Все разделы / Нефтяная промышленность /


Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы

За деньгиЗа деньги (1999 руб.)

Модернизированная ступень погружного электроцентробежного насоса. Модуль-секция насоса 2ВННП5-79. Диспергирующее центробежное колесо осевого типа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Дата закачки: 28 Июля 2016
Продавец: Desilter777
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС, Microsoft Word
Сдано в учебном заведении: ИНиГ

Описание:
Модернизированная ступень погружного электроцентробежного насоса. Диспергирующее центробежное колесо осевого типа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
В дипломном проекте разрабатывается задача повышения эффективности работы погружного электроцентробежного насоса. Модернизированная ступень насоса содержит дополнительное диспергирующее центробежное колесо осевого типа, которое обеспечивает разгазирование входящего потока добываемого флюида при повышении коэффициента полезного действия ступени и всего насоса в целом.
Пояснительная записка дипломного проекта включает в себя техническую часть, экономическую часть и раздел безопасности и экологичности проекта. В технической части приведены обзор УЭЦН, описание конструкции УЭЦН, анализ отказов, проведены необходимые расчеты. В разделе безопасности и экологичности проекта рассмотрены вопросы охраны труда и окружающей среды. В экономической части приведена оценка экономической эффективности предлагаемых мероприятий.
Пояснительная записка выполнена на листах формата А4 и содержит рисунков, таблиц, формул, список литературы из 24 наименований.
Графическая часть выполнена на 10 листах формата А1.

Погружной центро-вихревой многоступенчатый насос для добычи нефти, содержащий корпус 1, внутри которого размещен вал 2 и ступени напорного типа, каждая из которых состоит из рабочего колеса 3 и направляющего аппарата 4.
Рабочее колесо включает в себя ступицу 5, предназначенную для закрепления рабочего колеса на валу 2, и жестко связанный со ступицей ведущий диск, на нижней стороне которого расположены рабочие лопасти, соединенные с ведомым диском рабочего колеса. В кольцевой проточке ведомого диска установлена опорная шайба.
Рабочие колеса могут быть выполнены с отверстиями 9 в ведущем диске и лопатках, что обеспечивает повышенную защиту насоса от срыва подачи. Направляющий аппарат представляет собой стакан с верхним диском, на котором выполнен опорный буртик для установки ведомого диска рабочего колеса, на нижней стороне верхнего диска направляющего аппарата расположены лопатки, соединенные с нижним диском 6, который выполнен с отверстием для вала 1 насоса.
Между ступицей 5 и нижним диском 6 направляющего аппарата установлено дополнительное диспергирующее центробежное колесо осевого типа 7 (или два отдельных колеса), на ступице которого выполнены два ряда радиальных лопастей 8.
Каждый ряд состоит из трех лопастей, расположенных под углом 120° относительно друг друга, при этом средние линии лопастей одного ряда расположены посередине между средними линиями лопастей другого ряда в осевой проекции (рисунок 3.2).
Таким образом, общее число газодиспергирующих лопаток будет равно шести, а эффективность диспергации смеси, обеспечиваемая таким колесом, соответствует или превышает эффективность газодиспергации обычного шестилопастного колесагазо, и при этом создается существенно меньшее сопротивление движению потока в узком сечении проточной части насоса, где расположено газодиспергирующее колесо [28, 34].
Газодиспергирующие лопасти оказываются размещены в наиболее узком сечении проточной части ступени, однако размещение лопастей в два ряда, и расположенных с поворотом относительно друг друга с небольшим количеством лопастей в каждом ряду (для обеспечения требуемой степени газодиспергации смеси), позволяет уменьшить общее гидравлическое сопротивление и снизить до минимума потери в к.п.д. и подаче насоса при обеспечении диспергации, соответствующей одному ряду лопастей с большим числом лопастей. Наличие нескольких рядов последовательно расположенных газодиспергирующих лопастей обеспечивает повышение эффективности газодиспергации за счет увеличения суммарного объема зон дробления пузырей газа на единице длины газодиспергирующей части ступени.


Коментарии: Скважинный газодиспергатор относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использован в устройствах для добычи нефти газлифтным способом. Цель - повышение эффективности работы газодиспергатора за счет возможности повышения степени диспергирования газа. Изобретение позволяет уменьшить расход компримированного газа в скважине при том же дебите нефти. Газоиспергатор содержит корпус и пористый элемент, который выполнен в виде соосных колец с радиальными пазами. Для подачи газа предусмотрены отверстия в корпусе газодиспергатора. На кольцах с пазами сделаны фаски для облегчения подвода газа по всем кольцам.
Изобретение преимущественно может быть использовано для приготовления эмульсий и суспензий и касается конструкции роторного кавитационного газодиспергатора. Газодиспергатор (рисунок 3.1) содержит корпус с патрубками входа и выхода обрабатываемого потока материала. В корпусе концентрично и с зазором по отношению друг к другу установлены кольцевой ротор и охватывающий его кольцевой статор. В роторе расположены лопатки центробежного насоса. Ротор и статор имеют радиальные цилиндрические отверстия для прохождения обрабатываемого потока материала, при этом каждое отверстие ротора и/или статора имеет на внутренней стенки винтовую канавку. Винтовая канавка может быть выполнена на части длины внутренней стенки радиального отверстия или по всей ее длине.
Технический результат - повышение степени газодиспергирования при приготовлении смесей и эмульсий за счет турбулизации обрабатываемого потока материала с одновременным упрощением технологии изготовления.
Изобретение относится к устройствам химической технологии, работающим в жидкой среде внутри емкостей химических реакторов и других технологических аппаратов с использованием акустических колебаний высокой интенсивности, может быть использовано в химической, нефтяной, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности и предназначено для получения тонких эмульсий, суспензий, насыщенных растворов, гомогенных смесей. Технический результат - обеспечение качественного газодиспергирования перерабатываемых продуктов различной вязкости и имеющих твердые включения при сохранении режима обработки среды и потребляемой газодиспергатором мощности. Роторный газодиспергатор (рисунок 3.2) состоит из статора, имеющего входное отверстие, цилиндры с прорезями и ротора, выполненного в виде диска с лопатками, образованными прорезями в цилиндре и приводимого во вращение с помощью вала, статор имеет дополнительно внешний концентрический ряд спрямляющих лопаток, охватывающий ротор снаружи, причем ширина радиальных прорезей между спрямляющими лопатками статора в несколько раз меньше их длины.
Изобретение направлено на повышение эффективности и расширение области применения установки путем оптимизации проточной части кавернообразующего колеса и газодиспергатора.
Последний (рисунок 3.4) содержит вал 10, входные отверстия 11, корпус 12, линию отвода 18 отсепарированного газа в затрубное пространство, линию отвода 19 смеси с остаточным газосодержанием, линию 21 отвода диспергированной смеси в погружной насос. В корпусе последовательно по ходу потока размещены предвключенный шнек 13, кавернообразующее лопастное колесо 14 и сепарационный барабан 16. Угол установки выходной кромки лопастей кавернообразующего колеса 14 составляет 1000…1100.
Диспергатор 20 (рисунок 3.4) состоит из расположенного на валу шнека 22 и неподвижной обечайки 30 с внутренними ребрами 29, охватывающей шнек снаружи, причем внутренние ребра обечайки параллельны оси шнека.
Установка работает следующим образом.
Продукция нефтяного пласта 2 поступает в скважину 1 (рисунок 3.3). По мере подъема продукции по стволу скважины 1 вверх давление в потоке падает, и при давлениях, меньших давлений насыщения, происходит выделение из нефти пузырьков свободного газа. Газожидкостная смесь подводится в газосепаратор-диспергатор 4 погружного насоса 3.
Поток смеси, поступившей в газосепаратор-диспергатор 4 через входные отверстия 11, проходит через ребра 26 (рисунок 3.4) решетки 25 и закручивается шнеком 13, после чего направляется в решетку 27 с наклонными ребрами 28, где повышается давление потока. Затем смесь идет к кавернообразующему лопастному колесу 14. За лопастями 15 колеса 14 образуются крупные газовые суперкаверны, которые затем отделяются от жидкости в сепарационном барабане 16. Благодаря тому, что угол β (рисунок 3.5) установки выходной кромки лопастей 15 (рисунок 3.4) кавернообразующего колеса 14 составляет от 100° до 110° на профилях лопастей 15 кавернообразующего колеса 14 происходит наиболее интенсивное образование газовых суперкаверн, заполненных пузырями газа, вследствие чего центробежная сепарация газа начинается уже в межлопаточных каналах вращающегося кавернообразующего колеса 14. При этом создаются также наиболее оптимальные условия для последующего эффективного разделения газожидкостной смеси в сепарационном барабане 16.

