
- •Нефтегазопромысловое оборудование
- •Предисловие
- •Тема 1 насосы объемного действия
- •1.1. Классификация поршневых насосов
- •1.2. Принцип работы поршневого насоса
- •1.3. Закон движения поршня насоса
- •1.4. Средняя подача поршневых насосов всех типов
- •1.5. Коэффициент подачи поршневых насосов, факторы на него влияющие
- •1.6. Графики подачи поршневых насосов
- •1.7. Воздушные колпаки
- •1.8. Работа насоса и индикаторная диаграмма
- •1.9. Мощность и кпд поршневого насоса. Определение мощности привода
- •1.10. Определение усилий на основные детали поршневых насосов
- •1.11. Конструкция поршневого насоса: основные узлы и детали
- •1.12. Скважинные поршневые насосы
- •1.13. Эксплуатация поршневых насосов
- •1.14. Регулирование работы поршневого насоса
- •1.15. Роторные насосы
- •1.16. Дозировочные насосы
- •1.17. Смазка узлов приводной части насоса
- •Тема 2 динамические насосы
- •2.1. Схема и принцип действия центробежного насоса
- •2.2. Основное уравнение центробежного насоса
- •2.3. Действительный напор центробежного насоса
- •2.4. Подача центробежного насоса
- •2.5. Мощность и коэффициент полезного действия центробежного насоса
- •2.6. Уравновешивание осевого давления
- •2.7. Явление кавитации и допустимая высота всасывания
- •2.8. Зависимость подачи, напора и мощности от числа оборотов насоса
- •2.9. Коэффициент быстроходности колеса насоса
- •2.10. Рабочая характеристика центробежного насоса
- •2.11. Определение рабочей характеристики насоса при изменении частоты вращения вала
- •2.12. Обточка рабочих колес по диаметру
- •2.13. Влияние плотности и вязкости перекачиваемой жидкости на работу насоса
- •2.14. Работа центробежного насоса в одинарный трубопровод
- •2.15. Работа насоса в разветвленный трубопровод
- •2.16. Параллельная работа центробежных насосов
- •2.17. Последовательная работа центробежных насосов
- •2.18. Регулирование параметров работы центробежного насоса
- •2.19. Эксплуатация центробежных насосов
- •2.20. Конструктивные особенности центробежных насосов Конструкция рабочих колес и отводов центробежного насоса
- •Уплотнения в насосе
- •2.21. Конструкция центробежного насоса серии цнс-180
- •2.22. Осевые насосы
- •2.23. Вихревые насосы
- •2.24. Струйные насосы
- •2.25. Назначение, схема и устройство насосного блока бкнс
- •2.26. Схема системы пттд с использованием погружного центробежного электронасоса
- •Тема 3 компрессоры
- •3.1. Принцип работы и термодинамические условия работы поршневого компрессора
- •3.2. Индикаторная диаграмма идеального рабочего процесса компрессора
- •3.3. Работа на сжатие единицы массы газа в компрессоре
- •3.4. Индикаторная диаграмма реального рабочего процесса компрессора
- •3.5. Подача поршневого компрессора, коэффициент подачи
- •3.6. Многоступенчатое сжатие Принцип получения высоких давлений в поршневом компрессоре
- •Индикаторная диаграмма двухступенчатого компрессора
- •3.7. Мощность и коэффициент полезного действия поршневого компрессора
- •3.8. Охлаждение компрессора, схема систем охлаждения
- •3.9. Принцип расчета системы охлаждения
- •3.10. Конструкции поршневых компрессоров
- •3.11. Основные узлы и детали компрессора
- •3.12. Системы смазки компрессора
- •3.13. Регулирование производительности поршневых компрессоров
- •3.14. Турбокомпрессоры. Принцип работы, схема
- •3.15. Особенности конструкции турбокомпрессора. Сравнение с поршневым компрессором
- •3.16. Характеристика турбокомпрессора
- •3.17. Винтовые компрессоры
- •3.18. Ротационные компрессоры
- •3.19. Газомотокомпрессоры
- •3.20. Эксплуатация поршневых компрессоров
- •3.21. Типы компрессоров, их применение
- •3.22. Компрессорная станция
- •3.23. Неисправности компрессоров
- •Тема 4 оборудование для эксплуатации скважин
- •4.1. Конструкции и обозначения обсадных труб
- •4.2. Назначение и конструкция колонных головок
- •4.3. Конструкция трубных головок
- •4.4. Фонтанная арматура
- •4.5. Запорные и регулирующие устройства фонтанной арматуры и манифольда
- •4.6. Монтаж и демонтаж фонтанной арматуры
- •4.7. Эксплуатация и ремонт фонтанной арматуры
- •4.8. Принцип работы газлифтного подъемника
- •4.9. Компрессорное оборудование при газлифтной эксплуатации скважин
- •4.10. Схема работы бескомпрессорной газлифтной установки
- •4.11. Внутрискважинное оборудование при газлифтной эксплуатации скважин
- •4.12. Схема шсну
- •4.13. Скважинные штанговые насосы
- •4.14. Режим работы скважинных насосов. Динамограммы работы
- •4.15. Подача шсну. Коэффициент подачи
- •4.16. Ремонт, хранение и транспортировка скважинных насосов
- •4.17. Насосные штанги: конструкция, условия работы
- •4.18. Расчет и конструирование колонны штанг
- •4.19. Утяжеленный низ колонны штанг
- •4.20. Эксплуатация, транспортировка и хранение штанг
- •4.21. Насосно-компрессорные трубы
- •4.22. Расчет колонны насосно-компрессорных труб
- •4.23. Кинематика станка-качалки
- •4.24. Силы, действующие в точке подвеса штанг
- •4.25. Принцип уравновешивания станка-качалки
- •4.26. Грузовое уравновешивание станка-качалки
- •4.27. Крутящий момент на кривошипе станка-качалки
- •4.28. Мощность электродвигателя станка-качалки
- •4.29. Коэффициент полезного действия штанговой насосной установки
- •Ориентировочные значения кпд отдельных систем
- •4.30. Подбор оборудовании для штанговой насосной установки
- •4.31. Устьевое оборудование шсну
- •4.33. Основные типы балансирных стан ков-качалок
- •4.34. Канатная подвеска станка-качалки
- •4.35. Монтаж станка-качалки
- •4.36. Техника безопасности при эксплуатации скважин штанговыми насосами
- •4.37. Эксплуатация балансирных станков-качалок
- •4.38. Схема уэцн
- •4.40. Конструкция электроцентробежного насоса
- •4.41. Гидрозащита электродвигателя
- •4.42. Система токоподвода
- •4.43. Конструкция электродвигателя
- •4.44. Монтаж установки погружных эцн
- •4.45. Обслуживание установок погружных эцн
- •4.46. Назначение и конструкция обратного и спускного клапанов
- •4.47. Компоновка погружного агрегата электровинтовой насосной установки
- •4.48. Конструкция скважинного винтового насоса
- •4.49. Принципиальные схемы закрытой и открытой гпну
- •4.50. Принцип действия гидропоршневого насосного агрегата (гпна)
- •4.51. Схема работы и принцип действия диафрагменного насоса
- •4.52. Схема работы и принцип действия струйного насоса
- •4.53. Скважинный струйный насос
- •Тема 5 оборудование и инструмент для ремонта скважин
- •5.1. Классификация видов ремонтов и операций, проводимых в скважинах
- •5.2. Талевая система
- •5.3. Инструмент для проведения спуско-подьемных операций (стто)
- •Элеваторы
- •Спайдеры
- •5.4. Роторные установки
- •5.5. Трубные и штанговые механические ключи
- •5.6. Порядок проведения спуско-подъемных операций с применением апр
- •5.7. Подъемные лебедки
- •5.8. Подъемные агрегаты
- •5.9. Вертлюги
- •5.10. Противовыбросовое оборудование
- •5.11. Винтовой забойный двигатель
- •5.12. Ловильный инструмент
- •Тема 6 оборудование для технологических процессов
- •6.1. Насосные установки
- •6.2. Смесительные установки
- •6.3. Автоцистерны
- •6.4. Устьевое и вспомогательное оборудование
- •6.5. Оборудование для депарафинизации скважин
- •6.6. Оборудование для исследования скважин
- •6.7. Эксплуатационные пакеры
- •6.8. Эксплуатационные якори
- •6.9. Расположение оборудования при солянокислотной обработке скважины
- •6.10. Расположение оборудования при гидравлическом разрыве пласта
- •6.11. Расположение оборудования при промывке скважины
- •Тема 7 оборудование для механизации работ
- •7.1. Трубовоз твэ-6,5-131а
- •7.2. Агрегат для перевозки штанг апш
- •7.3. Промысловые самопогрузчики
- •7.4. Агрегат атэ-6
- •7.5. Установка для перевозки кабеля упк-2000п
- •7.6. Агрегат 2парс
- •7.7. Агрегат аза-3
- •7.8. Агрегат 2арок
- •7.9. Агрегат для обслуживания и ремонта водоводов 2арв
- •7.10. Маслозаправщик мз-4310ск
- •Список литературы
- •Оглавление
- •Тема 1. Насосы объемного действия
- •Тема 2. Динамические насосы
- •Тема 4. Оборудование для эксплуатации скважин
- •Тема 5. Оборудование и инструмент для ремонта скважин
- •Тема 6. Оборудование для технологических процессов
- •Тема 7. Оборудование для механизации работ
3.19. Газомотокомпрессоры
Стационарные газомотокомпрессоры 8ГКМ и 10ГКМ имеют V-образный газовый двигатель внутреннего сгорания, шатуны которого соединены с коленчатым валом компрессора.
