Схемы поршневых насосов
.pdfvk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
-247-
10.Конструкция шиберных прямоточных задвижек.
11.Конструкция плашечных прямоточных задвижек.
12.Преимущества и недостатки клиновой задвижки.
13.Преимущества и недостатки пробкового крана.
14.Регуляторы дебита фонтанных арматур.
15.Как испытывается фонтанная арматура?
16.Назначение и конструкции манифольдов фонтанных арматур.
17.Принцип действия газлифта.
18.Конструкция и принцип действия пусковых газлифтных клапанов.
19.Схема расположения оборудования ШСНУ, назначение узлов.
20.Конструкция невставных скважинных насосов.
21.Конструкция вставных скважинных насосов.
22.Где в насосе расположен узел нагнетательного клапана?
23.Назначение и виды плунжеров.
24.От чего зависит зазор между плунжером и цилиндром?
25.Как обрабатывается рабочая поверхность плунжера и цилиндра?
26.Режим работы скважинного насоса, динамограмма, деформация штанг.
27.Подача скважинных штанговых насосов, коэффициент подачи.
28.Условия работы штанг, причины обрыва.
29.Конструкция НКТ.
30.Принцип расчета НКТ.
31.Кинематическая схема станка — качалки, назначение узлов.
32.Нагрузки в точке подвеса штанг.
33.Что такое кинематическое совершенство станка - качалки?
34.Назначение и сущность грузового уравновешивания.
35.От чего зависит мощность двигателя станка - качалки?
36.КПД штанговой насосной установки.
37.Типы и конструкции редукторов станков - качалок.
38.Конструкции балансирных станков - качалок.
39.Как проверить правильность уравновешивания станка - качалки?
40.Как смазывать шарнирные подшипниковые узлы?
41.Натяжение ремней клиноременной передачи.
42.Регулирование параметров работы станка - качалки.
43.Конструкция канатной подвески.
44.Назначение и конструкция устьевого оборудования.
45.Сравнительная характеристика УЭЦН и ШСНУ.
46.Схема УЭЦН, назначение узлов.
47.От чего зависит подача и напор УЭЦН?
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
-248-
48.Назначение текстолитовых шайб в рабочих колесах насоса.
49.В чем особенность модульных насосов?
50.Назначение и принцип работы гидрозащиты электродвигателя.
51.Как проверяется герметичность муфты кабельного ввода?
52.Какое значение должна иметь изоляция кабеля?
53.Назначение и принцип работы обратного и спускного клапанов.
54.Область применения электровинтовых насосных установок.
55.По какому принципу соединены винтовые пары ЭВН?
56.Сравнение открытой и закрытой систем гидропоршневых насосных установок.
57.Как осуществляется привод гидропоршневого насоса?
58.Какова компоновка электродиафрагменного насоса?
59.Принцип действия струйного насоса.
60.Область применения струйных насосов
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
-249-
Тема5 ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ
РЕМОНТА СКВАЖИН
Вопрос 5.1. Классификация видов ремонта и операций в скважинах
Цикл эксплуатации нефтяной скважины состоит из следующих последовательно выполняемых процессов:
а) отбор пластовой жидкости, т. е. эксплуатация скважин; б) поддерживание технологического режима эксплуатации скважин - подземный и
капитальный ремонты, гидравлический разрыв, промывка, кислотная обработка призабойной зоны и т. д.
Подземный ремонт скважин подразделяется на текущий и капитальный. К текущему относятся работы, связанные с ремонтом извлекаемого подземного оборудования: колонны штанг, труб, насоса и т. д. Капитальный ремонт скважин включает сложные работы, связанные с ремонтом обсадной колонны и воздействием на пласт.
Все операции, составляющие процесс подземного и капитального ремонта скважин, выполняются при помощи подъемников, вышек или мачт, специализированного оборудования для очистки труб, промывки скважин, обработки призабойной зоны пласта, инструментов для выполнения ручных операций, а также средств механизации.
Все процессы подземного ремонта (рис.5.1.) обязательно включают в себя транспортные, спускоподъемные и заключительные операции. В балансе времени примерно 80 % приходится на указанные операции и 20 % на остальные.
Таким образом, совершенно разные по назначению нефтепромысловые процессы имеют много общего по составляющим операциям.
Вопрос 5.2. Талевая система
Мачты подъемных установок двухсекционные, телескопические с открытой передней гранью изготовлены из трубного проката. В рабочее положение сложенная мачта устанавливается гидравлическими домкратами, выдвижение верхней секции производится вспомогательной лебедкой агрегата через систему тросов. Мачта устанавливается с наклоном 4...6°. Устойчивость мачты обеспечивается двумя силовыми оттяжками, нижние концы которых закреплены на бампере и четырьмя ветровыми оттяжками, закрепленными на якорях, расположенных по углам квадрата со стороной 28 м.
