Оглавление

Оглавление 2

1 НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ И 5

ЗНАЧЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ 5

1.1 МЕХАНИКА В РОССИИ И В МИРЕ 5

1.2 ИСТОРИЯ ТЕХНИКИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ДОБЫЧИ 7

НЕФТИ 7

1.3 ПРЕДМЕТ КУРСА И СВЯЗЬ ЕГО С ДРУГИМИ 8

ДИСЦИПЛИНАМИ 8

1.4 СПЕЦИФИКА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ 9

НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ 9

1.5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС 11

ЛЕКЦИЯ 2 ОБОРУДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СКВАЖИНЫ 13

13

2.1. КЛАССИФИКАЦИЯ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ДОБЫЧИ 13

НЕФТИ И ГАЗА 13

2.2. НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ СКВАЖИН 15

2.3. КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ 15

2.4. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ КОЛОННА И СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА НЕЁ 17

2.5. ОБОРУДОВАНИЕ УСТЬЕВОЙ ЧАСТИ 17

2.6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НЕДЕЖНОСТИ СКВАЖИН 19

ЛЕКЦИЯ 3 ОБОРУДОВАНИЕ ФОНТАННОЙ СКВАЖИНЫ 20

3.1. КОНСТРУКЦИЯ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ 21

3.2. НАСОСНО КОМПРЕССОНЫЕ ТРУБЫ 25

3.2.1. Назначение и классификация труб 25

3.2.2 Условия работы и выбор труб 28

3.2.3 Определение допустимой величины подвески для гладких труб 30

3.2.4 Определение допустимой величины подвески для труб с 32

высаженными концами 32

3.2.5 Допустимое внутреннее давление для труб 32

3.2.6 Определение допустимой глубины спуска насосных труб при эксплуатации скважин штанговыми насосами 33

3.3 ЛЕГКОСПЛАВНЫЕ И НЕПРЕРЫВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ НКТ 34

3.4. СТРАГИВАЮЩАЯ НАГРУЗКА В НКТ И ЕЁ ОПРЕДЕЛЕНИЕ 34

3.5 ФУТЕРОВАННЫЕ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ ТРУБЫ 36

3.5.1 Покрытия из эпоксидных смол 36

3.5.2. Покрытия из стекла 37

3.5.3 Покрытия из эмали 38

3.6. ЗАРУБЕЖНЫЕ КОНСТРУКЦИИ НКТ 39

3.7. ПАКЕРЫ И ЯКОРЯ 41

3.8. ПУСКОВЫЕ УСТРОЙСТВА АРМАТУРЫ 43

ЛЕКЦИЯ 4 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН СКВАЖИННЫМИ ШТАНГОВЫМИ НАСОСАМИ (СШН) 44

4.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН УСТАНОВКАМИ СШН (УСШН) 44

4.2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ УСШН И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ 46

4.3. КЛАССИФИКАЙИ ПРИВОДОВ СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ 48

НАСОСОВ 48

4.4. ПРИВОДЫ СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ 49

51

4.4.1 Станки-качалки (СК) 52

4.5 НОВЫЙ РАЗМЕРНЫЙ РЯД СТАНКОВ-КАЧАЛОК 58

ЛЕКЦИЯ 5. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТАНКА-КАЧАЛКИ 60

5.1 КИНЕМАТИКА СК 60

5.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУТИ, СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЯ ТОЧКИ ПОДВЕСА ШТАНГ ПО ЭЛЕМЕНТАРНОЙ, ПРИБЛИЖЕННОЙ И ТОЧНОЙ ТЕОРИИ 61

5.2.1. Расчеты по элементарной теории 61

5.2.2 Расчеты по уточненной (приближенной) теории 64

5.2.3. Расчеты по точной теории 68

5.3. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СК 70

5.4. СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ УСИЛИЯ В ТОЧКЕ ПОДВЕСА ШТАНГ 73

5.5. ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ УСИЛИЙ В ТОЧКЕ ПОДВЕСА ШТАНГ 79

5.6. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ДИНАМОГРАММА 80

ЛЕЦИЯ 6. УРАВНОВЕШИВАНИЕ СТАНКА-КАЧАЛКИ. 85

СИЛЫ ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА СК 85

6.1 РАБОТА НЕУРАВНОВЕШЕННОГО СК 85

6.2. ВИДЫ УРАВНОВЕШИВАНИЯ СК 86

6.2.1. Механическое уравновешивание СК 86

6.2.2. Роторное уравновешивание 89

6.2.3. Комбинированное уравновешивание 91

6.2.4.Пневматическое уравновешивание СК 92

6.3 ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДОУРАВНОВЕШИВАНИЯ СК 93

6.3.1.Расчет уравновешивания по динамограмме 93

6.3.2. Расчет уравновешивания по показаниям амперклещей 94

6.4. СИЛЫ ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ШАТУН СК 95

6.4.1. Определение сил действующих на шатун СК при балансирном уравновешивании 95

6.4.2. Построение динамограммы тангенциальных сил 98

ЛЕКЦИЯ 7. ГЛУБИННО-НАСОСНЫЕ ШТАНГИ 100

7.1 КОНСТРУКЦИЯ ШТАНГ 100

7.2. УСЛОВИЯ РАБОТЫ ШТАНГ 102

7.3 РАСЧЕТ КОЛОННЫ ШТАНГ 103

7.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАКТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ШТАНГИ ПРИ ПОМОЩИ ДИНАМОГРАММ 107

7.5 УТЯЖЕЛЕННЫЙ НИЗ КОЛОННЫ ШТАНГ 108

7.6 ЭКСПЛУАТАЦИЯ ШТАНГ 111

7.6.1 Некоторые указания к выбору штанг 114

7.7 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР МАССЫ НАСОСНЫХ ШТАНГ 115

