- •Оглавление
- •1 Нефтегазодобывающая промышленность и значение оборудования
- •1.1 Механика в россии и в мире
- •1.2 История техники и оборудования для добычи нефти
- •1.3 Предмет курса и связь его с другими дисциплинами
- •1.4 Специфика машин и оборудования для нефтегазодобычи
- •1.5 Совершенствование оборудования и технический прогресс
- •Лекция 2 оборудование эксплуатационной скважины
- •2.1. Классификация машин и оборудования для добычи нефти и газа
- •2.2. Назначение и виды скважин
- •2.3. Конструкция скважины
- •2.4. Эксплуатационная колонна и силы, действующие на неё
- •2.5. Оборудование устьевой части
- •2.6. Обеспечение недежности скважин
- •Лекция 3 оборудование фонтанной скважины
- •3.1. Конструкция устья скважины
- •3.2. Насосно компрессоные трубы
- •3.2.1. Назначение и классификация труб
- •3.2.2 Условия работы и выбор труб
- •3.2.3 Определение допустимой величины подвески для гладких труб
- •3.2.4 Определение допустимой величины подвески для труб с высаженными концами
- •3.2.5 Допустимое внутреннее давление для труб
- •3.2.6 Определение допустимой глубины спуска насосных труб при эксплуатации скважин штанговыми насосами
- •3.3 Легкосплавные и непрерывные конструкции нкт
- •3.4. Страгивающая нагрузка в нкт и её определение
- •3.5 Футерованные насосно-компрессорные трубы
- •3.5.1 Покрытия из эпоксидных смол
- •3.5.2. Покрытия из стекла
- •3.5.3 Покрытия из эмали
- •3.6. Зарубежные конструкции нкт
- •3.7. Пакеры и якоря
- •3.8. Пусковые устройства арматуры
- •Лекция 4 оборудование для эксплуатации скважин скважинными штанговыми насосами (сшн)
- •4.1. Технологические особенности эксплуатации скважин установками сшн (усшн)
- •4.2. Конструктивные особенности усшн и принцип действия
- •4.3. Классификайи приводов скважинных штанговых насосов
- •4.4. Приводы скважинных штанговых насосов
- •4.4.1 Станки-качалки (ск)
- •4.5 Новый размерный ряд станков-качалок
- •Лекция 5. Кинематические показатели станка-качалки
- •5.1 Кинематика ск
- •5.2. Определение пути, скорости и ускорения точки подвеса штанг по элементарной, приближенной и точной теории
- •5.2.1. Расчеты по элементарной теории
- •5.2.2 Расчеты по уточненной (приближенной) теории
- •5.2.3. Расчеты по точной теории
- •5.3. Кинематические показатели ск
- •5.4. Статические и динамические усилия в точке подвеса штанг
- •5.5. Характер изменения усилий в точке подвеса штанг
- •5.6. Теоретическая и практическая динамограмма
- •Леция 6. Уравновешивание станка-качалки. Силы действующие на ск
- •6.1 Работа неуравновешенного ск
- •6.2. Виды уравновешивания ск
- •6.2.1. Механическое уравновешивание ск
- •6.2.2. Роторное уравновешивание
- •6.2.3. Комбинированное уравновешивание
- •6.2.4.Пневматическое уравновешивание ск
- •6.3 Практические методы доуравновешивания ск
- •6.3.1.Расчет уравновешивания по динамограмме
- •6.3.2. Расчет уравновешивания по показаниям амперклещей
- •6.4. Силы действующие на шатун ск
- •6.4.1. Определение сил действующих на шатун ск при балансирном уравновешивании
- •6.4.2. Построение динамограммы тангенциальных сил
- •Лекция 7. Глубинно-насосные штанги
- •7.1 Конструкция штанг
- •7.2. Условия работы штанг
- •7.3 Расчет колонны штанг
- •7.4 Определение фактических нагрузок на штанги при помощи динамограмм
- •7.5 Утяжеленный низ колонны штанг
- •7.6 Эксплуатация штанг
- •7.6.1 Некоторые указания к выбору штанг
- •7.7 Гидравлический компенсатор массы насосных штанг
- •7.8 Полые штанги
