Все разделы / Нефтяная промышленность /


Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы

За деньгиЗа деньги (2499 руб.)

Разработка конструкции установки насосной штанговой винтовой ШВНУ-УН1ВС114–20/8 с вентильным приводом для добычи нефти в осложненных условиях (а именно в скважины с высоким содержанием АСПО и механических примесей)-Курсовая работа-Оборудование для добычи

Дата закачки: 09 Августа 2016
Продавец: Drilling777
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Курсовая
Форматы файлов: AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС, Microsoft Word
Сдано в учебном заведении: ИНиГ

Описание:
Разработка конструкции установки насосной штанговой винтовой ШВНУ-УН1ВС114–20/8 с вентильным приводом для добычи нефти в осложненных условиях (а именно в скважины с высоким содержанием АСПО и механических примесей)-Курсовая работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Темой данного дипломного проекта является разработка конструкции ШВНУ для добычи нефти в осложненных условиях (а именно в скважины с высоким содержанием АСПО и механических примесей).

При выборе прототипа насоса в проекте были рассмотрены различные виды штанговых винтовых насосов, а именно:
- стандартная схема исполнения ШВНУ
Преимуществом данной схемы является: простота конструкции, малая масса привода, простота монтажа, транспортировки и обслуживания.
Недостатками являются: невозможность использования в наклонных скважинах и невысокая эффективность использования данной схемы при высоких температурах пластовой жидкости
-схема с использованием полых штанг.
Данная схема может быть выполнена в двух модификациях  плакат
- схема с вращающимся статором и заякоренным ротором и схема с вращающимся полым ротором.
Эти схемы обладают преимуществами стандартной схемы, и особенностью этих схем является то, что поток пластовой жидкости поднимается по их внутреннему каналу, что предотвращает отложение парафина и снижает потери на трение за счет создания водяного кольца на стенках полых штанг.
Недостатком схемы 1 является сложность монтажа, так как в ней помимо колонны НКТ (на которой спускается обойма насоса) используется колонна полых штанг (на которой спускается винт насоса). В результате проведенного анализа в качестве прототипа была выбрана с вращающимся полым ротором.

Разработанная насосная установка включает в свой состав скважинное и наземное оборудование.
Наземная часть состоит из: электродвигателя, оборудования устья скважины и клиноременной передачи. В разработанной схеме используется 2-ступенчатая трансмиссия. Использование в качестве второй ступени трансмиссии червячной передачи позволяет отказаться от специального тормозного устройства, что повышает надежность конструкции установки.
Скважинная часть насоса состоит из: колонны НКТ, центраторов, эксцентриковой муфты, гибкого вала, погружного насоса и якорного устройства.

На основании проведенных расчетов для данного исполнения в определенных условиях скважины были сконструированы:
- рабочие органы скважинного насоса
Подобран винт с передаточным отношением 1:2. Особенностью конструкции данного насоса является то, что винт выполнен полым, с отверстием 20 мм для прохода добываемой жидкости, длинна рабочей пары 2 метра выбрана для обеспечения расчетного давления 12 МПа.
- был проведен расчет НКТ.
В качестве полых штанг в данной установке используются НКТ группы прочности К. Высокая прочность НКТ обосновывается тем, что в теле колонны возникают дополнительные напряжения от ее вращения (коэффициент запаса прочности 2,5).
- выбрана опора качения
(упорный подшипник 8415 ГОСТ 6478-75),
- в расчете приводного двигателя
выбран асинхронный электродвигатель трехфазного тока ВА02-52-4 взрывозащитного исполнения. Мощность 10 кВт, синхронная частота вращения 1500 об/мин.. Двигатель с данной частотой вращения выбирается исходя из того, что он имеет наименьшие массо-габаритные показатели.
- в расчете клиноременной передачи
выбран ремень Б-1900 Ш ГОСТ-12841-80
- расчет запаса прочности устьевой НКТ
расчет запаса прочности устьевой НКТ показал что, для увеличения долговечности резьбовых соединений целесообразно использовать удлиненные муфты. Увеличение резьбовой части муфты на 32 мм привело к повышению запаса усталостной прочности соединения при изгибающих переменных нагрузках на 85 %.

В разделе технико-экономическое обоснование был произведен расчет экономической эффективности и доказана целесообразность массового ввода установок данного типа в эксплуатацию.

В разделе безопасность был проведен анализ условий труда и меры безопасности при эксплуатации винтового насоса выполнен расчет заземления насосной установки.

Вывод:
Исходя из представленных в дипломном проекте материалов, расчетов и чертежей можно сделать вывод о том, что данная установка может успешно применяться для добычи нефти в скважинах с высоким содержанием смол и парафинов, а также механических примесей и иметь больший МРП по сравнению с типовой конструкцией ШВНУ.
2.2.2.Установки с механическим приводом основанные на использовании полых штанг

Перспективны также компоновки винтовых установок, основанные на использовании полых штанг или труб, в которых поток пластовой жидкости поднимается по их внутреннему каналу, что предотвращает отложение парафина и снижает потери на трение за счет создания водяного кольца на стенках полых штанг.
Рассмотрим две таких установок так как они представляют большой практический интерес:
1) схема с вращающимся статором и заякоренным ротором, предложенная в РГУ нефти и газа (А. с. 1657743) [33]
Базовой моделью первой схемы является установка типа «РОДЕМИП». Разработанная во Французском нефтяном институте в 1986 году и усовершенствованная и дополненная в РГУ нефти и газа в 1990.
Насосная установка содержит (рис 2.2) колонну 1 насосно-компрессорных труб и концентрично расположенную в последней колонну 2 по¬лых штанг. В нижней части колонны 1 насосно-компрессорных труб установ¬лен одновинтовой насос 3, соединен¬ный с ней и с колонной 2 полых штанг и имеющий обойму 4 и винт 5.

Внутренняя полость 6 колонны 1 насосно-компрессорных труб в нижней части сообщена с затрубным простран¬ством 7,а привод 8 при помощи транс-миссии 9 подключен к колонне 2 полых штанг. В верхней части колонны 2 штанг установлено переходное устрой¬ство 10 с внутренней проточной поло¬стью 11.
Одновинтовой насос 3 соединен с колонной 1 насосно-компрессорных труб через винт 5 и замковое устройство 12, а с колонной 2 полых штанг - че¬рез обойму 4.
Нижняя часть внутренней полости 6 колонны 1 насосно-компрессорных труб через обойму 4, колонну 2 полых штанг и проточную полость 11 переходного устройства 10 сообщена с выходной ма¬гистралью 13.
Проточная полостью 11 переходно¬го устройства 10 может быть через регулируемый дозатор 14 сообщена с внутренней полостью 6 колонны 1 насосно-компрессорных труб. Замковое устройство 12 может быть выполнено в виде подключенной к винту 5 через муфту 15 крестовины 16, расположенной в фиксаторе 17.
Колонна 2 полых штанг закреплена при помощи клиновой подвески 18 на полом приводном валу 19, установлен¬ной на подшипниках 20. Внутренняя полость 6 колонны 1 насосно-компрес¬сорных труб герметизируется при по¬мощи расположенного вокруг колонны 2 полых штанг уплотнения 21. Вокруг колонны 1 насосно-компрессорных труб в ее верхней части установлено уплотнение 22.
Полый вал 19 установлен относи¬тельно переходного устройства 10 на подшипнике 23. Проточная полость 11 переходного устройства 10 гермети-зируется уплотнением 24. В верхней части переходного устройства 10 установлен быстросъемный кожух 25. Насосная установка для добычи нефти работает следующим образом.
Вращение от привода 8 через трансмиссию 9 и полый приводной вал 19 передается клиновой подвеске 18 колонны 2 полых штанг. При враще¬нии колонны 2 полых штанг вращает¬ся соединенная с ней обойма 4 насо¬са 3, в результате чего пластовая жидкость из затрубного пространства 7 через насос 3 и колонну 2 полых штанг поднимается на поверхность. Переходное устройство 10 обеспечи¬вает отвод пластовой жидкости в вы¬кидную магистраль 13.
Часть поступившей в проточную полость 11 жидкости может быть че¬рез регулируемый дозатор 14 снова по¬дана в нижнюю часть внутренней поло¬сти 6 колонны 1 насосно-компрессорных труб, являясь при этом смазкой между колоннами 1 и 2.
В процессе работы винтового насо¬са 3 его винт 5 совершает относительно колонны 1 насосно-компрессорных труб кольцевое движение, что обеспе¬чивается муфтой 15. Возникающий при вращении обоймы 4 относительно вин¬та 5 реактивный момент передается муфтой 15 через замковое устройство 12 колонне 1 насосно-компрессорных труб.
Поднимаемая на поверхность плас¬товая жидкость внутри колонны 2 по¬лых штанг вращается вместе с послед¬ней, что до минимума обеспечивает снижение гидродинамических потерь на перемещение жидкости от затрубного пространства 7 к устью скважины.
Спуск винтового насоса 3 осущест¬вляется до упора в фиксатор 17 на ко-лонне 2 полых штанг, при этом насос 3 опускается совместно с муфтой 15 и крестовиной 16 замкового устройст¬ва 12.

