- •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
- •2.2. Назначение и виды скважин
- •Лекция 2 оборудование эксплуатационной скважины
- •2.1. Классификация машин и оборудования для добычи нефти и газа
- •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
- •11.1 Безбалансирные станки-качалки
- •Лекция 11. Совершенствование привода сшн. Выбор оборудования для скважин
- •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
Лекция 11. Совершенствование привода сшн. Выбор оборудования для скважин
11.1 Безбалансирные станки-качалки
Отечественная промышленность начала выпускать серийно новый тип привода СШН – безбалансирные СК.
Преимущество этих приводов заключается в уменьшении общего габарита привода, улучшений условий обслуживания и снижении металлоемкости, повышении транспортабельности и монтажеспособности.
Принципиальной отличительной особенностью всех безбалансирных СК является отсутствие качающегося балансира.
Безбалансирный СК состоит из опорной стрелы 1 (рисунок 76), расположенно наклонно и крепящейся к раме 2. На верхнем конце стрелы расположено сдвоенное цепное колесо 3, через которое перекинуты две роликовых цепи 4. Концы цепей крепятся к траверсе 5. К последней присоединены шатуны 6. Редуктор 7 имеет привод от электродвигателя 8. На ведомом валу редуктора укреплены кривошипы V- образной формы 9 с отверстиями для крепления шатунов. На окружности диска укрепляют грузы 10.
1-опорная стрела; 2-рама; 3-цепное колесо; 4-роликовые цепи; 5-траверса; 6- шатуны; 7-редуктор; 8-электродвигатель; 9-кривошипы; 10-грузы.
Рисунок 76- Безбалансирный СК
При подземном ремонте опорную стрелу можно повернуть.
Основные узлы СБ (станок безбалансирный) - редуктор, тормоз, головки шатуна нижняя и верхняя, канатная подвеска, крепление электродвигателя к раме, противовесы, клиноременная передача унифицированы с СК по ГОСТ 5866-76.
Основными параметрами СБ (как и балансирных) являются: а) наибольшая допустимая нагрузка в ТПШ; б) наибольшая длина хода; в) наибольший крутящий момент редуктора.
Серийно освоены СБ типа СБМ 3-1, 8-700, СБМ-3-2500, СБМ2-5-8000 (СБМ - станок-качалка безбалансирный механический).
Рассмотрим кратко устройство отдельных узлов.
Рама выполнены из профильного проката в виде двух полозьев. В средней части к раме снизу приваривается подставка для редуктора.
Стойка из профильного проката и труб в виде 3-х гранной пирамиды. Верхняя часть снабжена усиками для оси канатных шкивов, покоящейся на подшипниках качания. Средняя нога стойки снабжена винтом для центровки на устье и поворота стойки при ремонте.
Канатные шкивы вращаются на роликоподшипниках, заключенных в ступицы шкивов.
Кривошипы имеют V-образную форму, облегчающую уравновешивание. Изменение длины хода ТПШ производится передвижением оси шатуна плавно и ступенчато. Противовесы устанавливаются только с одной стороны.
Траверсы выполнены из двух швеллеров сварной конструкции.
Остальные узлы аналогичны СК.
Таблица 6- Техническая характеристика СБМ
|
СБМ3-1,8-700 |
СБМ6-3-2500 |
СБМ12-5-8000 |
Редуктор |
Ц2Н |
Ц2Н-650 |
Ц2Н-1000 |
Допустимая нагрузка в ТПШ, Н |
30000 |
60000 |
120000 |
Длина хода, м |
1,800 |
3,000 |
5,0000 |
Наибольший крутящий момент, Нм |
7000 |
25000 |
80000 |
Частота колебаний ТПШ в мин-1 |
5-15 |
6-15 |
5-10 |
Масса, кг |
2555 |
6925 |
16647 |
Масса с электродвигателем и инструментом, кг |
2675 |
7240 |
17180 |
Масса СК балансирного аналогично по технической характеристики, кг |
3360 |
8500 |
22395 |
