Компрессорная установка 2КВ 4-10/101М. Курсовая работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

2.4 Источники разработки:
Протоколы лабораторных и производственных испытаний – отсутствуют.
Конструктивные проработки – конструкторская и нормативная документация, требования по эксплуатации.
Перечень других источников:
- Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов B.C., Пекин С.С. Скважинные насосные установки для добычи нефти. - М: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. -824 с.
-Ильский А.Л.,Миронов Ю.В.,Чернобыльский А.Г. Расчёт и конструирование бурового оборудования. М.,Недра,1985.
-Чичеров Л.Г.,Молчанов Г.В. Абинович А.М. Расчёт и конструирование нефтепромыслового оборудования.М.:Недра,1987,422 с.
2.5 Технические требования.
Стандарты и нормативно-техническая документация (Конструкторская и нормативная документация, требования по эксплуатации, Стандарты и нормативно-техническая документация, ГОСТ 16293-89, ГОСТ 12.2.041-79
Состав изделия, требования к устройству .
Компрессорная установка 2КВ 4-10/101М состоит из: цилиндров двигателя, компрессорных цилиндров, коленчатого вала, шатунного механизма, поршней, всасывающих и нагнетательных клапанов, топливной системы, измерительных приборов, воздухораспределителя, холодильника масла, маслонасоса, резервуара с маслом.
Требования к показателям назначения, надёжности и ремонтопригодности.
Компрессорная установка 2КВ 4-10/101М должна удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечивать более высокую по сравнению с прототипом производительность оборудования;
- иметь более высокие показатели безопасности;
-обеспечивать безаварийное функционирование установки в течении назначенного срока;

- наработка до отказа отдельных машин, механизмов и их деталей, представляющая собой время безотказной работы в нормальных условиях в часах, должна соответствовать межремонтному сроку или быть кратной ей.
-ремонтоспособность оборудования должна создавать возможность восстанавления или замены отдельных деталей или узлов непосредственно в промысловых условиях или в условиях механических мастерских.
Требования к унификации:
Основные сборочные единицы компрессорной установки 2КВ 4-9/101, должны быть максимально унифицированы с аналогичными узлами 2КВ 4-10/101М.
Требования к безопасности эксплуатации – эксплуатировать компрессорную установку 2КВ 4-10/101М необходимо в соответствии с правилами безопасности в нефтегазовой отрасли, правилами технической эксплуатации, правилами техники безопасности при эксплуатации и требованиями инструкций.
Эргономические и эстетические требования. Эргономические показатели должны обеспечить максимальную эффективность, безопасность и комфортность труда.
Требования к патентной чистоте - компрессорная установка 2КВ 4-10/101М должен обладать патентной чистотой по странам СНГ, бывшим СЭВ, США, Англии, Франции, Японии, Германии.
Требования к номенклатуре изделия – компрессорные цилиндры, поршневые цилиндры, поршни, гильзы цилиндров изготавливают из чугуна.
Требования к эксплуатации – компрессор должен быть рассчитан на длительную безотказную работу, для чего необходимо выполнение следующих требований:
- допускается эксплуатация только в соответствии с технической характеристикой, перегрузки не допускаются;
- своевременная и правильная смазка узлов компрессора в соответствии с картой смазки;
- своевременный осмотр, подтяжка креплений, регулировка механизмов, замена быстроизнашивающихся деталей;
- соблюдение других требований ведомственных инструкций, действующих в отрасли,

по эксплуатации.
2.6 Экономические показатели.
Ориентировочный экономический эффект от применения одной компрессорной установки 2КВ 4-10/101М – в данном дипломном проекте подсчитывается:
Срок окупаемости компрессорной установки 1,5 месяца.
Капитальные вложения в новую технику составляют 29036 руб.
Срок окупаемости затрат – в данном дипломном проекте подсчитывается.
Лимитная цена - в данном дипломном проекте подсчитывается.
Предполагаемая потребность по заказам предприятий.
2.7 Стадии и этапы разработки.
Разработка конструкторской документации для изготовления опытной партии компрессорной установки 2КВ 4-10/101М до 15.06.10
Изготовление и предварительные испытания опытного образца компрессорной установки 2КВ 4-10/101М.
Приёмочные испытания опытной партии компрессорной установки 2КВ 4-10/101М
Корректировка конструкторской документации на установочную серию.
Изготовление установочной серии компрессорной установки 2КВ 4-10/101М.

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ

При компрессорной эксплуатации жидкость поднимается на поверхность сжатым воздухом или газом, подаваемым к башмаку спущенных в скважину подъемных труб. Сжатие газа или возду¬ха происходит в особых машинах, называемых компрессорами.
Компрессорный подъемник (лифт), в котором рабочим аген¬том для подъема жидкости из пласта на поверхность является воздух, называется эрлифтом. Если же вместо воздуха рабочим агентом служит газ, то такая установка называется газлифтом.
Газлифтная скважина • это по существу фонтанная скважина, в которой недостающий для необходимого разгазирования жидкости газ подводится с поверхности. В результате смешения газа с жидкостью образуется газожидкостная смесь (ГЖС) такой плотности, ггри которой имеющегося на забое скважины давления достаточно доя водоема ее на поверхность.
Основные преимущества газлифта перед другими
механизированными способами эксплуатации:
- простота оборудования и обслуживания,
- продолжительный межремонтный период,
- широкий диапазон дебитов жидкости,
- эксплуатация наклонных скважин,
- эксплуатация скважин с высоким содержанием леска и газа.
Однако при газлифтном способе эксплуатации требуются крупные начальные капиталовложения на строительство компрессорных станций и системы газораспределения; большие удельные расходы энергии; низкие КПД при низких забойных давлениях.


Поэтому, как правило, газлифтный способ чаще всего применяют на крупных месторождениях с высокими пластовыми давлениями и коэффициентами продуктивности.
установка называется газлифтом.

Принцип работы воздушного или газового подъемника со¬стоит в следующем.
Если под уровень жидкости, нахо¬дящейся в каком-либо сосуде, опустить систему трубок, соединенных между со¬бой (рис. 7-7).В трубку 1 нагнетать воз¬дух или газ, то жидкость в этой трубке давлением воздуха (газа) будет оттесняться вниз, перетекая в сосуд и в трубку.
2. При достижении воздухом места со¬единения трубок он в виде мельчайших пузырьков будет поступать в трубку 2 и устремляться вверх. При движении вверх пузырьки воздуха увеличиваются в объе¬ме и увлекают за собой жидкость. При постоянном подливе в сосуд жидкости извне, поддержании в нем определенного уровня и не¬прерывной подаче воздуха или газа в трубку 7 смесь воздуха (га¬за) и жидкости через трубку 2 будет поступать на поверхность.
В нефтяной скважине можно создать условия, подобные описанным: скважина является своего рода сосудом, в который может постоянно поступать жидкость из пласта.
*
Для создания воздушного или газового подъемника в сква¬жину спускают обычные насосно-компрессорные трубы, которые применяют при фонтанной эксплуатации.
Известно несколько систем воздушных (газовых) подъемни¬ков или лифтов. На

рис. 7.8 представлены схемы различных лиф¬тов.

Рис. 7.8. Схемы компрессорных лифтов:
а - двухрядный подъемник кольцевой системы; б-двухрядный подъемник с хвостовиком; . в- кольцевая система; г — центральная система
Оборудование устья компрессорных скважин
На устье компрессорной скважины устанавливают компрес¬сорную арматуру, которая предназначена для тех же целей, что и арматура на фонтанных скважина, т.е. для поддержания спу¬щенных в скважину труб, герметизации межтрубных про¬странств, направления продукции скважины в выкидную линию, а сжатого газа или воздуха в воздушные трубы.
Обычно устанавливают компрессорную арматуру легкого типа с одной - двумя стволовыми задвижками, что объясняется сравнительно невысокими давлениями в скважине в процессе эксплуатации. Часто в качестве компрессорной арматуры приме¬няется фонтанная, которая после окончания фонтанирования ос¬
тается на скважине.

Наиболее простая обвязка компрессорной арматуры для пуска и эксплуатации скважины как по кольцевой, так и по цен¬тральной системе показана на рис.7.9.
Посредством перекрытия я со¬
соответствующих задвижек :атый
воздух подается или внутрь под- одъ-
емных труб, или в кольцевое про * про¬
пространство между воздушными и  ми и
подъемными трубами. При пуске ::уске
скважины по центральной системе теме
закрывают задвижк 6и 4 приоткра • 'сры¬
вают задвижки 1, 2, 3. При переключении пключении на кольцевую систему ;гему
открывают задвижки 2, 4.и закрывают и за¬
задвижки 1 3.Во всех случаях задвижка 5 открыта.  Компрессорное хозяйство на нефтяных промыслах.
При компрессорной эксплуатации в скважину нужно непре¬рывно подавать сжатый до предельного давления воздух или газ. Сжатие рабочего агента производится поршневыми компрес¬сорами.
Принцип работы компрессора такой же, как и поршневого насоса. В цилиндре которого имеется всасывающий и нагнетатель¬ный клапаны, совершает возвратно-поступательное движение поршень. Он сжимает воздух (газ) и нагнетает его в трубопровод, соединяющий компрессор воздухораспределительными бата¬реями.
Применяются поршневые компрессора простого и двойного действия. В компрессоре простого действия сжатие воздуха осу¬ществляется только одной стороной поршня (например, при ходе поршня вперед); в компрессоре двойного действия воздух сжима¬ется обеими сторонами поршня.
В зависимости от ступеней сжатия компрессоры бы¬вают одноступенчатые и многогоступенчатые. В одноступенча¬том компрессоре воздух сжимается в

цилиндре сразу до конечно¬го давления. В многогоступенчатых компрессорах сжатие происхо¬дит последовательно на нескольких цилиндрах (от двух до четы¬рех).
В зависимости от движения поршня компрес¬соры бывают вертикальные, горизонтальные или наклонные.
Приводом для компрессоров служит или электродвигатель, или газомотор; в последнем случае двигатель и сам компрессор представляют собой единый агрегат.
На нефтяных промыслах наиболее распространены ком¬прессоры двойного действия, дух- или трехступенчатые. Такие компрессоры развивают давление от 3,5 до 5,0 МПа, подача их равна 13-20 м3 /мин.
Кроме стационарных компрессоров на промыслах приме¬няют передвижные компрессоры высокого давления для пуска скважин. Такие компрессора имеют максимальное давление8,0 МПа. 
Стационарные компрессоры устанавливают в закрытых по¬мещениях, называемыми компресссорными станциями. При работе компрессоров на воздухе приемные воздушные линии делают индивидуальными вне компрессорного здания. Во избежание засасывания на приемах ставят пылеочистителиили, фильтры.
КОМПРЕССОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Компрессорное и насосное оборудование используют для пе¬рекачки газов и жидкостей при освоении и эксплуатации сква¬жин на дожимных компрессорных и насосных станциях, на про¬мыслах.
Компрессорное оборудование подразделяют в основном на два класса: компрессоры, в которых компримирование основано на принципе вытеснения (поршневые, винтовые, ротационные); компрессоры, в которых компримирование осуществляется за счет сообщения газу большойскорости с последующим преоб¬разованием кинетической энергии потока в потенциальнуюа в потенциальную

Компрессорное оборудование класси¬фицируют также по типу привода компрессора.
В газовой промышленности широкое применение нашли: передвижные компрессорные установки, используемые при освое¬нии скважин; поршневые газомотокомпрессоры для технологи¬ческих нужд промысла, а также на дожимных и линейных ком¬прессорных станциях; центробежные компрессорные машины, используемые на линейных компрессорных станциях.
Передвижные компрессорные установки представляют собой автономные блочные компрессорные станции, смонтированные на салазках или какой-либо другой транспортной базе, и используются при освоении скважин, проведений операций газлифта обводнявшихся газовых и нефтяных скважин, а также для других технологических операций. Обеспечивают давление нагнетания 1,7—40 МПа и подачу газа 3,5—88м3/мин.
Установка УКП-8-80 предназначена для освоения скважин, установки КС-16/100, КПУ-16/250, АК-7/200, ДКС-7/20А, ДКС-3,5/200 и ДКС-3,5/400 — для освоения и бурения скважин, установки КС-550 и КС-1000 — для сбора низконапорного газа и газлифтной эксплуатации скважин.
Газомотокомпрессоры — это компрессорные агрегаты, в кото¬рых силовая часть соединена с компрессорной общим коленча¬тым валом и рамой, они предназначены для перекачки газа и сжатия в технологических процессах.
Газомотокомпрессоры 8ГКМ имеют двухтактный газовый двигатель. Газотопливная система состоит из редуктора, крана для подачи газа, газосмесителя и коллектора рабочей смеси. Для зажигания смеси используют свечи АС-170, магнето М-56 с правым вращением завода и ручным регулиро-ванием. Расход смазочного масла двигателя не превышает 82 г на единицу мощности; расход компрессорного масла 200 г/ч. Запуск двигателя производится сжатым воздухом при давле¬нии 2 МПа от пусковых баллонов вместимостью не менее 200 л. Компрессор охлаждается водой (температура на входе до 35 °С, на выходе до 50—60 °С).
Газомотокомпрессоры 8ГКМ и 18ГКН имеют двухтактный газовый двигатель с контурной продувкой и V-об-разным расположением силовых цилиндров. Газовое топливо при давлении 0,2—0,25 МПа через газовпускной клапан подает¬ся непосредственно в цилиндр, где в момент сжатия газа после перекрытия поршнем воздуховпускных окон цилиндра образует¬ся горючая смесь. Компрессор снабжен низковольтной системой зажигания.
У компрессоров 8ГКН имеются два газотурбокомпрессора, являющиеся первой ступенью системы наддува силовых цилинд¬ров. Применение системы наддува силовых цилиндров повысило мощность этих компрессоров до 1100 кВт. Мощность компрес¬сора 10 ГКМ равна 736 кВт.
Развитие поршневого газомотокомпрессоростроения привело к созданию более мощных компрессоров МК-8, ГПА-5000 и ДР-12Созданы и используются поршневые ком¬прессоры с приводом от электродвигателя.
Центробежные компрессоры (нагнетатели) с приводом от га¬зотурбинных стационарных двигателей, авиационных двигателей и электродвигателей представлены широким набором компрес¬сорных машин, обеспечивающих возможность перекачки природ¬ного газа по газопроводам при давлениях от 2,5 до 7,5 МПа .Эти агрегаты обеспечивают подачу газа в зависи¬мости от типа нагнетателя и привода в объеме от И до 50 млн. м3/сут в одном агрегате. Разрабатываются центробеж¬ные газокомпрессоры технологического назначения на давления 35 и 50 МПа.