2) схема с вращающимся полым ротором
На рисунке 2.3 выполнена скважинная винтовая насосная установка [32]. Эта схема реализована в установке ОАО «Завод им. Гаджиева», в которой статор закрепляется в колонне обсадных труб, а полый ротор спускается на конце колонны НКТ вращающийся в центраторах. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, которая установлена в обсадной трубе 2. На нижнем конце насосно-компрессорных труб 1 закреплен одновинтовой насос 3, включающий винт 4, соединенный с колон¬ной насосно-компрессорных труб 1 и обойму 5. Установка снабжена стопорным устройст¬вом с винтоклиновым механизмом, включа¬ющим вал распорный 6, верхние клинья 7 и нижние клинья 8, а также сухари 9 и муфту 10. При этом обойма 5 насоса 3 соединена со стопорным устройством, которое неподвижно фиксируется внутри обсадной трубы 2. Установка снабжена подпружинен¬ными роликами 11, позволяющими свободно перемещать насос 3 на колонне насосно-ком¬прессорных труб 1 на необходимую глубину и обеспечивающими предварительную фик¬сацию стопорного устройства в обсадной трубе 2 на любой глубине. Установка работает следующим образом: при опускании насоса на колонне НКТ 1 в обсадную трубу 2, применяемое в изобретении стопорное устройство на трех подпружиненных роликах скользит по внутренней стенке обсадной трубы 2 до достижения необходимой глубины и обеспечивает предварительную фиксацию обоймы 5 в забое. При вращении колонны НКТ и жестко связанного с ней винта 4 крутящий момент через пару винт-обойма, имеющую достаточный предварительный на¬тяг, через крестовую муфту 10 передается на вал распорный 6, имеющий "разнонаправ¬ленные резьбы (правую и левую). Клинья верхний 7 и нижний 8, сдвигаясь по резьбам вала распорного 6 в осевом направлении, выдвигают по шесть сухарей 9 в диаметраль¬ном направлении и окончательно фиксируют всю конструкцию и связанную с ней обойму 5 внутри обсадной трубы 2 в неподвижном положении, причем поверхность контакта сухарей 9 со стенкой трубы 2 вследствие незначительной разности радиусов сопрягае¬мых поверхностей получается близкой к плоскостной, что увеличивает надежность крепления. При дальнейшем вращении ко¬лонны НКТ в том же направлении винт 4, вращаясь относительно уже неподвижной обоймы 5, начнет подавать нефтесодержащую жидкость на поверхность.
При вращении колонны НКТ 1 в обратном направлении клинья верхний 7 и нижний 8 через резьбы вала распорного 6 раздвигаются, давая возможность сухарям 9 отойти от стенок обсадной трубы 2, что позволяет освободить стопорное устройство и свободно перемещать колонну НКТ вместе с насосом.
В данной схеме отпадает необходимость в насосных штангах. Пластовая жидкость поднимается по внутреннему каналу НКТ и отводится через вертлюг в промысловый трубопровод. Для осуществления циркуляции жидкости, вход в насос располагается в верхнем сечении РО, далее двигаясь вниз через рабочие камеры насоса и дойдя до нижнего сечения, жидкость изменяет направление своего движения и попадает в расточку ротора, сообщаемой с внутренней полостью колонны НКТ.
Преимуществами данной схемы по сравнению со стандартной схемой ВШНУ являются:
-требует гораздо меньше капитальных затрат при изготовлении, монтаже на скважине и в процессе эксплуатации;
-наземное оборудование простое, на порядок меньше масса и устанавливается на фланце устья скважины, что исключает подготовку площадки и строительство фундамента;
-допускается эксплуатация в скважинах с пескопроявлением и высоким
газовым фактором;
-поток нефти из скважины поступает беспрерывно, без пульсаций, что исключает воздействие на пласт при ходе плунжера вниз характерное для насоса УШГН;
-отсутствие приводных штанг.
По сравнению со схемой насосной установки предложенной в РГУ нефти и газа, данная установка имеет преимущества в способе монтажа, поскольку не требуется использование дополнительной колонны штанг для спуска рабочих органов насоса. Для извлечения винтового насоса предложенной в РГУ нефти и газа на поверхность из скважины необходимо под¬нять как колонну полых штанг так и колонну НКТ.
Таким образом, дополнительно требуется применять колонну полых штанг, а также дополнительно поднимать и опускать ее в скважину при монтажных работах. Что не требуется в установке типа УНВС.
Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является уменьше¬ние расходов на изготовление и эксплуата¬цию скважинной винтовой насосной установки, отказ от дополнительного приме¬нения колонны полых штанг, повышение надежности крепления неподвижного элемен¬та насоса в забое.
Это достигается тем, что установка снабжена стопорным устройством, которое состоит из подпружиненных роликов, винтоклинового механизма, включающего вал распорный, клинья верхний и нижний, а также сухари.