Для уменьшения натяжения каната, наматываемого на барабан лебедки подъемника, которым осуществляются спускоподъемные
-250-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
операции при ремонте скважин, применяют талевую систему, представляющую обыкновенный полиспаст. Уменьшение натяжения каната достигается, таким образом, за счет уменьшения скорости спуска или подъема груза.
-251-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Талевая система состоит из неподвижной части - кронблока, устанавливаемого на вышке или мачте, и подвижной части - талевого блока.
Шкивы кронблока и тальблока попеременно огибает талевый канат, один конец которого направляется к барабану лебедки, на котором его закрепляют, а другой конец, называемый «мертвым», прикрепляют к верхней серьге талевого блока либо рамному брусу вышки или боковой стенке станины лебедки.
Кронблоки эксплуатационные являются неподвижной частью талевой системы.
Кронблоки КБН предназначены для работы в районах с умеренным климатом, типа КБ - в умеренном и холодном климате.
Последние изготавливаются двух видов:
-исполнение I - для передвижных подъемных установок и стационарных эксплуатационных мачт;
-исполнение II - с подкронблочной рамой для стационарных эксплуатационных вышек.
В зависимости от грузоподъемности кронблоки выпускаются с различным числом канатных шкивов, устанавливаемых на подшипниках качения. Конструктивно кронблоки всех грузоподъемностей
Рис. 5.2. Кронблок:
1 - траверса; 2 - шкив; 3 - бурт; 4 - ось; 5 - кожух; 6 – рама
-252-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
не отличаются друг от друга. Шкивы у всех кронблоков расположены на одной неподвижной оси, покоящейся на опорах и закрепленной стопорными болтами. Канатные шкивы, посаженные на ось на двух роликоподшипниках, разделяются друг от друга стопорными кольцами.
Во избежание перемещения шкивов вдоль оси кронблока последняя имеет с одной стороны бурт, а с другой - навинченную на резьбу оси круглую гайку со стопорной шайбой.
Смазка к роликоподшипникам поступает через продольное сверление внутри оси, которое связано радиальными сверлениями с полостью подшипников. Выходы продольного канала на концах оси закрываются шестигранными резьбовыми пробками. Шкивы снабжены крышками, предотвращающими вытекание смазки и попадание грязи в подшипники.
Шкивы кронблоков закрыты быстросъемными ограждением и кожухом. Ограждение кронблока предотвращает соскальзывание талевого каната со шкивов.
Талевые блоки - подвижная часть талевой системы при спуско-подъемных операциях, предназначены для работы в районах с умеренным климатом (тип БТН) и с умеренным и холодным климатом
Рис. 5.3. Талевый блок:
1 - щека; 2 - боковой кожух; 3 - ось шкивов; 4 - подшипник; 5 - шкив; 6 - серьга
-253-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Талевые блоки всех типоразмеров (конструктивно отличающиеся друг от друга только числом канатных шкивов) представляют собой канатные шкивы, насаженные на роликоподшипниках на ось, неподвижно установленную в двух щеках, закрепленных гайкой. Канатные шкивы на оси отделены друг от друга распорными кольцами.
Подшипники смазываются индивидуально через продольное и радиальное отверстие в оси. На торцах оси выходы продольного канала закрыты пробками. По аналогии с кронблоками канатные шкивы талевого блока имеют боковые крышки, предохраняющие от попадания грязи и вытекания смазки.
К нижней части щек подвешена серьга для соединения с крюком, в верхней части щеки соединены траверсой, служащей для транспортировки талевого блока.
Канатные шкивы закрыты откидными, съемными кожухам и с прорезями и имеют ограничители, предохраняющие от соскаки-вания талевого каната.
Конструкция талевых блоков позволяет использовать их и в крюкоблоках, применяемых на подъемных установках. В этом случае серьга снимается и щеки талевого блока соединяются непосредственно с подвеской крюка.
Крюки подъемные эксплуатационные относятся к подвижной части талевой системы, предназначены для подвешивания на них штропов, трубных или штанговых элеваторов, вертлюгов и других приспособлений при монтаже, демонтаже наземного оборудования.
Крюки КН предназначены для работы в районах с умеренным климатом, а КР - для умеренного и холодного климата.
Крюки изготавливаются двух типов: однорогие (исполнение а) грузоподъемностью до 20 т и трехрогие (исполнение б) грузоподъемностью 32 т и более.
Крюк состоит из рога, подвески и серьги.
Рог кованый включает сменное седло с защелкой для фиксирования при спускоподъемных операциях. Вогнутая цилиндрическая поверхность седла соответствует размеру сопрягаемого с ним штропа элеватора или серьги вертлюга.
