Дипломы-1 / Документ / PDF / 6

Сурет 1.2 - Куысты сорап

Гидравликалық және роторлы сорғыштың артықшылығы мен кемшілігі. Өндірудің гидравликалық артықшылығына оның ұңғының майысу жағдайына тез икемділігі және ұңғылар тобында жұмыс істеу тиімділігі жатады. Гидравликалық сорғыш штангілі сорап сиякты өндірілетін өнім көлеміне және тереңдігіне байланысты емес.

Кемшіліктері. Гидравликалық сорғышты қолдану кезінде кемшіліктер де кездеседі.Шығарылған сұйықтың құрамында көп көлемде құмның және басқа да абразивті материалдардың болуы қиындық туғызады.Сонымен қатар коррозия кезінде жұмыс сұйығының тұйық жүйесін қолданады,ал бұл шығынды көбейтеді.Жанатын жұмыс сұйығы жоғары қысым кезінде техникалық қауіпсіздікке проблема тудырады,ал жоғарғы газ және сұйық қатынасында флюидті өндіру қосымша магистральды қажет етеді.

Гидравликалық сорғыш қондырғысына бастапқы капиталды салым жоғары.Сонымен қатар пайдаланатын және қызмет көрсететін қызметкер арнайы оқытылуы тиіс.Бұл шығындар штангалы сорап шығынына қарағанда екі есе көп.Сондықтан да гидравликалық сорғыштар жақсы балама бола бермейді.

Роторлы сораптың артықшылығы: энергиялық шығындарды үнемдейді,тұтқырлығы жоғары. Сұйықтарды жақсы айдайды, құрамында құмы бар сұйықтармен оңай жұмыс істейді,ал оны ауылды және қалалы мекендерде орналастыруда оның сыртқы тұтасты көлемі тартымды көрінеді.

Роторлы жүйенің кемшілігі болып эластомердің термоберіктігінің жетіспеушілігінен қолдану тереңдігі 1200м ден аспайды,оның өнімділігі жуықтап 400 бар./тәу.шектелген және оны мұнайшылардың біле бермейді.

Батырмалы ортадан тепкіш электрсорғыш (БОЭС) – бұл көп сатылы ортадан тепкіш сорғыш, оның бір блогында 120 дейін сатылар саны бар, ол арнайы конструкциялы батырмалы электроқозғалтқыш көмегімен айналысқа келеді. Электроқозғалтқыш жер бетінен көтеретін автотранспорт немесе барлық бақылау – өлшегіш және автоматика орналасқан басқару станциясы арқылы трансформатордан кабель бойынша электрэнергиясымен қоректенеді. БОЭС ұңғымаға есептелген динамикалық деңгейге әдетте 150-300м төмен түсіріледі. Сұйық СКҚ (НКТ) бойынша беріледі, оның сырт жағына арнайы белбеумен электрокабель бекітіледі.Сорғышты агрегатта сорғыштың өзі мен электроқозғалтқыш арасында аралық буын болады, ол протектор немесе гидроқорғаныс деп аталады. БОЭС қондырғысы (1.3 сурет) маймен толтырылған электроқозғалтқыш БЭҚ 1; гидроқорғаныс буыны немесе протектор 2; сұйықты алу үшін сорғыштық қабылдау тор 3;көп сатылы ортадан тепкіш сорғыш БОЭС 4;СКҚ 5;блокталған үш желілі электрокабель 6;кабельді СКҚ бекіту үшін белдік 7; сағалық арматура 8; түсіру көтеру жұмысы кезінде және кабельдің кейбір қорын сақтау үшін кабельді орауға арналған барабан 9; трансформатор немесе автотрансформатор 10; автоматикасы бар басқару станциясы 11 және компенсатор 12.