Коментарии: 3.ВЫБОР ПРОТОТИПА И ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ СХЕМЫ ВИНТОВОЙ УСТАНОВКИ.

На основании анализа, проведенного в разделе 2, представляется наиболее перспективной разработка новой модели винтового насоса с использованием в качестве штанг насосно-компрессорных труб и приводом от электродвигателя через клиноременную и червячную передачу. Данная схема выгодно отличается сочетанием относительной простоты конструкции и высоких эксплуатационных характеристик.
Такая установка способна перекачивать жидкость с содержанием воды до 99%, свободного газа на приеме – до 50%. Содержание механических примесей при надлежащем подборе материалов и посадок может доходить до 0,8 г/л. Наиболее перспективно применение подобных установок для перекачки высоковязких жидкостей с вязкостью до 600 мм2/с. Поле их подач может лежать в пределах от нескольких литров в час до сотен кубометров в час, а поле давлений – от 0,1 до 12 и более МПа. При этом все установки винтовых насосов обладают сравнительно высоким КПД, который составляет 55..60%, что выше, чем у центробежных и плунжерных насосов при работе в перечисленных выше условиях.
В качестве прототипа наиболее рационально, будет принять установку погружного винтового насоса УН1ВС.
Установки выпускают для скважин с минимальным диа¬метром эксплуатационной колонны 121,7 мм. Основные па¬раметры установок винтовых насосов с погружным электро¬двигателем УН1ВС приведены в табл.3.1 [30].
Диаметр поперечного сечения погружного агрегата уста¬новок 117 мм.
4.ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ УСТАНОВКИ

Состав установки:
1. насос погружной (НП), состоящего из насоса одновин¬тового, клапана сливного, стопора забойного и фиксатора;
2. приводная колона насосно-компрессорных труб (НКТ);
3. привод устьевой;
4. центраторы;
5. станция управления.
Насос одновинтовой включает в себя пару винт - обойма и пяту. Стопор неподвижно фиксирует обойму насоса в об¬садной трубе. Верхний конец полого винта соединен с приводной колонной, на которой насос опускают на задан¬ную глубину. В данной схеме исполнение рабочих органов выбрано с кинематическим отношением 1:2. Это обусловлено следующими преимуществами:
♦ относительно простая технология изготовления ротора;
♦ пониженная вибрация вследствие минимальной переносной угловой скорости ротора;
♦ повышенная допустимая частота вращения (несущественно ограниченная инерционной силой), что упрощает компоновку привода насоса;
♦ минимальная скорость жидкости в каналах РО, что уменьшает их гидроабразивный износ;
♦ оптимальная кривизна винтовых поверхностей РО, что обеспечивает минимальные контактные напряжения.
Основной недостаток насосов с однозаходным ротором [9] - необходимость существенного удлинения РО для обеспечения высокого давления при пониженной частоте вращения п (500 об/мин и ниже).
Приводная колонна, состоящая из набора насосно-компрессорных труб 60х5-К и муфт 60-К по ГОСТ 633, пред¬назначена для спуска насоса на заданную глубину, переда¬чи крутящего момента на ротор (винт) насоса и подачи пластовой жидкости на поверхность. Верхний и нижний конец колонны соединен с приводным валом устьевого привода и ротором насоса трубой В-60х5-К с муфтой В-60-К. Для предохранения приводной колонны от конта¬кта с обсадными трубами предусмотрены центраторы, которые устанавливаются на каждую трубу.
Устьевой привод состоит из двигателя, непосредственно приводного механизма - клиноременной передачи червяч¬ного редуктора и вертлюга. Монтаж привода производит¬ся на фланце крестовины трубной головки.
Насос, получая вращение от устьевого привода посред¬ством приводной колонны, подает по ней пластовую жид¬кость наверх, которая отводится через вертлюг в промыс¬ловый трубопровод, снабженный обратным и запорными клапанами.
Изменение частоты вращения приводной колонны в интервале, указанном в разделе осуществляется сменой шкивов.


Размер файла: 797,8 Кбайт
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.

Сдай работу играючи!

Рекомендуем вам также биржу исполнителей. Здесь выполнят вашу работу без посредников.
Рассчитайте предварительную цену за свой заказ.


Что бы написать комментарий, вам надо войти в аккаунт, либо зарегистрироваться.

Страницу Назад

  Cодержание / Нефтяная промышленность / Разработка конструкции установки насосной штанговой винтовой ШВНУ-УН1ВС114–20/8 с вентильным приводом для добычи нефти в осложненных условиях (а именно в скважины с высоким содержанием АСПО и механических примесей)-Курсовая работа-Оборудование для добычи

Вход в аккаунт:

Войти

Перейти в режим шифрования SSL

Забыли ваш пароль?

Вы еще не зарегистрированы?

Создать новый Аккаунт


Способы оплаты:
Z-PAYMENT VISA Card MasterCard Yandex деньги WebMoney Сбербанк или любой другой банк SMS оплата ПРИВАТ 24 qiwi PayPal

И еще более 50 способов оплаты...
Гарантии возврата денег

Как скачать и покупать?

Как скачивать и покупать в картинках

Здесь находится аттестат нашего WM идентификатора 782443000980
Проверить аттестат


Сайт помощи студентам, без посредников!