Топливом для двигателя служит перекачиваемый газ. Мощность компрессоров 8ГКМ достигает 220 кВт, а 10ГКМ - 1100 кВт. Давление на выкиде соответственно типам компрессоров - до 5 МПа и до 12,5 МПа, а подачи у основных типоразмеров этих компрессоров - от 0,28 до 8,33 m3 /с и от 0,58 до 10 m3 /с.
Газомотокомпрессоры имеют шифры типа 8ГКМ1/38-55. Цифры в этом шифре обозначают; первая - число цилиндров двигателя, вторая - число ступеней сжатия, третья и четвертая - давление газа на приеме и нагнетании компрессора. Каждый из этих компрессоров имеет около 20 типоразмеров на различные подачи и давления. База компрессора 8ГКМ, как и 1ОГКМ. одна под все типоразмеры.
Рис. 3.17. Газомоторный компрессор 10ГКМ:
1 - станина; 2 — шатун; 3 - палец; 4 - шейка коленчатого вала; 5 - главный шатун; 6 — воздушный патрубок; 7 - всасывающий клапан продувочного насоса; 8 - поршневые кольца продувочного насоса; 9 - поршень продувочного насоса; 10-регулятор «мертвого» пространства компрессора; 11 - цилиндр компрессора; 12- поршень; 13 - фонарная часть; 14 - продувочный насос; 15 - крышка средника; 16- полости для продувания воздухом;
17-силовой цилиндр; 18-поршень силового цилиндра: 19 - инжекторный клапан;
20—свеча зажигания; 21 —масляная полость поршня силового цилиндра;
22 — выпускной патрубок
Основными деталями газомотокомпрессора (рис. 3.17.) являются: рама-картер 1, на которой базируются узлы компрессора; фонарная часть 13 для подсоединение цилиндра компрессора к станине; цилиндр компрессора 11с находящимися в нем поршнем 12, штоком, сальником и клапанами. В торце цилиндра компрессора располагаются детали системы регулирования 10. Шток поршня соединен с крейцкопфном, шатуном компрессора 5 и коленчатым валом, через который осуществляется связь с приводящим двигателем.
В газомотокомпрессоре на шейке коленчатого вала 4 размещается шатун компрессора, соединенный пальцами 3 с шатунами 2 двигателя. Через патрубок 6 и всасывающий клапан продувочного цилиндра 7 воздух попадает в продувочный насос, который имеет поршень 9, соединенный с крейцкопфом. Продувочный насос по каналам 16 подает воздух в цилиндры двигателя 17 для вытеснения продуктов сгорания через выхлопной патрубок 22 и наполнения цилиндров воздухом перед подачей в них топлива через инжекторный клапан 19. Смесь топлива с воздухом в конце сжатия воспламеняется с помощью тока высокого напряжения, подаваемого на свечу зажигания 20.
Газомотокомпрессоры запускаются энергией сжатого воздуха и имеют несколько периодов, когда надо включать и отключать некоторые устройства. Для ручного управления пуск и остановка газомотокомпрессора сложны, поэтому часть периода пуска автоматизирована. Перед пуском компрессора необходимо вручную подать насосом масло к движущимся и трущимся узлам. После этого нажимается кнопка «Пуск». Автоматический пуск производится в следующем порядке:
-
Из пусковых баллонов в пусковое устройство (им оснащается часть цилиндров двигателя компрессора) подается воздух, раскручивающий двигатель.
-
По мере повышения давления масла включается зажигание (давление масла 0,02 МПа), подается топливный газ (0,04 МПа), включается защита (0,15 МПа).
3. При достижении давления топливного газа 0,05.. .0,07 МПа прекращается подача сжатого воздуха.
4. При нагреве масла до 25° С давление топливного газа поднимается до 0,3 МПа и подастся воздух в систему регулировки частоты вращения вала.
5.При нагреве масла до 40...45° С и нагреве конденсата на выходе из двигателя до 57...60 °С (машина прогрелась) устанавливается рабочий режим компрессора; закрывается перепуск и повышается давление сжатия газа. Эта операция выполняется кранами с пневматическим приводом.
Основные требования по техническому обслуживанию газомотокомпрессоров:
-
Содержать компрессор в чистоте.
-
Ежедневно проверять уровень масла щупом и при необходимости доливать. Масло заменять через 300 ч работы, а у нового и отремонтированного компрессора - через 60 ч работы дважды. Применяемое компрессорное масло должно иметь сертификаты. Масло надо сливать сразу после остановки компрессора, пока оно не остыло.
-
Продувать водомаслоотделитель через 3... 4 ч работы.
-
Ежедневно проверять натяжение ремня вентилятора. Нормальный прогиб ремня между шкивами должен быть равен 10... 15 мм при нажатии на него с усилием 30...40Н.
-
Следить за промежуточным и конечным давлениями воздуха. В случаях повышения промежуточного давления более чем на 0,23 МПа или понижения до 0,2 МПа необходимо остановить компрессор и сделать ревизию клапанов, сменить поломанные пластины. В случае повышения конечного давления в воздухосборнике более чем на 0,85 МПа следует остановить компрессор, сбросить давление в воздухосборнике, сделать ревизию предохранительного клапана и отрегулировать на давление сброса 0,82 - 0.85 МПа.
-
Периодически проверять затяжку всех болтовых соединений.
-
Через каждые 40 ч работы набивать масленку вентилятора смазкой до появления ее из контрольного отверстия.
-
Периодически разбирать воздушные фильтры и промывать фильтрующие элементы в керосине.
-
У нового и отремонтированного компрессоров первое подтягивание шатунных болтов выполнять через 50 ч работы, а последующие - через 150 ч. Несвоевременное подтягивание может привести к аварии.
Причины неполадок в работе газомотокомпрессора следующие:
-
ненормальное повышение давления в какой-либо ступени вызывается неисправностью клапанов на следующей ступени;
-ненормальное повышение температуры сжимаемого газа может быть следствием неправильного распределения давления по ступеням или неисправности системы охлаждения;
-
неисправность системы охлаждения характеризуется образованием накипи в водяных рубашках компрессора и в трубах холодильника;
-
внезапное падение давления масла в циркуляционной системе смазки может быть вызвано поломкой шестеренного насоса с внутренним зацеплением, разрывом маслопровода, поломкой пружины предохранительного клапана;
-
постепенное падение давления в циркуляционной системе может быть обусловлено засорением масляного фильтра или приемной сетки насоса, неплотностью предохранительного клапана, большой выработкой вкладышей подшипников скольжения, разжижением смазки вследствие перегрева;
- повышение температуры масла вызывается загрязнением масляного холодильника или повышением температуры движущихся частей компрессора вследствие их износа;
-
резкий стук в цилиндре компрессора может быть следствием ряда неполадок: попадания куска пружины, обломков клапана между поршнем и крышкой; ударов поршня о крышку; ослабления соединения поршня со штоком, ослабления поршневых колец в канавках поршня; ослабления соединения штока с крейцкопфом; попадания в цилиндр жидкости или чрезмерной его смазки; большого износа продувочного цилиндра или крейцкопфа и увеличенного зазора между ними; износа пальца крейцкопфа или разработки его бронзовых втулок; слабой посадки клапанов в гнезда цилиндра,
-
снижение подачи компрессора является следствием негерметичности клапанов, износа поршневых колец, цилиндров или сальников;
-газомотокомпрессор
не запускается или запускается с трудом
- необходимо проверить давление пускового
воздуха; продуть
линию пускового воздуха от конденсата,
загрязняющего
свечи; продуть газовую линию от воздуха;
проверить, правильно ли установлено
начало открытия клапанов
воздухораспределителя;
проверить, не заедают ли пусковые
клапана воздухораспределителя и не
пропускает ли пусковой
трубопровод; отрегулировать систему
зажигания (свечи
зажигания должны быть сухими и иметь
правильный
зазор; контакты магнето не должны быть
обгоревшими,
щетки изношенными);
-
цилиндры двигателя перегреваются, если пропускают поршневые кольца продувочного насоса; установлено позднее зажигание; засорен воздушный фильтр или загрязнены выхлопной коллектор и глушитель; недостаточно давление охлаждающей воды или на стенках рубашек охлаждения имеется накипь (перегрев цилиндров обнаруживают по температуре выхлопных газов);
-
повышенная дымность двигателя наблюдается в следующих случаях: велика подача масла лубрикатором в цилиндры двигателя и к газорегулирующему клапану; неисправен маслосбрасываюший клапан продувочного насоса; в ресивере и выхлопном тракте скопилось значительное количество несгоревшего масла;
-
двигатель не принимает нагрузку, т. е. под нагрузкой уменьшаются обороты вала и ручной регулировкой натяжения пружины центробежного регулятора не удается довести частоту вращения до нормальной. В этом случае необходимо проверить давление топливного газа, систему зажигания, работу топливных клапанов, клапаны продувочных цилиндров, воздушные фильтры, состояние поршней и цилиндров двигателя.