Сорғыш, протектор және электроқозғалтқыш бұрандалы шпилкамен байланысатын бөлек түйін болып табылады, ол барлық қондырғы жиналған кезде жапсырылады. Сұйықты үлкен тереңдіктен көтеру қажеттігі туғанда БОЭС секциялары бір - бірімен байланысып, сатылардың саны 400-ге дейін жетеді. Сораппен айдалған сұйық барлық дәрежеден өтіп, сораптан сыртқы гидравликалық қарсыласуға тең тегеурінмен шығады.

Сурет 1.3 - Батырмалы ортадан тепкіш сорғышты ұңғыма қондырғысының жалпы сұлбасы

Батырмалы ортадан тепкіш электр сорғыш қондырғысы (БОЭСҚ) бойынша және шығыны бойынша жұмыс сипаттамасы кең, П.Ә.К. жоғары, сұйықтың үлкен мөлшерін айдап шығару мүмкіндігі және жөндеу аралық кезеңі үлкен. Айта кететін жағдай, Ресейде бір БОЭС қондырғысында сұйық берілісі 114,7т/тәу, ал ШСҚ бойынша 14,1т/тәу. Барлық сорғыштар негізгі екі топқа бөлнеді: қарапайым және тозбайтын болып. Жұмыс істеп тұрған сорғыштардың көбісі(95%-ке жуық) қарапайым жасалған.

Тозбайтын сорғыштар өнімінде құм және басқа механикалық қоспаның кейбір мөлшері бар ұңғымаларға арналған. Көлденең өлшемі бойынша барлық сорғыштар 3 шартты топқа бөлінеді: 5;5A және 6,бұл шегендеу құбырының дюймдағы номиналды диаметрін білдіреді.

1.3 Батырмалы ортадан тепкіш сорғышпен мұнай өндіру

Электрлі батырмалы көп сатылы ортадан тепкіш сорғыш 1920 жылдың аяғында Reda Pump Company компаниясында мұнайды механикалық жолмен өндіру үшін пайдалануға берілген. Содан бері бірнеше басқа компаниялар мұнай кен орны үшін электрлі батырмалы сорғышты жасап шығарды. Қазіргі кезде бұл сорғыштар кең ауқымда шығарылып отыр, яғни түрлі көлемде, өнімділікті және жұмыс кернеуімен. Стандартты монтаж бойынша сорғыш және электромотор ұңғыманың пайдалану колоннасына түсіріледі. Электр энергиясы сорғышты компрессорлы колоннаға қосылған кабель арқылы жеткізіледі (сурет 1.4).

Сурет 1.4 - Электрлі батырмалы ұңғымалы сорғыш.

Сурет 1.5 - Батырмалы сорғыш торабының қимасы.

Ұңғыманы штангасыз сорғышпен пайдалану. Ұңғымадан көп көлемде сұйық алу үшін ортадан тепкіш сорғыш түріндегі жұмыс сақиналары бар лопасты сорғыштар қолданылады. Бұл сорғыш габаритінің және сұйық берілісінің жоғарғы арынын қамтамасыз етеді. Бұған қоса,мұнайы тұтқырлы кейбір аудандардың мұнайлы ұңғымаларында беріліске қатысты жетектің қуаты да көп болуы керек. Жалпы жағдайда бұл қондырғылар батырмалы электрсорғыш деп аталады. Бірінші жағдай бұл-ортадан тепкіш электрсорғыш қондырғысы (ОТЭҚ), екіншісі-батырмалы винттік электрсорғыш қондырғысы.

Ұңғымалы ортадан тепкіш және винттік сорғыштар батырмалы электрқозғалтқыш арқылы қозғалысқа түседі. Электроэнергия қозғалтқышқа арнайы кабель арқылы беріледі. ЭЦН және ЭВН қондырғылары қызмет көрсету жағынан қарапайым, оның жоғарғы жағындағы басқару станциясы және трансформатор күнделікті күтімді қажет етпейді.

Типтік монтаждағы электрлік батырмалы сорғыштың ұңғыма ішіндегі жабдығы элкетромотордан, көп сатылы ортадан тепкіш сорғыштан және кабельді оснасткіден тұрады. Майлау және салқындату үшін үш фазалы электромотор маймен толтырылған.Суыту ұңғыма флюидіне жылу беру арқылы жүргізіледі. Бұл кезде торап өнімді қабат зонасында болады. Әдетте бұл моторлар 60 Гц – те 3500 айн/мин немесе 50 Гц - 2900 айн/мин жұмыс

істейді.Оның қуаты бірнеше аттық күштен (л.с) 700аттық күшке (л.с) дейін болады.

Кесте 1.1 - Өндіру жүйелерін салыстыру

Ресей мен Қазақстандағы пайдалану әдістері келесідей

1.4 Батырмалы электрсорғыштардың құрамы

ЭОСҚ құрамы және комплектісі. ЭОСҚ қондырғысы батырмалы сорғыш агрегатынан (гидроқорғанысты электроқозғалтқыш), кабельді линиядан, СКҚ колоннасынан, ұңғымалық саға жабдығынан және жер үсті электр жабдықтарынан: трансформатор және басқару станциясынан(комплекті қондырғы) тұрады. (сурет1.6). Трансформаторлы подстанция өнеркәсіптік жүйедегі кернеуді кабельдағы кернеу түсуін есепке ала отырып электрқозғалтқыш қысқышындағы кернеуді оптималды өлшемге дейін өзгертеді. Басқару станциясы оптималды режим кезіндегі сорғыш агрегаттарының жұмысын және қорғанысын басқаруды қамтамасыз етеді.

Сорғыштан, гидроқорғанысты және компенсаторлы электрқозғалтқыштан тұратын батырмалы сорғышты агрегат ұңғымаға СКҚ арқылы түсіріледі. Кабелді линия электрқозғалтқышқа электр энергиясын беруді қамтамасыз етеді. Кабель металл дөңгелектрі арқылы СКҚ ға бекітіледі. Ол металл дөңгелектерімен сорғыш және протектор бойын бойлай бекітілген және бұзылулардан сақталған. Сорғыш секцияларына кері және ағызу (сливной) клапан орнатылады. Сорғыш ұңғымадан сұйықты ала отырып оны СКҚ колоннасы арқылы жер бетіне шығарады.

Сурет 1.6 - Батырмалы ортадан тепкіш электрсорғыш қондырғысы (БОЭСҚ)

Ұңғымадағы сағалық жабдықтар СКҚ дың шегендеу колоннасының электрсорғышпен және кабельмен ілінісуін, құбыр мен кабельдің герметизациялығын, сонымен қатар өндірілетін сұйықты құбырдың шығу жолына бұру.

Батырмалы ортадан тепкіш сорғыш секциялы және көпсатылы. Оның жұмыс істеу принципі қарапайым ортадан тепкіш сорғыштардан ерекшеленбейді.

Оның ерекшелігі-ол секциялы, көп сатылы, жұмыс істейтін саты диаметрі кішкентай. Мұнай өнеркәсіпшілігінде шығарылатын батырмалы сорғыштардың сатылар саны 1300 ден 415-ке дейін.

Секциялы сорғыш, фланецті қосылуларға байланысты өз алдында металды корпус түрінде кездеседі. Ол ұзындығы 5500мм болат құбырдан жасалған. Сорғыш ұзындығы жұмыстық сатылар саны бойынша және сонымен қатар өз кезегінде сорғыштың негізгі көрсеткіштері-берілісі және арыны бойынша анықталады. Сатылардың берілісі және арыны айналу жиілігіне тәуелді. Сорғыштың секциялы корпусына сатылар пакеті қойылады. Ол білікке жұмыс сақиналарын жинайды және аппараттарды бағыттайды.

Жұмыс сақиналары біліктің призматикалық шпонкасына қондырылады және осьтік бағытта орын ауыстыра алады. Бағыттау аппараттары сорғыштың жоғарғы бөлігінде орналасқан корпусты ниппельге бекітілген. Корпус астынан сұйықтық елеуіш және фильтр арқылы ұңғымадан бір сатылы сорғышқа келіп түседі.

Сорғыш білігінің жоғарғы бөлігі сальник подшипниктерінде айналады және серіппелі сақина арқылы білікке салмақ пен ауырлық түіретін табанымен аяқаталады. Нипель негізінде және сорғыш білігінде орналасқан, сорғыштағы радиалды күш сырғанау мойын тіректері арқылы қабылданады.

Сорғыштың жоғарғы бөлігінде қармағыш басы орналасқан.Оған кері клапан және СКҚ бекітіледі.

Батырмалы, үш фазалы, асинхронды, майға толтырылған ротыры қысқа тұйықталған, қарапайым орындалған және коррозияға берік орындалған электрқозғалтқыш ПЭДУ (ТУ 16-652-029-86). Климоттық орындалуы – В, орналасу категориясы – 5 ГОСТ 15150 – 69 бойынша. Электроқозғалтқыш негізінде майды айдауға және ағызуға арналған клапан, сонымен қатар майды механикалық қоспалардан тазартуға фильтр қарастырылған.

БЭҚ гидроқорғанысы протектор мен компенсатордан тұрады. Ол электрқозғалтқыштың ішкі қуысын түсетін қабаттық сұйықтықтан сақтауға, сонымен қоса май көлемінің температуралық өзгеруін және оның шығынын копенсациялауға тағайындалған.

Протектор екікамералы, білігі резиналы диафрагмалы және шөркелі тығынды болып келеді.

Кабел брондалған және полиэтиленмен қапталған. Кабелді желі, яғни, ұзартқыш жалғанған, барабанға оралған кабель. Кабельдің әр желісінің өзінің сырт қабығы, қабат изоляциясы, резиналанған және брондалған жастықтары болады. Жазық кабельдің изоляцияланған үш желісі қатар бойынша параллель

орналасқан, ал дөнгеленген түрі винтті сызық арқылы оралған. Жинақтағы кабель кабельді енгізу муфтасының үйлескен К 38, К 46 түрін қамтиды. Метал корпусындағы муфта резиналы тығындар көмегімен герметизацияланған.

УЭЦНК, УЭЦНМ қондырғылары білігі және сатылары бар сорғыштардан тұрады және олар коррозияға берік материялдардан жасалған, сонымен қоса пласмасты жұмыс сақиналары мен резиналы металды мойынтіректері бар сорғышты УЭЦНИ қондырғысы УЭЦН қондырғысының конструкциясына ұқсас.

Батырмалы электрқозғалтқыштың техникалық сипаттамасы. Тік орындалған түрдегі БЭҚ-тің қысқа тұйықталған ротыры бар үшфазалы ауыспалы токтың майға толтырылған батырмалы асинхронды электрқозғалтқышы батырмалы ортадан тепкіш сораптың жетегі болып табылады. Электрқозғалтқыш корпустарының диаметрі 103, 117, 123, 130, 138мм. Электрқозғалтқыштың диметрі шектеулі болғандықтан, үлкен қуат кезінде қозғалтқыш үлкен ұзындыққа, ал кейбір жағдайларда секциялы түрге ие болады. Электрқозғалтқыш сұйыққа батырмалы және жиі үлкен гидростатикалық қысымда жұмыс істегендіктен оның негізгі сенімділік шарты

– герметикалығы.

БЭҚ бөлшектерді суыту және майлау үшін қолданылатын арнайы тұтқырлығы аз, жоғары диелектрлі маймен толтырылады. Батырмалы электрқозғалтқыш статордан, ротордан, бастан, негізден тұрады. Статор корпусы болат құбырдан жасалады, оның соңында басы мен қозғалтқыш негізін қосатын оймалары қарастырылған. Статордың жетегі активті және орамдар орналасқан, магнитсіз шихтерлі қаңылтырлардан жиналады. Статор орамы бірқабатты, созылған, катушкалы немесе екі қабатты стержінді түрде болу мүмкін. Орам фазалары біріктірілген.

Магнитті жетектің активті бөлігі электрқозғалтқышта айналатын магнит өрісін тудырады, ал магнитсіз бөлігі мойынтірек роторының аралық бөлігі үшін тіреу қызметін атқарады. Статор орамының соңына көпжелілі мыс жетегінен жасалған, жоғары электрлікке және механикалық беріктікке ие болатын шығару соңын жалғайды. Орамның шығару соңын кабелді енгізудің арнайы штельженді муфтасы арқылы жалғайды. Қозғалтқыштың токберуі пышақты типті болуы мүмкін. Қозғалтқыш роторы қысқатұйықталған, көпсекциялы. Оның құрамына білік, ротор пакеті, радиалды тіреулер кіреді. Білік ротыры калибрлі болаттан, ал ротор пакетері жапрақшалы электртехникалық болаттан жасалады. Ротор пакеті білікте радиалды мойынтіректермен кезектесу арқылы жиналады, және білікпен шпонкалар арқылы байланысады. Біліктегі пакет роторының жинағын гайкалармен немесе турбинамен өстік бағытта созады. Турбина статор ұзындығындағы қозғалтқыш температурасын түзету үшін майдың церкуляциясын туғызуға арналған. Магнит желісінің батырмалы жоғарғы бөлігінде май айналымын қамтамасыз ететін, бойлық саңылау орналасқан.

1.5 Қазіргі таңда қолданылатын батырмалы электрлі сорақысқаша шолу

Жоғарыда көрсетілгендей ортадан тепкіш сорғыштардың қондырғылары мұнай, сонымен қоса, қисайған ұңғымалардағы мұнай, газ және механикалық қоспалары бар жынысты сұйықтарды шығаруға арналған.

Қондырғылар екі түрде шығарылады: модульді және модульді емес. Атқаруы бойынша қарапайым, коррозияға шыдамды және толымдылығы жоғары.

Отандық сорғыштардың ауа сорылатын ортасы келесі көрсеткіштерді қамтуы керек:

Жынысты тағылығы – мұнай, жолаушы су және мұнайлы газдың қоспасы

Жынысты сұйықтың максималды кинематикалық тұтқырлығы – 1 мм/с Жол жөнекей судың сутекті көрсеткіші рН 6.0 – 8,3 Қарапайымдылығы және коррозияға шыдамды түріне механкалық

қоспалардың мөлшері – 0,1 г/л, жоғары тозімділігіне 0.5 г\л; Күкірсутегінің қарапайыды және жоғары тозімділігіне есептелген

мөлшері 0,01 г\л, ал коррозияға шыдамды түріне 1.25 г\л - ға дейін. Алынған судың максималды мөлшері 99%;

Бос газ, қабылдау жерінде 25% - дейін, ал модулі, айырғыштары бар қодырғылар үшін 55% - дейін.

Өндірілетін өнімнің максимал температурасы 90С.

Батырмалы ортадан тепкіш электірлі сораптар, электрқозғалтқыштар және кабельді жүйе қондырғылар комлектісінде қолданылатын көлденең өлшемдеріне тәуелді қондырғылар екі 5 және 5а топтарына бөлінеді. Шегендеу құбыр диаметіріне байланысты 121.7мм; 130мм; 144,3мм болып бөлінеді.

УЭЦ қондырғысы батырмалы сорапты агрегаттан, жиналған кабельден және трансформаторлы комилентті подстанцияның жер асты электржабдығынан тұрады. Сорғышты агрегат батырмалы ортадан тепкіш сорғыштан және гидроқорғауы бар қозғалтқыштан тұрады, ол ұңғымаға НКТ колонасымен түсіріледі. Сорғыш батырмалы, үшфазды, асинхроды, роторлы және маймен толтырылған.

Гидроқорғау протектордан және компенсатордан тұрады. Кабель полиэтиленмен изоляцияланған.

Батырмалы сорғыш, электрқозғалтқыш және гидроқорғау бір-бірімен фланецпен және шпилкалармен қосылған.

Батырмалы ортадан тепкіш сорғыштар жұмыс істеу принціпі бойынша, сұйықты айдау мақсатында қолданылатын, қарапайым ортадан тепкіш сорғыштардан айырмашылығы жоқ. Айырмашылғы, жұмысшы дөңгелектерінің және бағыттаушы аппараттарының жұмысшы сатыларының диаметрі кішкентай және көп сатылы. Қарапайым қолданыстағы

сорғыштардың жұмысшы дөңгелектерін және бағыттаушы аппараттарын модифицирленген сұр шойыннан, коррозияға берік сорғыштардікін «нирезист» типті шойыннан, ал тозуға тұрақты дөңгелектерді полиамидтті шайырдан жасайды.

Сорғыш секциялардан тұрады, оның саны сорғыштың негізгі параметрлеріне, яғни арынына байланысты, бірақ төртен кем болмайды. Секция ұзындығы 5500 м-ге дейін. Модульді сорғыштарда кіру модулінен, секция - модулінен тұрады. Бас(головка), кері және түсіру клапандар модулінен тұрады. Кіру модулін қозғалтқышпен және модульдерді бір-бірімен байланыстыру үшін резиналы манжеттермен тығыздайды, яғни фланецті байланыстыру (кіру модулінен басқа, қозғалтқышпен немесе сепаратормен ). Модуль-секция білігін өзара, модуль-секцияны кіруші модуль білікпен, кіруші модуль білігін қозғалтқыштың гидроқорғау білігімен байланыстыру щлицтті муфталармен іске асады.

Модуль-секция білік корпусынан, саты пакетінен (жұмысшы дөңгелектен және бағыттаушы аппараттан), үстінгі және төменгі подшипниктерден, жоғары остті сүйеніштен, бастан, табаннан, екі қабырғадан және резиналы сақиналардан тұрады. Қабырға жазық кабельді муфтамен бірге механикалық соққылардан сақтау үшін арналған.

Кіру модульі сұйық пластын өткізуге арналған елеуіштері бар табаннан, подшипникті втулкалардан және тордан, вал модулін гидроқорғау білігімен байланыстыруға арналған, қорғау втулкалары бар біліктен және шлицті муфтадан тұрады.

Модуль-басы, бір жағынан кері клапынды жалғайтын ішкі конустық резьбасы бар корпустан, екінші жағынан екі қабырғаны және резиналы сақинаны модуль-секцияға жалғайтын фланецтен тұрады.

Сорғыштың жоғарғы бөлімінде ұстаушы басы (ловильная головка) бар. Ресей өндірісінде келесідей берілісті сорғыштар шығарылады (м/күн):

Модульді – 50,80,125,200.160,250,400,500,320,800,1000.1250. Модульді емес – 40.80,130.160,100,200,250,360,350,500,700,1000.

Келесідей арынды (м) - 700, 800, 900, 1000, 1400, 1700, 1800, 950, 1250, 1050, 1600, 1100, 750, 1150, 1450, 1750, 1800, 1700, 1550, 1300.

Батырмалы электрқозғалтқыштар электрқозғалтқыштан және гидроқорғаудан тұрады.

Қозғалтқыштар үшфазды, ассинхронды, қысқа тұйықталған, екі полюьсті, батырмалы, унифицирлі сериялы. БЭҚ қалыпты және коррозиялы атқаруда, В климатты атқаруда, 5 категориялы орналастыруда, 50 Гц жиілікті ауспалы ток торында жұмыс істейді және батырмалы ортадан тепкіш сорап берілісі ретінде қолданылады.

Қозғалтқыштар сұйық пласты ортада, температура 110 ға дейін болғанда, жұмыс істеуге арналған (мұнай қоспасы және жөнекей су кез келген пропорцияда). Келесідей болғанда:

-мехприместер 0.5 г/л көп емес;

-бос газ 50%тен көп емес;