7.8 ПОЛЫЕ ШТАНГИ 116

ЛЕКЦИЯ 8 НАСОСЫ СКВАЖИННЫЕ НЕФТЯНЫЕ ШТАНГОВЫЕ (СШН) 117

8.1 ПРИМЕНЯЕМЫЕ КОНСТРУКЦИИ СШН 117

8.2 НЕВСТАВНЫЕ СКВАЖИННЫЕ СШН 118

8.3 НАСОСЫ СКВАЖИННЫЕ ВСТАВНЫЕ 122

8.4 МАНЖЕТНЫЕ НАСОСЫ 123

8.5 НАСОСЫ С ГУММИРОВАННЫМ ПЛУНЖЕРОМ 123

8.6 ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЕ НАСОСЫ 124

8.7 МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ НАСОСЫ 125

8.8 НАСОСЫ ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ 126

8.9 ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СШН И ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НЕЁ 126

8.9.1 Факторы, влияющие на производительность насоса 130

8.10 ДИНАМОМЕТРИРОВАНИЕ КАК СРЕДСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ШГН 133

ЛЕКЦИЯ 9 ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ УСТАНОВКИ СШН 135

9.1 ОБЩАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА 135

9.2 РАСЧЕТ БАЛАНСИРА 136

9.3 РАСЧЕТ ШАТУНА 138

9.4 РАСЧЕТ ВЕДОМОГО ВАЛА РЕДУКТОРА 140

9.5 РАСЧЕТ ВТУЛОК ЦИЛИНДРА 144

ЛЕКЦИЯ 10 ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СШН 148

10.1 РАСЧЕТ УТЕЧЕК ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ЗАЗОР МЕЖДУ ПЛУНЖЕРОМ И ЦИЛИНДРОМ 148

10.2 РАСЧЕТ УТЕЧЕК В ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОМ НАСОСЕ 154

10.3 РАСЧЕТЫ ПОТЕРЬ НАПОРА В КЛАПАНАХ 154

10.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАЗОРА МЕЖДУ ЦИЛИНДРОМ И ПЛУНЖЕРОМ НАСОСА 156

10.5 СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПЛУНЖЕР НАСОСА 157

10.6 ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ДЕТАЛЕЙ СШН 158

10.7 СРОК СЛУЖБЫ СШН 159

ЛЕКЦИЯ 11. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИВОДА СШН. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СКВАЖИН 161

11.1 БЕЗБАЛАНСИРНЫЕ СТАНКИ-КАЧАЛКИ 161

11.1.1 Безбалансирные СК с механическим уравновешиванием 164

11.1.2 Привод с уравновешивающей колонной труб 165

11.2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД СШН 167

11.3 СТАНКИ-КАЧАЛКИ С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ 169

УРАВНОВЕШИВАНИЕМ 169

11.4 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ СК И ПОДБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 171

11.5 УСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ СК 174

ЛЕКЦИЯ № 12. БЕСШТАНГОВЫЕ ПОГРУЖНЫЕ 178

ГЛУБИННО-НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ (БШГНУ) 178

12.1 СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БШГН 178

12.2 КЛАССИФИКАЦИЯ БШГН 179

12.3 ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ БШГН В ОБЩЕМ РЯДУ ГЛУБИННО-НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 180

12.4 УСТАНОВКА ПОГРУЖНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ (УЭЦН) 181

ЛЕКЦИЯ № 13 ПОГРУЖНЫЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ (ЭЦН) И КОМПЛЕКТУЮЩИЕ УЗЛЫ УЭЦН 184

13.1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 184

13.2 УСТРОЙСТВО УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ НАСОСА 187

13.3 ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕТРОДВИГАТЕЛЬ (ПЭД) 193

13.4 СИСТЕМА ГИДРАЗАЩИТЫ УЭЦН 194

13.5 КАБЕЛЬ 198

13.6 ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ЭЦН ДЛЯ РАБОТЫ В ОСЛОЖНЕННЫХ УСЛОВИЯХ 200

13.7 ПУТИ СОВРЕШЕНСТРВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ УЭЦН 201

13.8 ЗАРУБЕЖНЫЕ ОБРАЗЦЫ УЭЦН 204

13.9 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЭЦН 208

ЛЕКЦИЯ № 14 УСТАНОВКИ ПОГРУЖНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ДЛЯ БЕСТРУБНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ (УЭЦНБА). НЕКОТОРЫЕ ТИПОВЫЕ РАСЧЕТЫ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ УЭЦН. 212

14.1 УЭЦНБА: ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ 212

14.2. ПОГРУЖНОЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС 212

14.3 ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 214

14.4 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ 215

14.5 РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ УЭЦН 217

ЛЕКЦИЯ №15 ГИДРОПРИВОДНЫЕ УСТАНОВКИ 223

СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ 223

15.1 НАЗНАЧЕНИЕ И ПРЕИМУЩЕСТВА ПЕРЕД ИЗВЕСТНЫМИ БЕСШТАНГОВЫМИ НАСОСАМИ 223

15.2 УСТРОЙСТВО НАЗЕМНОГО И ПОДЗЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 227

15.3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И УЗЛОВ 232

ЛЕКЦИЯ № 16 ДРУГИЕ РАЗНОВИДНОСТИ БЕСШТАНГОВЫХ СКВАЖИННЫХ НАСОСОВ 236

16.1 ЭЛЕКТРОВИНТОВЫЕ НАСОСЫ (УЭВН) 236

16.2 ДИАФРАГМЕННЫЙ НАСОС 239

16.3 СТРУЙНЫЙ НАСОС 240

16.4 ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ УГПН, УЭВН И ДРУГИХ ТИПОВ БШГН В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ 241

17.1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРИМЕНЯЕМЫХ УСТАНОВОК 244