Ұңғылық ортадан тепкіш электросораптар

Мұнайды өндіруге арналған қазіргі заман жабдықтарының бірі, ұңғылық ортадан тепкіш сораптар болып табылады. Олар кіші диаметрлі және үлкен тереңдікті мұнай ұңғымаларының әр түрлі қоспалары бар сұйықта ұзақ жұмыс істеуін қамтамасыз ету керек. Сұйықта әдетте коррозиялық элементтер және механикалық қоспалар болады. Ұңғыларда айдалатын сұйықтардың температурасы 120°С-қа дейін жетеді.

Берілісімен арынның көрсеткіштерінің кеңдігі, жұмыс істеудің жөндеуаралық ұзақтығы және ұңғыларды қолданудың коэффициентінің жоғарылығы, мен одан да басқа көптеген артықшылықтар ортадан тепкіш сораптардың көптеп тарауына жол берді. Олардың мұнай өндіру кәсіпшілігінде маңызы артуы көбейетіні сөзсіз.

Ортадан тепкіш электросорап қондырғысы келесі элементтерден тұрады: сорапты агрегат, кабельді желі, сорапты-компрессорлы құбырлар тізбегі, беттік жабдықтар, ұңғы сағасының жабдықтары.

Көпсатылы ортадан тепкіш сораптан және 3-ке 5 гидроқорғауы бар электроқозғалтқыштан тұратын сорапты агрегат сұйық деңгейіне СКҚ-ға ұңғыға түсіріледі. Батырмалы электроқозғалтқыш кабель желісі арқылы қоректенеді, ал кабель желісі СКҚ-ға металл белбеулермен бекітіледі. Кабель жалпақ етіп жасалынған, бұл оның габариттерін азайтады. Жалпақ кабельді ұңғыға түсірген кезде оны қабпен (кожух) немесе арнайы хомуттармен қаптайды.

Ұңғы сағасының жабдықтары батырмалы агрегаты және кабелі бар СКҚ-дың шегендеуші тізбегінің фланецте ілінуін, құбырдың және кабельдің герметизациялануын, айдалатын сұйықтың шығарушы құбыржелісіне өтуін қамтамасыз етеді.

Беттік жабдықтарға басқару станциясы және трансформатор жатады. Басқару станциясы жұмыстың берілген график бойынша автоматты немесе механикалық түрде өтуін қамтамасыз етеді. Станцияда электросораптың жұмысын бақылайтын және қондырығының дұрыс істемеуінің жағдайында, кабельді желісінің бұзылуы жағдайында апаттардан қорғайтын әр түрлі құрылғылар орналасқан.

Трансформатор батырмалы электроқозғалтқыш статорына керекті кернеудің берілуін қамтамасыз етеді, бұл кернеу электросораптың түсірілу тереңдігіне байланысты.

Батырмалы агрегаттың диаметрлері азғана болады. Сонымен бірге батырмалы сораптар берілістің кең диапазоның қамтамасыз ету керек (146 мм-і шегендеуші тізбегі бар ұңғылар үшін 20-дан 800 м³/тәулікке дейін және 168 мм-і тізбегі бар ұңғылар үшін 100-ден 2000 м³/тәулікке дейін).

Ортадан тепкіш сораптарды мұнай ұңғыларында қолдану жағдайлары бұл типті машиналардың конструкцияларына қатаң талаптарды талап етеді.

Ұңғылық ортадан тепкіш сораптардың сатыларын есептеу және конструкциялау

Сериялы сораптарда сыртқы диаметрлері 80, 90, 100 мм-лі сатыларды қолданады.

Сатылардың тез жүру коэффициенті n_s=90-300; келешекте бұл коэффициентті 500-ге дейін көтеру мүмкін.

Қабылданған классификация бойынша сатылар тез жүргіштігіне қарай ортадан тепкіш жай – тез жүргіштік коэффициент орташа немесе төмен n_s=90-150, ортадан тепкіш тез жүргіш n_s=160-270 және диагональды n_s=≥300 болып бөлінеді. Олар ағынды бөлігінің формасымен, геометриялық өлшемдерінің ара қатынастарымен, сатылардың графикалық формасымен ерекшеленеді (сурет 9.9).

Әрбір МС (мұнайлы саты) қалақшалы сораптың кез-келген сатысы сияқты жұмысшы дөңгелектен және бағыттаушы аппараттан тұрады.

1. Гидродинамикалық сүлбелі МС-тың оригиналды конструкциясында ос-радиалдық қалақшалы бағыттар болады, бұл сораптың азғана габариттік өлшемдері кезінде максималды арын алуға мүмкіндік береді. МС-ң жұмысшы дөңгелегінің сыртқы диаметрі максимальды үлкейтілген. Оның сыртқы диаметрінің ағынды бөлігінің ең үлкен жеріне қатынасы D_2ор/D_вк=0,95-0,8-ге тең.

Жұмысшы дөңгелегінің шығар жеріндегі экран жұмысшы дөңгелектің, бағыттаушы аппараттың каналдарындағы ағынның структурасына әсер етеді.

МС-ң өзіндік гидродинамикалық сүлбесі жұмысшы дөңгелекке әсер ететін остік күшінің азаюына әкеледі. Нолдік остік күш режимі салыстырмалы беріліс мәндеріне сәйкес 1,2≤Q’≤1,45(Q’=Q/Q_опт).

Сурет. МС классификациясы:

а- ортадан тепкіш жай n_s=90-150; б – ортадан тепкіш тез жүргіш n_s=160-270; в – диагональді n_s=300-500:

2. Ортадан тепкіш сораптағы сатылар саны бірнеше жүз. ЭОТС-та соншама сатыларды жинау және білікті үлкен остік күштен босату үшін жұмысшы дөңгелек қолданады, ол білікте остік бақытта бекітілмейді және бұрылудан призмалық шпонкамен ұсталынады.

3. МС-ң жұмысшы дөңгелегінің кіруші воронкасының салыстырмалы өлшемдері беттік сораптарға қарағанда кіші болады, өйткені беттік сораптардың кіруші воронкаларының өлшемдері жұмысшы дөңгелектегі гидравликалық шығындардың және оның индивидуалды табанында үйкеліс шығындардың суммарлық минимумдары жағдайын ескере отырып алынады.

4. Пайдалы гидравликалық қуат бойынша МС микро және кішкентай сораптарға бөлінеді.

Сатыны жобалау үшін келесі бастапқы мәліметтер беріледі: көлемдік номиналды беріліс Q_H (м³/тәу); айналу жиілігі n (мин^-1); сатының ағынды кеңістігінің максимальды диаметрі D_вк (м); сорап білігінің диаметрі d_B (м). Сатыға конструктивті және технологиялық талатар қойылады.

Сатының ағынды қуысының максималды диаметрін сорап тұрқысының есебі және бағыттаушы аппараттың есебі арқылы анықтайды. Бағыттаушы аппаратт шойыннан жасалғанда оның жарының қалыңдығы 3мм ал кілттік бөлігінің қалыңдығы 2 мм болады.

Тез жүргіштік коэффициент келесі n_s теңдеулерден анықталады:

n_s=56+65П П=0,85-2,67 үшін

n_s=64+62П П=2,67-5 үшін

Одан кейін П.Ә.К.-ті және арынды анықтайды. Саты арының келесі формула бойынша анықтайды:

мұнда

Бұл жерде u_2ор – дөңгелектің ортадағы шығардағы диаметрдегі айналмалы жылдамдығы; D_2ор - жұмысшы дөңгелектің ортадағы шығардағы орташа диаметрі.

Cатының меридианды қимасын тұрғызу үшін келесі геометриялық көрсеткіштер қолданады.

1.Жұмысшы дөңгелектің максималды сыртқы диаметрі

2.Жұмысшы дөңгелектің втулка диаметрі , келесі теңдіктен аңықталады.

3. D₀, D_2min, b₂, b₁, σ_ор, b₃, l, L керекті көрсеткіштерін конструктивті коэффициенттерінен табады.

Жұмысшы дөңгелектің каналдарының минимальды мүмкін ені b₂=36,6 мм, бағыттаушы аппараттың b₃=4 мм. Бұл мәндерді әрқашанда алу керек. Бұл кезде сатының оптимальды режимі үлкен берілісте алына алады.

Сатының монтажды биіктігін L шамамен алады.

Кесте 4. Конструктивті коэффициенттер

Аты	Мәні
Кірудің (вход) экивалентті диаметр коэффициенті
Жұмысшы дөңгелек қалақшаларының кромкаларының минимальды диаметрін анықтайтын коэффициент
Жұмысшы дөңгелектің жоғарғы дискісінің сыртқы диаметрін анықтайтын коэффициент
Дөңгелек каналының шығуындағы енін анықтайтын коэффициент
Дөңгелек каналының кіруіндегі енін анықтайтын коэффициент
Жұмысшы дөңгелек каналының орта сызығының төменгі бұрышы
Бағыттаушы аппарат диафрагмасының диаметрін анықтайтын коэффициент
Бағыттаушы аппарат каналының енін анықтайтын коэффициент
Бағыттаушы аппарат қалақшасының орта сызығының биіктігін анықтайтын коэффициент
Сатының монтаждық биіктігін анықтайтын коэффициент

4.Жұмысшы дөңгелектің кіруші кромкасының ең үлкен және ең кіші диаметрлері

шығару кромкасы

Алынған мәндер бойынша сатының меридианды қимасын тұрғызады

Ұсынылған әдебиеттер 1 [бет 114-117]

2 [бет 58-103]

6 [бет 244-262]

Бақылау сұрақтары

1.Өндірісте штангасыз сораптар қондырғылардың қаңдай түрі қолданады? Олардың қолданылуы қаңдай жағдайларда тиімді?

2.ЭОТС қондырғыларының көрсеткіш параметрлік қатарын баяндап беріңіз.

3.ЭОТС сораптың тұрқысының және оның білігін есептеу әдісін баяндап беріңіз.

4.ЭОТС сатыларының конструкциясы және жұмыс процесінің қандай ерекшеліктері бар?

5.ЭОТС сатыларының есептеу әдістерін атап кетіңіз.

6.Сатыларды есептеудің дәйегі (последовательность) туралы айтып беріңіздер.

7.ЭОТС сатысының меридианды қимасын тұрғызу қалай жүреді?