Нефть насосы

СБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

2.11Розрахунок зрівноваження верстата-качалки

Виходячи з вибраного режиму роботи, слід визначити кількість і розміщення противаг на кривошипах верстата-качалки.

Для цього визначають зрівноважуючий момент за формулою :

Мзр = S ∙ (Pmax + Pmin ) / 2 , Нм (2.26)

Мзр = 1,8 ∙ (48650,6 + 38114,9 ) / 2 = 78088,95 Нм = 78,1 кНм З допомогою графіків (рис. 15-18 (1, ст.. 24, 25 )), виходячи з визначеного

значення Мзр визнаємо кількість і положення противаг на кривошипах.

Для верстата-качалки СКД6-2,5-2800 Мзр = 78088,95 Нм. З рис. 17 (1, ст. 25) знаходимо по 3 противаги на кривошип масою 485 кг. Встановлюємо на відстань R = 93 см.

2.12Вибір електродвигуна

Потрібну потужність електродвигуна для приводу верстата-качалки слід визначити за формулою Д. В. Єфремова :

Ng = 4.1 ∙ 10-5 ∙ π ∙ Dnn2 ∙ S ∙ n ∙ ρ ∙ hд ∙ k ∙ (( 1 – ηр ∙ ηвг / ηн ∙ ηвг ) + η ) ,

кВт (2.27)

Ng = 4,1 ∙ 10-5 ∙ 3,14 ∙ 0,0282 ∙ 1,8 ∙ 4,5 ∙ 1036,3 ∙ 1416,3 ∙ 3,4 ∙ (( 1 – 0,85 ∙ 0,8 ) / 0,85 ∙ 0,8) + 0,75 )) = 5 кВт

де D – діаметр плунжера насоса , м ;

S – довжина ходу сальникового штока , м ; n – кількість коливань за хвилину ;

ρ – густина рідини, кг/м3 ;

hд – віддаль від гирла свердловини до динамічного рівня, м ;

СБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

k – коефіцієнт, який враховує зрівноваженість верстата-качалки ( для зрівноваженої системи приймається k = 1,2 , для незрівноваженої k = 3,4 ) ;

ηн – 0,85 – 0,95 К.К.Д. свердловинного насоса ;

ηв.г. – 0,8 – 0,85 К.К.Д. верстата-качалки ;

η – коефіцієнт передачі насосної установки ( приймається = 0,75 ).

Віддаль від гирла до динамічного рівня рідини визначаємо за формулою

:

hд = Н – Нд ; м (2.28)

hд = 2420 – 1003,7 = 1416,3 , м

де Н – глибина свердловини, м ;

Нд – динамічний рівень рідини в свердловині, м.

Підбір електродвигуна за визначеною потужністю проводиться з табл.. 10 (1, ст. 14). Вибираємо електродвигун марки 4АР180М8У2 з максимальною потужністю 15 кВт.

2.13Вибір іншого обладнання

Для з’єднання сальникового штока з головкою балансира верстата-

качалки слід вибирати канатну підвіску, яка входить в комплект верстата.

Технічна характеристика канатних підвісок приведена в табл. 12 [ 23, ст. 16 ].

Обираємо канатну підвіску марки ПСШ6 з діаметром канату 2,5 см. та довжиною каната 6,6 м.

Розмір сальникового штока вибираємо в залежності від довжини його

ходу.

Максимальна довжина ходу, мм 1800

Довжина сальникового штока, мм 5600

Діаметр сальникового штока, мм 36

З допустимим навантаженням, кН 100

СБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Для герметизації гирла свердловини та підвішування колони насосно-

компресорних труб вибираємо гирлове обладнання типу ОУ140-146/168-65А.

В гирловому обладнанні ОУ використовуються сальники СУС2 з

подвійним ущільненням і коркові крани КПП65-140 з ущільнюючим мастилом від фонтанної арматури на тиск 14 мПа.

