:

Газосепараторы: 1 МНГ 5, 1 МНГ5а, 1МНГ6 – звичайного виконання;

Газосепараторы 1 МНГК5, МНГ5а – підвищеної коррозионной стійкості.

Модулі насосні встановлюються між вхідним модулем і модулем-секцией погружного насоса.

Погружной насос, електродвигун, і гидрозащита з'єднуються між собою фланцями і шпильками. Вали насоса, двигуна і протектора мають на кінцях шлицы і з'єднуються шлицевыми муфтами.

Комплектуючі підйоми й устаткування установок ЭЦН наведені у додатку 2.


1.1.3.Техническиехарактеристика ПЭД


Приводом заглибних відцентрових насосів служить спеціальний маслозаполненный заглибний ассинхронный електродвигун трифазного змінного струму з короткозамкнутым ротором вертикального виконання типу ПЭД. Електродвигуни мають діаметри корпусів 103, 117, 123, 130, 138 мм. Оскільки діаметр електродвигуна обмежений, на великих потужностях двигун має велику довжину, а окремих випадках виконання секционным. Оскільки електродвигун працює зануреним в рідина й часто під великим гидростатическим тиском, основну умову надійної роботи – його герметичність (див. малюнок 1.3).

ПЭД заповнюється спеціальним маловязким, високої діелектричним міцності олією, службовцям як охолодження, так мастила деталей.

Погружной електродвигун складається з статора, ротора, голівки, підстави. Корпус статора виготовляється з сталевої труби, на кінцях якої передбачена різьблення для під'єднання голівки і є підстава двигуна. Магнитопровод статора збирається з активних і немагнітних шихтованных жестей, мають пази, у яких розташовуються обмотка. Обмотка статора то, можливо однослойной, протяжливої, котушковій чи двошарової, стрижневою, петлевой. Фази обмотки з'єднані.

Активна частина магнитопровода що з обмоткою створює в електродвигунів обертове магнітне полі, а немагнитная частина служить опорами для проміжних підшипників ротора. До кінців обмотки статора припаивают вивідні кінці, одержані із многожильной мідного дроти з ізоляцією, має високу електричну і механічну міцність. До кінців припаивают штежельные гільзи, куди входять наконечники кабелю. Выводные кінці обмотки з'єднують з кабелем через спеціальну штежельную копил (муфту) кабельного введення. Токоввод двигуна може бути ножового типу. Ротор двигуна короткозамкнутый, многосекционный. У його складу входять вал, сердечники (пакети ротора), радіальні опори (підшипники ковзання). Вал ротора виконаний із пустотілої калиброванной стали, сердечники з листовий електротехнічній стали. Сердечники набираються на вал, чергуючись з радіальними підшипниками, і з'єднані з валом шпонками. Набір сердечників на валу затягти в осьовому напрямі гайками чи турбинкой. Турбинка служить для примусової циркуляції олії вирівнювання температури двигуна на довжині статора. Задля більшої циркуляції олії на заглибний поверхні магнитопровода є подовжні пази. Олія циркуляцією через ці пази, фільтра у нижній частині двигуна, де вона очищається, і крізь отвір в валу. У голівці двигуна розташовані п'ята і підшипник. Переводник у нижній частині двигуна служить розміщувати фільтра, перепускного клапани й клапана для закачування олії на двигун. Электродвигатель секційного виконання складається з верхньої та нижньої секцій. Кожна секція має таку ж основні вузли. Технічні характеристики ПЭД наведені у додатку 3.


1.1.4.Основные технічні дані кабелю


Подвод електроенергії до электродвигателю установки погружного насоса здійснюється через кабельну лінію, що складається з яке живить кабелю і муфти кабельного введення для зчленування з електродвигуном.

Залежно від призначення до кабельну лінію можуть входити:

Кабель марок КПБК чи КППБПС – як основне кабелю.

Кабель марки КПБП (плаский)

Муфта кабельного введення кругла чи пласка.

Кабель КПБК складається з мідних однопроволочных чи многопроволочных жив, ізольованих удвічі шару поліетиленом високої міці й скручених між собою, і навіть подушки і броні.

Кабели марок КПБП і КППБПС у спільній шлангової оболонці складаються з мідних однопроволочных і многопроволочных жив, ізольованих поліетиленом високої густини і покладених одноплощинно, а як і із загальної шлангової оболонці, подушки і броні.

Кабели марки КППБПС з окремо отшлангованными жилами складаються з мідних одно-,многопроволочных жив, ізольованих удвічі шару поліетилену високого тиску і покладених одноплощинно.

Кабель марки КПБК має:

Робоча напруга У – 3300

Допустимое тиск пластовій рідини, МПа – 19,6

Допустимий газовий чинник, м/т – 180

Кабель марки КПБП має:

Робоча напруга, У - 2500

Допустимое тиск пластовою рідини, МПа – 19,6

Допустимий газовий чинник, м/т – 180

Кабель марки КПБК і КПБП має допустимі температури довкілля 60 до 45 З повітря, 90 З – пластовій рідини.

Температури кабельних ліній наведені у додатку 4.


1.2.Краткий огляд вітчизняних схем

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація