ЗМІСТ

Стор.

ВСТУП 6

1 АНАЛІЗ СТАНУ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ СИСТЕМ КОНТРОЛЮ ПАРАМЕТРІВ ШТАНГОВИХ ГЛИБИННО-НАСОСНИХ УСТАНОВОК 8

1. Аналіз роботи штангової глибинно-насосної установки, як об’єкта контролю…………………………………………………………………….....8

1.2 Аналіз існуючих систем контролю параметрів свердловин, які експлуатуються за допомогою ШГНУ 18

1.3 Постановка задачі на виконання бакалаврської роботи 31

2 УДОСКОНАЛЕННЯ ВУЗЛА ДИНАМОМЕТРУВАННЯ СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ ПАРАМЕТРІВ ШГНУ ……………………………………...…..33

2.1 Розробка інтелектуального давача навантаження 33

2.1.1 Проектування функціональної схеми давача навантаження 34

2.1.2 Розробка конструкції чутливого елемента давача навантаження 38

2.2 Проектування давача положення ШГНУ на основі інтегральних акселерометрів………………………………………………………………….41

2.2.1 Аналіз інтегральних акселерометрів 43

2.2.2 Проектування вимірювального кола давача переміщення 46

2.2.3 Обробка масиву результатів вимірювання давача переміщення……..48

2.3 Розробка алгоритму вимірювання динамограми…………………… ……50

3 МЕТРОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ УДОСКОНАЛЕНОГО ВУЗЛА ДИНАМОМЕТРУВАННЯ………………………………………………………59

3.1 Методи компенсації похибок давача переміщення………………………..59

3.2 Метрологічне забезпечення каналу вимірювання навантаження …...……64

4ОХОРОНА ПРАЦІ ……………………………………………………..........68

4.1 Аналіз потенційних небезпек виробничого середовища.........86

4.2 Аналіз потенційних небезпек виробничого середовища…………..........87

4.3 Забезпечення нормальних умов праці ……………………...…..............90

4.3.1 Забезпечення нормальних умов праці у приміщенні з ПЕОМ……..............................................................................................90

4.3.2 Забезпечення дотримання вимог електробезпеки системи…………………………………………………………………….92

4.4 Пожежна безпека та безпека у надзвичайних ситуаціях……………….96

4.4.1 Розрахунок загазованості над устям свердловини………………...98

ВИСНОВКИ……………………………………………………………………..115

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАННЯ НА ДЖЕРЕЛА …………………………………….116

ВСТУП

На території України існує три нафтогазових регіони: Карпатський, Дніпрово-Донецький, Причорноморсько-Кримський. Довжина нафтопроводів складає 3,8 тис км з 31 нафтоперекачувальною станцією. Довжина газопроводів 34 тис км, які обслуговують 121 компресорна станція.

Україна має 13 підземних сховищ газу з об’ємом 43 млрд. м³ для споживання газу і використання його в зимовий період. Протягом останніх років галузь стабілізувала виробництво і забезпечила видобування нафти на рівні 4,2 млн. тон і газу 18 млрд. м^3.

Експлуатація нафтових свердловин штанговими насосами - один з основних способів механізованого видобутку нафти. Майже 70% діючого фонду нафтових свердловин експлуатується за допомогою цих насосів. Штангові насоси призначені для видобутку нафти при глибині підвіски насоса до 3500 м і при дебітах свердловин від часток тони до 400 т/добу. Свердловинний штанговий насос являє собою плунжерний насос спеціальної конструкції, пристосований для роботи в свердловинах на великий глибині. Привід його здійснюється з поверхні через колону спеціальних штанг. Привід штангових глибинних насосів виконаний за несиметричною кінематичною схемою перетворюючого механізму. На практиці, при експлуатації свердловини, визначення технічного стану глибинного та наземного обладнання проводиться на основі порівняння дійсних навантажень, отриманих безпосередніми вимірюваннями та теоретичними розрахунками.

Такі фактори сучасної економічної ситуації як виснаження ресурсів нафтових пластів, висока вартість електроенергії, обмежений обсяг коштів на ремонт свердловин обумовлюють необхідність автоматизації процесів

нафтовидобутку. Автоматизація свердловин, експлуатованих штанговими глибинними насосними установками (ШГНУ) полягає, насамперед, у контролі таких технологічних параметрів, як динамограмма, динамічний рівень рідини, ваттметрограмма, споживаний струм, частота коливань, вплив газового фактора, тиск на гирлі свердловини, добова продуктивність свердловини. Функції управління мають забезпечувати дистанційне включення і відключення привідного електродвигуна, аварійне відключення установки, періодичний режим експлуатації, плавне регулювання швидкості обертання електродвигуна за допомогою перетворювача частоти. Створенням засобів автоматизації ШГНУ займаються багато зарубіжних та вітчизняні підприємства: Lufkin Automation (США), НВП «Грант» (Уфа), НПФ «Інтек» (Уфа), ТОВ «Микон» (Н. Челни), ТНПВО «Сіам» (Томськ) та інші.

Так, наприклад, провідна американська компанія Lufkin Automation широко рекламує приводи ШГНУ 8 типів, розроблених з врахуванням конкретних умов експлуатації, причому стандартні двоплечі верстати-качалки налічують понад 70 модифікацій.

Тим не менш, абсолютними успіхами в цьому напрямку не може похвалитися жодна фірма і пояснюється це, насамперед бурхливим розвитком вимірювальної, перетворювальної і мікропроцесорної техніки, що надає розробникам можливості вирішення все більш і більш складних завдань.