- •Лекция 8 насосы скважинные нефтяные штанговые (сшн)
- •8.1 Применяемые конструкции сшн
- •8.2 Невставные скважинные сшн
- •8.3 Насосы скважинные вставные
- •8.4 Манжетные насосы
- •8.5 Насосы с гуммированным плунжером
- •8.6 Телескопические насосы
- •8.7 Многоступенчатые насосы
- •8.8 Насосы двойного действия
- •8.9 Производительность сшн и факторы, влияющие на неё
- •8.9.1 Факторы, влияющие на производительность насоса
- •8.10 Динамометрирование как средство определения работоспособности шгн
- •Лекция 9 примеры расчета на прочность деталей установки сшн
- •9.1 Общая методика расчета
- •9.2 Расчет балансира
- •9.3 Расчет шатуна
- •9.4 Расчет ведомого вала редуктора
- •9.5 Расчет втулок цилиндра
- •Лекция 10 элементы гидравлического расчета сшн
- •10.1 Расчет утечек жидкости через зазор между плунжером и цилиндром
- •10.2 Расчет утечек в телескопическом насосе
- •10.3 Расчеты потерь напора в клапанах
- •10.4 Определение зазора между цилиндром и плунжером насоса
- •10.5 Силы, действующие на плунжер насоса
- •10.6 Износостойкость деталей сшн
- •10.7 Срок службы сшн
- •Лекция 11. Совершенствование привода сшн. Выбор оборудования для скважин
- •11.1 Безбалансирные станки-качалки
- •11.1.1 Безбалансирные ск с механическим уравновешиванием
- •11.1.2 Привод с уравновешивающей колонной труб
- •11.2 Гидравлический привод сшн
- •11.3 Станки-качалки с пневматическим уравновешиванием
- •11.4 Расчет мощности ск и подбор электродвигателя
- •11.5 Установление правильного режима работы ск
- •Лекция № 12. Бесштанговые погружные глубинно-насосные установки (бшгну)
- •12.1 Специфические особенности бшгн
- •12.2 Классификация бшгн
- •12.3 Достоинства и недостатки бшгн в общем ряду глубинно-насосного оборудования
- •12.4 Установка погружных центробежных насосов (уэцн)
- •Лекция № 13 погружные центробежные насосы (эцн) и комплектующие узлы уэцн
- •13.1 Область применения
- •13.2 Устройство узлов и деталей насоса
- •13.3 Погружной элетродвигатель (пэд)
- •13.4 Система гидразащиты уэцн
- •13.5 Кабель
- •13.6 Особенности конструкции эцн для работы в осложненных условиях
- •13.7 Пути соврешенстрвования конструкции уэцн
- •13.8 Зарубежные образцы уэцн
- •13.9 Техническая характеристика уэцн
- •Лекция № 14 установки погружных центробежных насосов для беструбной эксплуатации (уэцнба). Некоторые типовые расчеты узлов и деталей уэцн.
- •14.1 Уэцнба: достоинства и недостатки
- •14.2. Погружной центробежный насос
- •14.3 Погружной электродвигатель
- •14.4 Вспомогательные узлы
- •14.5 Расчет деталей и узлов уэцн
- •Лекция №15 гидроприводные установки скважинных штанговых насосов
- •15.1 Назначение и преимущества перед известными бесштанговыми насосами
- •15.2 Устройство наземного и подземного оборудования
- •15.3 Расчет основных параметров и узлов
- •Лекция № 16 другие разновидности бесштанговых скважинных насосов
- •16.1 Электровинтовые насосы (уэвн)
- •16.2 Диафрагменный насос
- •16.3 Струйный насос
- •16.4 Опыт эксплуатации угпн, уэвн и других типов бшгн в россии и за рубежом
- •Лекция № 17 установки для одновременно-разделенной эксплуатации нескольких пластов одной скважиной. Технологические схемы
- •17.1 Технологические схемы применяемых установок
1 Нефтегазодобывающая промышленность и значение оборудования
1.1 Механика в россии и в мире
После окончания института вам будет присвоена квалификация «инженер-механик». Что же определяет эта квалификация и наука, её породившая.