2.13.1 Розрахунок викидної лінії

Приймаємо викидну лінію, яка залишилась після фонтанування свердловини, оскільки вона знаходиться в доброму технічному стані і забезпечить заданий відбір рідини.

2.13.2 Підбір газового якоря

Визначаємо площу сепараторного перерізу газового якоря за формулою:

Дя = 4 8 10 5 / 3,14 0,04832 = 0,0493 м

де: Fя – площа сепараційного перерізу газового якоря, м.

Для корпусу якоря приймаємо труби по ГОСТ 633-80, умовного діаметру 60мм.

Уточнюємо площу сепараційного перерізу якоря :

СБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

F’я = 0,785 ∙ (0,04932 –0,04832) = 7,665 ∙ 10-5 , м2

де Д’я – прийнятий за ГОСТ 633-80 діаметр труб для багатокорпусного якоря, м.

Кількість корпусів якоря визначаємо за формулою :

пк = Fя / F’я (2.32)

пк = (8 ∙ 10-5 ) / ( 7,665 ∙ 10-5) = 1,043

де: Fя – площа сепараційного перерізу якоря, м.

Отже, для якоря буде достатній один корпус.

Приймаємо однокорпусний газовий якір ЯГ-1.

Довжину корпусу однокорпусного якоря визначаємо за формулою :

lя = (20 ∙ Д’я ) / пк , м (2.33)

lя = (20 ∙ 0,0603) / 1 = 1,2, м

Приймаємо lя = 1,5 м.

2.14Автоматизація роботи свердловини

Автоматизація свердловини, обладнаної ШСНУ може бути місцевою

(локальною) і дистанційною. При місцевій автоматизації насосні свердловини обладнуються станцією управління типу БУС-3М, електроканатним манометром типу ВЕ-16 РБ для контролю затрубного тиску. Станція управління складається з таких основних частин :

силової частини, призначеної для управління електродвигунами верстата-качалки;

СБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

блоку управління і захисту, який забезпечує формування сигналів управління, контроль стану обладнання верстата-качалки і формування сигналу аварійного відключення;

первинного перетворювача тиску, призначеного для формування аварійного сигналу при підвищенні або зниженні тиску в викидному трубопроводі.

Така система забезпечує :

автоматичне управління електродвигуном верстата-качалки в аварійних випадках ( при обриві штанг і поломках редуктора, при струмових пере навантаженнях, коротких замиканнях і обривах фаз, неполадках насоса );

відключення електродвигуна по імпульсу від електроконтактного манометра при аварійних ситуаціях на груповій замірній установці;

індивідуальний само запуск верстата-качалки після перерви в постачанні електроенергією;

програмний запуск і зупинка електродвигуна при періодичній експлуатації свердловини.

Аварійний стан встановлюється з допомогою аналізатора який споживає потужність електродвигуна. При допомозі аналізатора потужності можна одержати інформацію для діагностики свердловинного обладнання ( поломка каналів, обрив штанг ). Передбачено і ручне управління роботою верстата-

качалки. Є також система контролю рівня рідини в свердловині типу СКУ-1М «ЕХО» з глибиною замирювання до 3000 м при тиску газу в затрубному просторі до 15 мПа.

У випадку місцевої ( локальної ) автоматизації при передачі інформації на невеликі відстані, застосовуються пневматичні і електричні перетворювачі інформації на великі відстані між контролюючим пунктом (КП) і пунктом управління ( ПУ ) застосовуються засоби телемеханіки, які передбачають інформацію у вигляді дискретних ( цифрових ) сигналів, представлених кодовими комбінаціями , тобто використовуються аналогоцифрові і цифроаналогові перетворювачі. При місцевій і дистанційній автоматизації

СБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

датчики технологічних параметрів вимірюють значення цих параметрів і дозволяють одержати на виході стандартний ( аналоговий ) сигнал,

пропорційний цьому значенню.