Газ под действием вращающихся ребер 17 (рисунок 3.4) сепарационного барабана 16 в поле центробежных сил направляется к центру, а газожидкостная смесь с меньшим содержанием свободного газа - к периферии потока. Газ сбрасывается по линии 18 в затрубное пространство 9 (рисунок 3.3) скважины 1, а закрученная газожидкостная смесь с меньшим содержанием свободного газа идет в неподвижную решетку 27 (рисунок 3.4) с наклонными ребрами 28, в которой кинетическая энергия потока преобразуется в потенциальную, вследствие чего повышается давление смеси. Далее смесь поступает по линии 19 в диспергатор 20. В нем происходит интенсивное эффективное диспергирование газожидкостной смеси, причем на выходе из газодиспергатора 20 поток проходит через решетку 29 с наклонными ребрами 30, где давление смеси повышается.
Диспергатор (рисунок 3.5) состоит из расположенного на валу 10 шнека 22 и неподвижной обечайки 23 с внутренними ребрами 24, охватывающей шнек 22 снаружи, причем внутренние ребра 24 обечайки 23 параллельны оси шнека 22.
В погружной насос 3 (рисунок 3.3) поступает смесь с повышенным давлением и мелкими пузырьками, равномерно распределенными в жидкости, и газ не оказывает вредного влияния на работу насоса 3, который эффективно нагнетает смесь по трубам 7 на поверхность.
Рассмотренное техническое решение позволяет значительно снизить вредное влияние свободного газа на работу погружного насоса, что существенно повышает эффективность и расширяет область применения погружной насосной установки.
Диспергатор погружного центробежного насоса 31 (рисунок 3.6), состоит из вала 4, связанного с приводом насоса, корпуса и диспергирующих ступеней 2 осевого типа. Каждая газодиспергирующая ступень содержит установленное на валу рабочее колесо 6 с открытыми радиальными рабочими лопатками и закрепленный неподвижно на корпусе направляющий аппарат 5 с радиальными направляющими лопатками, закрытыми со стороны корпуса.
Радиальные лопатки рабочего колеса 6 и направляющего аппарата 5 выполнены равными по ширине, при этом радиальные лопатки направляющего аппарата 5 установлены наклонно относительно плоскости перпендикулярной оси ступени по направлению движения газожидкостной смеси в процессе работы газодиспергатора, а радиальные лопатки рабочего колеса 6 установлены наклонно относительно плоскости перпендикулярной оси ступени против направления движения газожидкостной смеси в процессе работы газодиспергатора.
Ширина лопаток рабочего колеса 6 и направляющего аппарата 5 составляет 0,15…0,25 от величины диаметра рабочего колеса 6. Углы наклона лопаток рабочего колеса 6 и направляющего аппарата 5 находятся в пределах от 60 до 90°.
Рабочее колесо 6 и направляющий аппарат 5 размещены в ступени диспергатора таким образом, что осевой зазор между радиальными лопатками рабочего колеса 6 и направляющего аппарата 5 и радиальный зазор между открытыми лопатками рабочего колеса 6 и корпусом составляют от 1 до 2 мм.


Конструкция 32 (рисунок 3.8) предназначена для предотвращения засорения и заклинивания исполнительных механизмов (валов) электроцентробежных насосов в скважинах после проведения гидроразрыва пласта и пескующих скважин при эксплуатации насосов. Обеспечивает защиту от засорения, преждевременных износов, разрушений и заклинивания рабочих органов электроцентробежных насосов при эксплуатации.
Секционный дифференциальный газосепаратор 33 (рисунок 3.7), включает в себя корпус 1 с нижней 2 и верхней 3 секциями, имеющими приемные каналы 4 для подачи водогазонефтяной смеси из затрубного пространства скважины, направляющие аппараты 6, рабочие колеса 7, шнеки 12 и 13, сепарационные камеры 16, выходные каналы 5 для газа. На конце вала в верхней секции установлены диспергатор и акустическую ступень.
Секции последовательно установлены на одном валу, соединены внутренними проходными каналами, в нижней секции размещен обводной канал для вывода газа в затрубное пространство скважины, расположенный выше приемного канала верхней секции, снабженного приемной кареткой, расположенной под углом 135° к оси газосепаратора. Обводной канал выполнен из антикоррозионного металла или сплава, имеет защитные пояса с двух концов на корпусе газосепаратора, предохраняющие обводной канал при спуско-подъемных операциях погружного центробежного насоса.
Производительность акустической ступени, диспергатора, направляющего аппарата и рабочего колеса в верхней секции секционного дифференциального газосепаратора больше, чем оптимальная паспортная производительность нижней секции секционного дифференциального газосепаратора и больше, чем оптимальная паспортная производительность основных рабочих ступеней центробежного насоса.
Устройство включает корпус 1, фильтрующую сетку 2 для поступления через нее флюида. На валу погружного двигателя установлены сепарационные барабаны для разделения флюида по плотности, трехкамерный узел для разделения флюида на газ, жидкость и мехпримеси с жидкостью, ступень изменения течения жидкости и газа.
Первый диспергатор предназначен для смешивания газа и мехпримесей с жидкостью, узел отвода газа с мехпримесями. Этот узел имеет обводную трубку в обход приема центробежного насоса к его выкиду.
Имеется второй диспергатор для смешивания очищенной жидкости с оставшимся свободным газом и подачи смеси на прием насоса. Для создания вакуума в обводной трубке служит насосно-эжекторная система (НЭС) 3. Она обеспечивает течение газа с мехпримесями и соединения этого потока на выкиде насоса с потоком от центробежного насоса в колонне НКТ.
Прототипом представленного сепаратора можно принять газосепараторы УЭЦН различных разработок, фирм и производителей (АЛНАС, ЛЕМАЗ, БОРЕЦ, НОВОМЕТ, Centrilift, ODI, REDA). Отличительной особенностью является то, что у всех этих устройств после прохождения шнека, кавернообразующего колеса и сепарационных барабанов флюиды подаются на узел разделения сред, состоящий из двух камер.
При этом жидкость центробежной силой, создаваемой сепарационными барабанами, выбрасывается к стенке корпуса (защитной гильзе) и попадает во внешнюю камеру узла разделения сред, откуда в газодиспергаторы или напрямую на прием УВНН, а газ, поднимаясь вдоль ведущего вала, попадает во внутреннюю камеру разделения сред и отводится за пределы корпуса (затруб).
Устройство предназначено для эксплуатации с насосами в скважинах после проведения гидроразрыва пласта и пескующих скважин, и предназначено для предотвращения засорения, преждевременных износов, разрушений и заклинивания валов электроцентробежных насосов при их непосредственной эксплуатации, а также сепарации и отвода газа с приема УВНН. При этом раскрученные в сепарационных барабанах флюиды попадают в 3-х камерный узел разделения сред: газ, жидкость и мехпримеси/жидкость. Затем потоки из средней и внутренней камер (жидкость и газ) меняют свои каналы течения с тем, чтобы после этого уже протекающие по двум соседним каналам (среднему и внешнему) вредные для работы УВНН среды (газ и мех.примеси/жидкость) смешать между собой и пустить для перекачивания в обход УВНН через НЭС в НКТ для подъема на поверхность в выкидной коллектор. Тем самым все вредные для работы УВНН среды не допускаются на прием насоса и достигается продолжительна, устойчивая работа УВНН без мехпримесей, износов и сниженным числом отказов.
Этим представленное устройство кардинально отличается от всех известных для эксплуатации в комплекте УВНН газосепараторов и сепараторов на магнитных свойствах веществ.
Используемая при этом погружная насосно-эжекторная система каким-либо изменениям или дополнениям не подвергается, с той лишь особенностью, что устанавливается она непосредственно в ловильную головку УВНН, и приемная камера НЭС трубкой соединяется с узлом отвода газа и мехпримесей.
Засорение 7 УВНН (рисунок 3.8) происходит содержащимися в жидкости частицами (проппант, песок-абразив, уголь, ил). Центробежный сепаратор 1 устанавливается на приеме УВНН (вместо газосепаратора или приемного модуля). Отделение мехпримесей от флюидов осуществляется центробежной силой, создаваемой вращением сепарационных барабанов 12 (Рисунок 3.9), установленных и вращаемых ведущим валом 13 при числе оборотов 2910 об/мин вращаемым погружным электродвигателем 2 (рисунок 3.8).
Жидкость поступает в сепаратор через фильтрующую сетку 9 (рисунок 3.9) и попадает на шнек 10, где объем жидкости, содержащей свободный газ, уменьшается, и создается подпор (подъемная сила) для ее подачи на кавернообразующее колесо 11. Затем флюиды попадают в сепарационные барабаны 12, где происходит разделение веществ в зависимости от их плотности (центробежной силой). С целью предотвращения истирания корпуса 20 сепаратора мехпримесями применяются защитные гильзы 14. Раскрученные в сепарационных барабанах флюиды попадают в 3-х камерный узел 15 разделения сред: газ, жидкость и мехпримеси/жидкость. Затем потоки из средней и внутренней камер (жидкость и газ) меняют свои каналы течения в ступени каналов 16 с тем, чтобы после этого уже протекающие по двум соседним каналам вредные для работы УВНН среды, стало возможным смешать между собой в диспергаторе 17 и пустить для перекачивани в обход УВНН через узел отвода газа и мехпримеси 18, герметизирующийся резиновым уплотнением по обводной трубке 5 (рисунок 3.8) в НЭС и насосно-компрессорные трубы 8 для подъема на поверхность в нефтесборный коллектор.
При этом НЭС, установленная непосредственно над УВНН, будет достаточно заглублена под динамический уровень жидкости для открытия клапана 3 в приемной камере и соответственно постоянной работы НЭС для беспрерывного потока газа и мехпримесей по обводной трубке 5. Тем самым все вредные дл работы УВНН среды не допускаются на прием насоса и достигается продолжительная, устойчивая работа УВНН без засорения и отказов.


Размер файла: 5,2 Мбайт
Фаил: Упакованные файлы (.rar)

 Скачать Скачать

 Добавить в корзину Добавить в корзину

        Коментариев: 0


Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, предложений нет. Рекомендуем воспользваться поиском по базе.




Страницу Назад

  Cодержание / Нефтяная промышленность / Модернизированная ступень погружного электроцентробежного насоса. Модуль-секция насоса 2ВННП5-79. Диспергирующее центробежное колесо осевого типа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Вход в аккаунт:

Войти

Перейти в режим шифрования SSL

Забыли ваш пароль?

Вы еще не зарегистрированы?

Создать новый Аккаунт




Сайт помощи студентам, без посредников!