Вспомним: «Механика – наука, изучающая перемещения в пространстве и равновесие материальных тел под действием сил». Но поскольку основным свойством материи является движение, то по сути дела механика отображает законы развития материального мира.
Вы изучали или встречались с «Теоретической механикой» , «Квантовой механикой», «Механикой жидкостей и газов», «Гидроаэромеханикой», «Строительной механикой».
Наша наука обширна и еще более обширна её история, плеяда имен, внесших вклад в развитие механики.
У нас нет времени подробно рассмотреть историю развития механики как науки. Интересующимся этим вопросом мы рекомендуем книги: Боголюбов А.Н. «Механика в истории человечества», Изд. «Наука», М., 1978.
Демьянов В.П. Геометрия и марсельеза. Знание, М., 1979.
Тем не менее мы должны запомнить наиболее яркие имена, звезды первой величины.
Наши отечественные ученые:
Леонард Эйлер (1707-1783) – разработал теорию движения Луны; решил ряд задач внешней баллистики, разработал теорию равновесия и устойчивости корабля, разработал теорию продольного изгиба стержней, создал кинематику и динамику неизменного твердого тела (теорию гороскопов), заложил основы теории турбин и т.д.
Ломоносов М.В. (1711-1765) создал кинематическую теорию материи, открыл закон сохранения энергии и движения.
Бернулли Д. (1700-1782) установил закономерность движения жидкостей – гидродинамику, создал теорию колебаний.
Остроградский М.В. (1801-1865) разработал теорию – математические расчеты и теории.
Лобачевский Н.И. (1792-1856) является основоположником неэвклидовой геометрии ( раздел «Неэвклидова механика»).
Чебышев П.Л. (1821-1894) создал теорию зубчатых передач, разработал теорию построения механизмов.
Жуковский Н.Е. (1847-1921) является основоположником аэродинамики (теория крыла).
Циолковский К.Э. (1857-1935) разработал теорию движения ракет (аэро- и ракетодинамика).
Из зарубежных ученых первыми среди главных следует назвать:
Архимеда (287-212 до н.э.): создавшего рычаг, всевозможные машины, «архимедов винт».
Леонардо да Винчи (1452-1519): нет области знаний и культуры, где бы он не оставил свой след – строительство сооружений, механика, живопись.
Ньютон Исаак (1643-1727) основоположник классической механики (три закона Ньютона, закон всемирного тяготения, небесная механика).
Коперник Николай (1473-1543) открыл движение Земли.
Галилей Галилео (1564-1642) открыл законы падения тел, относительность движения, законы инерции, движение по наклонной плоскости, колебание маятника, прочность балок.
Альберт Эйнштейн (1879-1955) создал теорию относительности, квантовую теорию света.
1.2 История техники и оборудования для добычи нефти
Отечественная нефтяная промышленность ведёт свой отсчет с 1864 года.
Основной техникой добычи нефти того времени была желонка, или по другому – бадья, поднимаемая и опускаемая с помощью ворота, вращаемого рабочими.
Наш великий соотечественник инженер Шухов (автор известной радиомачты в Москве) изобрел компрессорный лифт, первый трубопровод для перекачки нефти, первую нефтеналивальную цистерну, первое нефтяное судно-танкер, форсунки для паровых котлов и теорию и оборудование для переработки нефти – крекинга. Его изобретения намного определили работы зарубежных ученых и инженеров в этой области.
Однако царская Россия, как вам хорошо известно, была страной, где остались похороненными многие великие идеи и свершения.
Не находила должного применения и развития нефтяная техника до тех пор, пока не произошла революция, а затем и национализация нефтяной промышленности.
На смену бадье пришли станки-качалки, в разработку конструкций которых вложили много труда ученые и инженеры Азербайджана. Целый институт занимался там техникой добычи – «АзинМаш». Много труда вложили инженер Аливердизаде, создав около 20 различных приводов ШГН.
Погружные насосы появились в СССР благодаря усилиям конструкторского бюро по бесштанговым насосам (ОКБ БН), создавшему более 50 типоразмеров ЭЦН. Создание оборудования для добычи нефти и газа занимаются институты ОКБ РЭ (г.Баку), ТатНИИнефтемаш (г.Казань), ВНИИнефтемаш (г.Москва) и др.