Для телемеханізації технологічних об’єктів в нафтовій промисловості застосовують систему телемеханіки ТМ-620. Вона включає в себе пункт управління і контролюючі пункти. Ця система забезпечує телеуправління двопозиційними виконуючими пристроями ТУ, телевимірювання інтегральних ( дебіт ) ТНН і поточних ( тиск ) ТНТ значень параметрів,

телединамометрування ( телеконтроль ) ТД, телесигналізацію аварійного стану об’єктів ТСА, телесигналізацію стану двопозиційного об’єкту ТСС, а

також двосторонній телефонний зв’язок.

2.15Обслуговування установки

При експлуатації свердловини штанговими насосами проводиться спостереження за роботою верстатів-качалок, станом гирлового обладнання, а

також замірних і збірних установок і за подачею рідини.

Змазування частин, які труться є основною умовою довготривалої,

безперебійної роботи насосної установки. Тому оператори видобутку нафти повинні постійно слідкувати, щоб всі частини верстата-качалки були добре змащені. Підшипники нижніх головок шатунів, опори балансира, а також ходові гвинти на складках електродвигуна, гальмах і кривошипах змащується консистентним мастило (солідолом). Рекомендується добавляти мастило в цих вузлів не рідше одного разу в місяць і робити заміну мастила один раз в 6

місяців.

Редуктор верстата-качалки заливають автотрансформаторним мастилом і зубчаті колеса і підшипники валів працюють у масляній ванні. Масло заливають через люк в кришці редуктора. Заміна масла в редукторі повинна відбуватися один раз в шість місяців. Добавка мастила в редуктор між його змінами відбувається по мірі необхідності. Наявність масла в редукторі

СБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

перевіряють через контрольні клапани. Рівень масла в редукторі повинен бути між нижнім і верхнім контрольними клапанами.

Оглядати і перевіряти наземне обладнання глибиннонасосних свердловин слід систематично дотримуватись графіку перевірки,

встановленого для даного району, промислу, дільниці.

Виявлені дефекти в роботі насосних установок повинні ліквідовуватися негайно. При обході і огляді глибиннонасосних свердловин необхідно перевіряти наступне :

стан клинопасової передачі;

стан валових підшипників верстатів-качалок і при виявленні несправних болтів ( погнутих або з зірваною різьбою ) необхідно замінити їх після кріплення та перевірити нагрівання підшипників;

кріплення головки шатуна і пальця кривошипа, не допускається найменше ослаблення або коливання пальця, а також кочення пальця або гнізда конуса;

роботу сальникового штока і трійника-сальника; один раз в добу треба підтягувати сальник; границею підтягування служить легке нагрівання штока;

пропускання рідини через сальник не допускається, тому необхідно завчасно міняти набивку, шток при роботі повинен зберігати

вертикальне положення, не гнутися;

чистити від бруду і нафти площу навколо верстата і свердловини;

оглядати всі нафтові і газові лінії, всі пропуски нафти через тріщини.

Крім того періодично ( один раз в два-три місяці ) слід проводити повну перевірку глибиннонасосних установок ( кріплення верстатів-качалок,

паралельність валів, кріплення всіх балкових з’єднань).

Для проведення всіх цих робіт оператори з видобутку нафти повинні мати необхідний ручний інструмент : гайкові ключі, молотки, зубила, оправки,

ножівки і т. п. Надійність і працездатність верстатів-качалок досягається за рахунок своєчасного проведення планово-попереджувальних ремонтів.

СБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

3 Охорона праці

3.1 Техніка безпеки

При експлуатації свердловин штанговими насосами установками слід забезпечувати достатню міцність обладнання і огородження всіх рухомих частин механізму. Верстати-качалки всіх типів випускаються з огородженнями кривошипно-шатунного механізму і пасової передачі.

