Модернизация не вставного плунжерного насоса. Курсовая работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

В курсовом проекте рассмотрены геологические условия Мало-Балыкского месторождения, для данных условий выбран способ добычи нефти при помощи скважинной штанговой насосной установки (СШНУ). Было составлено техническое задание на вставной плунжерный насос. Так же мною была произведена модернизация плунжера и всасывающего клапана плунжерного насоса, описано его назначение, устройство и принцип работы модернизированного насоса. Произведены расчеты на прочность основных и наиболее нагруженных элементов модернизированного насоса. Для всего оборудования СШНУ задействованного в эксплуатации составлен график планово-предупредительных ремонтов, произведён расчёт штата рабочих, необходимых для обслуживания оборудования и составлен план ремонтных мастерских. Разработана карта смазки, рассчитан расход и периодичность замены смазочных материалов. Выявлены вредные факторы на месторождении, приведены требования по безопасности труда и пожарной безопасности. Произведено технико-экономическое обоснование внедрения модернизированной техники, выполнены расчёты по основным пунктам расходов, затрат на внедрение модернизированной техники и срок её окупаемости.

2.6 Описание конструкции устройства

Рисунок 2.5 - Вставной модернизированный штанговый плунжерный насос НСВ - 1М
Вставной модернизированный штанговый плунжерный насос НСВ - 1М имеет три основных узла: плунжер 14, цилиндр 9, замковая опора 5. Плунжер насоса имеет особую конструкцию. В его корпусе просверлены отверстия, через которые будет осуществляться смазка плунжера и цилиндра, что уменьшает коэффициент трения и вследствие чего уменьшается износ плунжера и корпуса насоса, и удаление механических примесей, попавших в пространство между ними. На обоих концах плунжера установлены нагнетательные клапаны 12 и 16. В основании насоса расположен модернизированный всасывающий клапан 19, соединённый с цилиндром насоса через удлинительную муфту. Плунжер подвешен к колонне штанг с помощью штока 3, верхний конец которого имеет резьбу для соединения со штангой посредством переходника штока 1. Цилиндр насоса толстостенный. К его верхнему концу через удлинительную муфту 8 и переходник 7 прикручивается анкерный шпиндель 4. На него накручивается, и фиксируется с помощью контргайки замковая опора 5, которая служит для крепления насоса в колонне НКТ. Выход пластовой жидкости из насоса осуществляется с помощью направляющей штока 3, прикрученной к шпинделю анкерному.
Насос работает следующим образом.
При движении плунжера 14 вверх нижний всасывающий клапан 17 под давлением жидкости снизу открывается, и жидкость поступает в цилиндр 9 насоса. В это время нагнетательные клапаны 12 и 16 закрыты, так как на них действует давление столба жидкости, находящейся в НКТ.
При движении плунжера 14 вниз нижний всасывающий клапан под давлением жидкости, находящейся под плунжером, закрывается, а нагнетательные клапаны 12 и 16 открываются и жидкость из цилиндра поступает в НКТ.
Таким образом, при ходе плунжера вверх одновременно происходит всасывание жидкости в цилиндр насоса и подъем ее в НКТ, а при ходе вниз – вытеснение жидкости из цилиндра в полость труб.
Модернизированный клапан работает следующим образом.
Клапан жёстко крепится к цилиндру насоса, опускается в скважину, и насос пускается в работу. Крайнее верхнее положение тарели 4 (клапан открыт) и крайнее нижнее положение тарели 4 (клапан закрыт) ограничивается соответствующими упорными поверхностями корпуса 1 и седла 3. В момент закрытия клапана вначале тарель 4 входит в соприкосновение с внутренней поверхностью седла 3, происходит первоначальная герметизация зоны всасывания от зоны нагнетания. За счёт перепада давления тарель 4 движется вниз до упора центратора 7 на упорную поверхность седла 3. При этом в момент движения тарели 4 вниз, кольцо 5 утоплено в канавке, образованной тарелью 4 и втулкой 6, и не контактирует с седлом 3. По мере роста давления в зоне нагнетания и роста утечек втулка 6 начинает давить на кольцо 5 и, распирая его, прижимает к седлу 3, чем предотвращаются утечки через клапан. Таким образом, кольцо входит в контакт с седлом 3 лишь в неподвижном состоянии тарели 4, чем предотвращается интенсивный износ кольца 5.
В момент всасывания при движении жидкости в корпусе 1, когда она проходит между выступами центратора 7, на центраторе возникает вращательный момент.
В результате тарель 4 проворачивается на определённый угол. Таким образом, точки взаимного соприкосновения тарели 4 и седла 3 последовательно меняются. Это важно в тех случаях, когда скважинный насос работает в наклонных скважинах, т. е. происходит интенсивный износ только одной из сторон тарели 4. Путём же последовательного поворота тарели 4 на некоторый угол износ тарели 4 осуществляется равномерно по всей поверхности, чем обеспечивается более высокая надёжность работы клапанного узла.