Диафрагменный насос ЭДН5-35-850-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

АННОТАЦИЯ
В дипломном проекте рассмотрен геолого-технический наряд Патонай-картопьинского месторождения. Исходя из исходных данных данного место-рождения был выбран способ добычи установкой диафрагменного электрона-соса. Так же мною было составлено техническое задание на эту установку, опи-сано ее назначение, состав оборудования, описано устройство и работа уста-новки.
Установка обладает относительной простотой конструкции по сравнению с установками центробежных и винтовых насосов и является компромиссным решением, заключая в себе большинство преимуществ и лишения множества недостатков. Технические характеристики данной установки позволяют эффек-тивно использовать ее при добыче нефти в осложненных условиях эксплуата-ции.
В проекте произведен обзор технологий, послуживших прообразом но-вых разработок и обосновано применение оригинальной установки для ослож-ненных условий эксплуатации промыслового оборудования.
В расчетной части обоснована возможность создания данной установки, а также рассчитаны основные элементы и параметры скважинного агрегата.
При оценке технического уровня и качества определены основные пока-затели надежности и требования к проектируемому объекту.
В разделе эксплуатации основное внимание уделено технической эксплу-атации с применением прогрессивной системы ППР, предложены графики про-ведения планово-предупредительных ремонтов, определена трудоемкость ре-монтных работ и штат ремонтного персонала. Составлена карта смазки на ос-новные узлы и элементы установки, рассчитана потребность в смазочных ма-териалах и предложена система хранения и использования смазочных матери-алов.
В разделе БЖД описаны вредные и опасные факторы, предложены меро-приятия по снижению влияния этих факторов на окружающую среду и обслу-живающий и эксплуатационный персонал.
В разделе экономика приведен расчет себестоимости ремонтных работ, рассчитан экономический эффект от внедрения новой установки.

2.2 ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДИАФРАГМЕН-НОГО НАСОСА

Изобретение No97103959/06 предназначено для использования в насосо-строении, для расширения эксплуатационного диапазона применения диа-фрагменного насоса, содержащего вытеснительную камеру с клапаном, обра-зованную цилиндрическим корпусом и закрепленной в нем периферийной ча-стью, гибкой диафрагмой, а также шток, имеющий возможность осевого пере-мещения относительно корпуса. В него введен со стороны вытеснительной ка-меры жестко соединенный со штоком и перфорированный сквозными отвер-стиями диск, по внешнему кольцу которого в своей средней части крепится диафрагма, перекрывающая своей внутрикольцевой центральной частью от-верстия перфорации диска и имеющая сквозное осевое отверстие, расположен-ное вне поля перфорации. Избыточное давление перекачиваемой среды, возни-кающее в вытеснительной камере в результате движения штока, отжимает цен-тральную часть диафрагмы от перфорации диска, и среда вытесняется в за-диафрагменную область, при этом усилие отжатия, без учета противодавления, остается постоянным на всей длине перемещения штока, что препятствует воз-никновению перетечек среды как при нагнетании, так и при всасывании.


Изобретение No96119579/06. Диафрагменный насос предназначен для эксплуа-тации нефтяных скважин. Насос состоит из цилиндрического корпуса 1, в ко-тором размещена втулка 2, охватываемая с торцевых сторон полыми дисками 3 и 4, в каждом из которых имеются пазы по количеству диафрагм 5. Послед-ние выполнены в виде секторообразных баллонов, переходящих по концам во фланцевые участки, которые утолщены и имеют вид ласточника хвоста "а" и прижаты этими участками дисками 3 и 4 к приемному 6 и отводящему 7 дис-кам. Секторообразные баллоны помещены в тонкостенные оболочки 8 из упругого материала. В приемном и отводящем дисках установлены опорные подшипники 9 и 10, несущие на себе приводной вал 11 с эксцентричными, снабженными продольными шлицами, входящими в зацепление с идентичными шлицами эксцентричной втулки 12, на которую посажены нажимные подшип-ники 13, взаимодействующие с цилиндрическим выталкивателем 14. Корпус соединен с приемной 15 и отводящей 16 головками. В первой из них при по-мощи клиньев 17 закреплены всасывающие клапаны 18. В отводящем диске 7 с помощью клиньев 19 закреплены нагнетательные клапаны 20. Детали, разме-щенные в корпусе 1, снабжены проходными каналами, соединенными с поло-стями диафрагм и перекрываемыми всасывающими и нагнетательными
клапанами. Седло 21 нагнетательного клапана 20 фиксируется с помощью шпильки 22. Насос соединен с погружным электродвигателем 23. Обеспечивает достижение более высоких давлений перекачки, позволяет варьировать производительность.

Изобретение No56615579/27. Погружной диафрагменный электронасос со-держит расположенный в герметично изолированном посредством эластичных диафрагм 1 и 2, заполненном маслом корпусе 3, асинхронный электродвига-тель 4 и плунжерный насос 5 с эксцентриковым приводом 6 и возвратной пру-жиной 7, связанный через конический редуктор 8 с валом 9 электродвигателя 4, соединенную с корпусом 3 головку 10,в которой установлены всасывающий 11 и нагнетательный 12 клапаны и всасывающие трубки 13. На головке 10 установлены предохранительная цилиндрическая сетка 14 с рядом сквозных отверстий и размещенным внутри нее кабельным вводом 15 и подъемный па-трубок 16 с закрепленной на нем крышкой 17. Диафрагма компенсатора 2 за-щищена от механических повреждений кожухом 18 и герметично прижимается к корпусу асинхронного двигателя 3 упорным кольцом 19. Упорное кольцо 19 имеет снаружи проточку с рядом сквозных отверстий 20 диаметром меньше ширины проточки. Кожух 18 имеет ряд сквозных отверстий 21 диаметром, равным ширине проточки кольца 19. Отверстия 21 расположены против про-точки кольца 19.

Изобретение No56568779/62. 1. Скважинный электрогидроприводной насос-ный агрегат, содержащий гидродвигатель с поршневой полостью, полым што-ком, предохранительным клапаном и емкостью для масла и диафрагменный насос, включающий цилиндрический корпус с всасывающим и нагнетательным клапанами золотникового типа и выполненную в виде оболочки и размещен-ную в цилиндрическом корпусе эластичную диафрагму с закрепленными на конических втулках концами, причем цилиндрический корпус снабжен верхней и нижней крышками и внутри него установлены переходники, соединенные между собой трубкой, установленной внутри эластичной диафрагмы, при этом каждая коническая втулка снабжена, по крайней мере, одним тарельчатым кла-паном, всасывающий клапан сообщен со стороны выхода из него через один из переходников с полостью диафрагмы и размещен в нижней крышке и в по-следней выполнены отверстия для прохода пластовой жидкости, а нагнетатель-ный клапан размещен в верхней крышке и сообщен со стороны входа в него через другой переходник с полостью диафрагмы, гидродвигатель соединен че-рез заполненный маслом цилиндр с нижней крышкой цилиндрического корпу-са и выполнен с подпитывающим клапаном, который соединен с емкостью для масла, и предохранительным клапаном, который соединен с поршневой поло-стью гидродвигателя через полый шток, отличающийся тем, что перед полым штоком в заполненном маслом цилиндре установлен поршень, а между по-следним и подпитывающим клапаном размещен толкатель для взаимодействия с поршнем, а емкость для масла снабжена поршнем и диафрагмой, полость ко-торой сообщена с емкостью для масла ниже поршня, а указанная диафрагма помещена в перфорированном корпусе, полость которого сообщена с запол-ненной пластовой жидкостью скважиной.

2.3 РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗА-ДАНИЯ

2.3.1.Наименование и область применения.
Наименование и область применения.
Установка скважинного диафрагменного электронасоса.
Назначение и область применения.
Установка скважинного диафрагменного насоса предназначена для эксплуа-тации мало- и среднедебитных нефтяных скважин, с не ограниченным содер-жание пластовой воды в перекачиваемой среде, максимальное массовое содер-жание твердых частиц 0,2%; максимальное объемное содержание нефтяного га-за на приеме насоса 10%; водородный показатель пластовой воды рН 6,0-8,5; максимальная концентрация сероводорода 0,01 г/л. Рабочий диапазон измене-ния температур от 5 до 90oС.
Возможность использования изделия для постановки на экспорт.
Установка может поставляться на экспорт самостоятельно при наличии патент-ной чистоты по стране поставок.
2.3.2.Основания для разработки.
Организация, утвердившая документ.
Кафедра НГМО в лице заведующего кафедрой Сысоева Н.И.
Тема, этап отраслевого и тематического плана в рамках которого будет вы-полняться задание.
Практическое задание.
2.3.3.Цель и назначение разработки.
Заменяемое старое или создание нового.
Установка скважинного диафрагменного электронасоса УЭДНМ5-35 разраба-тывается для замены УЭДН5.
Ориентировочная потребность по годам с начала серийного производства.
По заказу кафедры НГМО ЮРГТУ (НПИ).
Источник финансирования.
Кафедра НГМО ЮРГТУ (НПИ).
Количество и сроки изготовления.
1 установка, 25.12.2010.
Предлагаемые исполнители, ст-т гр. 5-6В
Федоров Федор Сергеевич, ИТР, УВП кафедры НГМО, предприятие потреби-тель.
2.3.4.Источники разработки.
Протоколы лабораторных испытаний.
Отсутствуют.
Конструктивные проработки.
Технические условия на скважинные установки ТУ 26-06-1464-86,
технические требования на погружные электродвигатели ТУ 16-652.016-85.
Перечень других источников.
Ивановский В.Н., Дардищев В.И., Каштанов И.С. и др. Оборудование для до-бычи нефти и газа. Москва, 2002.- 768 с.
Протасов В.Н., Султанов В.З., Кривенков С.В. Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи. Москва, 2004. – 691с.
2.3.5.Технические требования.
Стандарты и нормативно-техническая документация.
Технические условия на скважинные установки ТУ 26-06-1464-86,
технические требования на погружные электродвигатели ТУ 16-652.016-85.
Состав изделия, требования к изделию.
Насос состоит из гидравлической и приводной части. В гидравлическую часть входит всасывающий и нагнетательный клапаны, гидравлическая полость, в которую поступает, а затем вытесняется добываемая жидкость и диафрагма, разделяющая насос на две части. Диафрагма выполняет две функции: вытесне-ние добываемой жидкости и изолирование приводной части от агрессивной до-бываемой среды. Приводная часть создает усилие и передает его на диафраг-му. В установке применяется погружной электропривод и гидравлическая трансмиссия.
Требования к показателям назначения, надежности и ремонтопригодности.
Основные технические параметры установки, определяющие его целевое ис-пользование и применение изложены в 1.2 и 5.2 данного технического задания . Работоспособность диафрагмы и срок ее службы определяются пределом вы-носливости материала при многократном изгибе в месте крепления диафрагмы корпусу насоса.
Требования к унификации.
Основные сборочные единицы установки скважинного диафрагменного насоса должны быть максимально унифицированы с установкой УЭДН5.
Требования к безопасности.
Добыча нефти установкой скважинного диафрагменного насоса должна производиться в соответствии с правилами безопасности в нефтегазовой отрас-ли, правилами технической эксплуатации электроустановок, правилами техни-ки безопасности при эксплуатации электроустановок и требованиями инструк-ций.
Эргономические и эстетические требования.
Эргономические показатели должны обеспечивать максимальную
эффективность, безопасность и комфортность труда.
Требования к патентной чистоте.
Установка скважинного диафрагменного насоса УЭДН5-35 должна обладать патентной чистотой по странам СНГ, бывшим СЭВ, а также США, Англии, Франции, Японии, Германии.
Требования к номенклатуре изделия.
Диафрагма в установке скважинного диафрагменного насоса УЭДН5-42выполняется из бензостойкой резины, все остальные части, корпус, толка-тель, передача из стали.
Требования к эксплуатации.
Установки работают от сети переменного тока напряжением 380 В при
частоте тока 50 Гц. Установки типа УЭДН5 предназначены для перекачивания пластовой среды, состоящей из смеси нефти, воды и газа.
Содержание пластовой воды в перекачиваемой среде не ограничивается. Мак-симальное массовое содержание твердых частиц 0,2%; максимальное объемное содержание нефтяного газа на приеме насоса 10%; водородный показатель пластовой воды рН 6,0-8,5; максимальная концентрация сероводорода 0,01 г/л. Рабочий диапазон изменения температур от 5 до 90oС.
2.3.6.Экономические показатели.
Ориентировочный экономический эффект от применения одной установки не рассчитывается.
Срок окупаемости затрат –рассчитывается.
Цена договорная.
Предполагаемая потребность.
Опытный образец к 25.12.10 г., далее по заказу предприятия.
2.3.7.Стадии и этапы разработки.
Разработка конструкторской документации для изготовления опытной пар-тии насосов.
Изготовление и предварительные испытания опытной партии установок.
Приёмочные испытания опытной партии установок.
Корректировка конструкторской документации на установочную серию.
Изготовление установочной серии установок УЭДНМ5-35.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном дипломном проекте мною были описаны геологические усло-вия Потанай-Картопьинского месторождения. На основе исходных данных мною был выбран и обоснован способ добычи нефти установкой электродиа-фрагменного насоса. Составленно техгическое задание на нагнетательный и всасывающий клапана. Произведён патентный обзор конструкторских реше-ний. Были определены основные конструктивные, кинематические, энергетиче-ские параметры, режима работы диафрагменного насоса. Произведена оценка надёжности оборудования.
Кроме этого изложены основные требования к монтажу, транспорти-ровке оборудования, составлен график ППР, произведен расчет штата ремонт-ных мастерских, составлена карта смазки установки диафрагменного электро-насоса.
В разделе безопасность жизнедеятельности рассмотрены вредные и опасные факторы на производстве, техника безопасности при работе и план ликвидации аварии.
В разделе технико-экономическое обоснование были произведены расчты по основным пунктам затрат. Была расчитана себестоимость нефти при базовой технике и при новой технике. Так же были расчитаны капитальные вложения в новую технику.
Свою задачу считаю полностью выполненной.