Необхідно дотримуватись наступних основних вимог безпеки :

верхній торець гирлового трійника-сальника повинен виступати над рівнем пригирливої не більше ніж на 1 м;

при набивці ущільнення в корпусі сальника головка його повинна утримуватися на сальниковому штоці спеціальним затискувачем;

шатун необхідно надійно кріпити до стінки верстата-качалки, повинна бути встановлена площадка з огородженням;

тільки спеціальними пристроями з підлоги або переносних драбин-площадок,

забороняється виконувати ці роботи з балансира верстата-качалки;

до початку ремонтних робіт електропривід повинен бути відключений, а на пусковому пристрої встановлений плакат : « Не включати – працюють люди ! », на свердловинах з автоматичним і дистанційним управлінням біля пускового пристрою повинен бути закріплений щит з надписом : « Увага ! Пуск автоматичний ! »;

СБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

при обслуговуванні електроприводу персонал повинен працювати в діелектричних рукавицях;

глибиннонасосна установка перед пуском в експлуатацію повинна бути заземлена. В якості заземлювача електрообладнання повинен бути використаний кондуктор свердловини. При цьому кондуктор повинен бути зв’язаний з рамою верстата двома заземленими провідниками ( переріз кожного 50 мм2 ), які повинні бути в різних точках кондуктора і рами, які доступні для огляду. Заземлюючим провідником може бути кругла, кутова і іншого профілю сталь, крім канату.

Для захисту від поранення електричним струмом при обслуговуванні верстата-качалки застосовують ізолюючі підставки.

3.2 Промсанітарія

На здоров’я людини впливають метрологічні умови виробничого середовища, які складаються з температури навколишнього повітря, його вологості, швидкості руху і випромінювання від нагрітих предметів.

Негативні метрологічні умови приводять до погіршення умов праці,

знижують виробництво, збільшують захворюваність. Тому оператори по обслуговуванню глибиннонасосних свердловин повинні мати засоби індивідуального захисту : спецодяг, спецвзуття, засоби захисту органів зору та дихання.

Спецодяг видається для захисту від професійних пошкоджень при роботах з негативними температурними умовами праці. Він повинен відповідати наступним вимогам :

надавати відповідний захист від шкідливостей, для яких він призначений;

забезпечувати гігієну і нормальний повітряний теплообмін між зовнішнім середовищем і тілом людини;

бути зручним для надівання, носіння і роботи в ньому.

СБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Персонал, який обслуговує рухомі механізми, повинен носити спецодяг в застебненому вигляді, а жінки повинні збирати волосся під берет чи косинку.

Забороняється носити хустини з висячими кінцями.

Для захисту органів зору є окуляри, які призначені для захисту очей від твердих механічних частин. На промислах, де є нафтогазові прояви і можливе отруєння, передбачені протигази і распіратори.

Для профілактики професійних захворювань велике значення має обов’язковий попередній і періодичний огляд робітників. Існує список виробництв і професій, робітники яких, повинні пройти медичний огляд при працевлаштуванні і періодично проходити медичне обстеження.

На всіх підприємствах нафтової і газової промисловості є медпункти, які мають всі необхідні медикаменти і перев’язочні засоби для надання першої медичної допомоги при нещасних випадках.

Тому аптечку повинен мати оператор по обслуговуванню верстатів-

качалок.

3.3 Протипожежний захист

Нафта і вуглеводневий газ – вибухонебезпечні і легкозаймисті речовини.

Вибух або пожежа можуть виникнути при повних відношеннях горючого і повітря, появі джерела загорання. Вибух можливий і при скупченні газу в певних частинах приміщення. Більшість нафтових газів важчі за повітря,

внаслідок чого вони стеляться по землі, заповнюючи заглиблення.

Можливими причинами загорання можуть бути : відкритий вогонь, сильне нагрівання, удар, тертя.

До протипожежних заходів відносяться заземлення металічних частин,

захист блискавковідводами, своєчасне видалення і охолодження парафінистих речовин. Біля свердловини і інших об’єктів повинен бути протипожежний інвентар для гасіння пожежі, скрині з піском, лопати, лом, сокири,

вогнегасники пінні і вуглекислі. Виробнича територія і робочі місця повинні