Подвеска, соединяющая рог крюка с серьгой, состоит из литого стального корпуса, амортизирующей пружины, ствола, установленного на упорном подшипнике. Конструкция подвески допускает свободное вращение рога крюка со стволом как под нагрузкой, так и без нагрузки. Амортизационная пружина и упорный подшипник помещены внутри корпуса и закрыты крышкой для предохранения их от атмосферных осадков и загрязнения.
На боковые рога крюка подвешиваются удлиненные штропы для захвата элеватора балочного типа через проушины.
-254-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
С помощью серьги крюк подвешивается к талевой системе.
В крюкоблоке удлиненные щеки талевого блока крепятся непосредственно в карманы корпуса крюка с помощью пальцев.
Оснастка талевой системы - это последовательность навивки каната на шкивы кронблока и талевого блока исключающая трение ветвей друг о друга. Оснастка определяется числом шкивов, находящихся в работе (рис. 5.5.).
Если «мертвый» конец каната закрепляется на низ вышки, то поднимаемый груз распределяется на 2z струн каната, если же «мертвый» конец закрепляется на подвижный блок, то груз распределяется на 2z + 1 струн, где 2 - число подвижных шкивов талевого блока.
Расчет талевой системы рассмотрим исходя из рис. 5.5 с подвешенным грузом в состоянии покоя. Примем следующие обозначения: Q - нагрузка на крюк с учетом веса подвижной части талевой системы;
-255-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Рx - натяжение ходового конца каната, набегающего на барабан лебедки; P1, Р2, Р3,...,Рп - натяжения в отдельных струнах талевого каната; Рм - натяжение «мертвого» конца каната; η- КПД канатного
шкива; β= 1η- коэффициент сопротивления шкива; п - число струн подвижных шкивов.
При подъеме или спуске груза (инструмента) нагрузка распределяется между отдельными струнами неравномерно вследствие трения в системе и жесткости каната. При подъеме максимальное натяжение будет в ходовом конце каната, а минимальное в «мертвом». Усилия в других струнах определятся следующим образом:
P1=Px ∙ 1β
P2=P1 ∙ 1β =P1=Px ∙ β12
P3=P2 ∙ 1β =P1=Px ∙ β13
Pn=Pn −1 ∙ 1β =P1=Px ∙ β1n
Усилие в ходовом конце определится по формуле:
Px=Q∙ βnβ∙(nβ−1)
( −1)
Усилие в «мертвом» конце определится по формуле:
Pм=Q ∙ |
β−1 |
|
β ∙(βn−1) |
||
|
(5.1)
(5.2)
(5.3)
Общий коэффициент полезного действия талевой системы определится по формуле:
ηmc= |
βn−1 |
(5.4) |
|
n∙βn ∙( β−1) |
|||
|
|
При спуске груза натяжения в струнах каната талевой системы перераспределяется в порядке, обратном подъему. При расчетах талевой системы обычно принимают η= 0,97.
Для оснастки талевой системы применяют стальные канаты диаметром 16,5...22,5 мм с пределом прочности на растяжение 1400...1900 МПа.
Канаты, применяемые при подземном ремонте, свиваются на канатовьющих машинах из светлой или оцинкованной проволоки вы-
-256- сокой прочности. Проволоки свиваются в пряди, а пряди свивают в канат вокруг органического или металлического сердечника.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Канаты (рис. 5.6) выполняют с линейным касанием проволок в прядях и с проволоками одинакового диаметра, а канаты (рис. 5.7) — с точечным касанием отдельных проволок между слоями прядей; проволоки могут быть одинакового и разного диаметра.
По роду свивки канаты подразделяются на обыкновенные и нераскручивающиеся, по направлению свивки верхнего слоя проволок - на канаты правой и левой свивки, а по виду свивки - на канаты крестовой односторонней и комбинированной свивки. Если пряди в отвесном канате идут слева вверх направо, то они имеют правую свивку, а если идут справа вверх налево - левую свивку.
Расчет каната ведется на сложное сопротивление, учитывающее совместное действие растяжения и изгиба. При этом вначале выбирают канат, по разрывному усилию исходя из усилия в ходовом конце каната.
Pp=Px ∙ K |
(5.5) |
где К - коэффициент запаса прочности, который принимается равным 4...5. Напряжение от растяжения определяют по формуле:
σ p= 4 ∙ Px
π ∙δ2 ∙i
где δ - диаметр проволоки в канате в м; i - количество проволок в канате.
Напряжение изгиба можно определить по формуле:
σ из=38 ∙E ∙ Dδ
(5.6)
(5.7)
где Е - модуль упругости материала проволоки, равный 2,1 · 1011 Па; D — диаметр шкива кронблока
-257- Суммарное напряжение σ сум от растяжения и изгиба: