3262

Модернизация цементировочного агрегата ЦА-320А. Установка в мерный бак двух перемешивающих устройств с лопастными насадками-Дипломная работа-Оборудование для капитального ремонта, обработки пласта, бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин

ID: 171697
Дата закачки: 15 Июля 2016
Продавец: leha.nakonechnyy.92@mail.ru (Напишите, если есть вопросы)
    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:
На сегодняшний день существуют следующие виды оборудования данного типа:
Цементировочный агрегат ЦА-320 (рисунок 1), смонтированный на шасси автомашины КрАЗ-257.
Агрегат ЦА-320 состоит из водоподающего блока для подачи воды в смесительное устройство, насоса высокого давления для закачки жидкости в скважину, мерного бака, манифольда, вспомогательного разборного трубопровода и механизмов управления установкой.
Все оборудование смонтировано на двух монтажных рамах, прикрепленных к лонжеронам автошасси.
Установка насосная передвижная ЦА 320А предназначена для нагнетания различных жидких сред при цементировании скважин в процессе бурения и капитального ремонта, а также при проведении других промывочно-продавочных работ в нефтяных и газовых скважинах. А также для подачи затворяющей жидкости в смесительное устройство при приготовлении раствора.[24] Цементировочный насос 9Т [24]
Основной частью цементировочного агрегата является насос высокого давления 9Т - горизонтальный, двухпоршневой, двустороннего действия со встроенным червячным редуктором повышенной нагрузочной способности.
Данный насос предназначен для нагнетания жидких сред (глинистых, цементных, солевых растворов) при промывочно-продавочных работах и цементировании нефтяных и газовых скважин в процессе их бурения и капитального ремонта.
Клапанная стальная коробка 11 (рисунок 2.2) отлита из двух блоков, для жесткости сваренных вместе. Поршни 15 насоса самоуплотняющегося типа состоят из стальных сердечников, гуммированных специальной резиной. Посадка поршня на штоке цилиндрическая, с закреплением гайкой и контргайкой. Цилиндровые втулки в клапанных коробках уплот-няются резиновым кольцом 14.
Изменение давлений и подачи достигается при помо¬щи сменных цилиндровых втулок 16 и поршней 15 насо¬са. Диаметры применяемых втулок и поршней 100, 115 и 127 мм.
Для повышения износоустойчивости втулок внутрен¬няя поверхность их закаливается токами высокой часто¬ты. Цилиндровые втулки в клапанных корейках зажима¬ются крышками через нажимные коронки 13.
Шток 18 поршня в месте соединения гидравлической и приводной частей уплотнен сальником 19. Надежное уплотнение сальника достигается манжета¬ми, установленными в корпусе сальника. Поджатие сальника осуществляется при помощи на¬жимной втулки и фланца.
Приемные камеры клапанных коробок соединены всасывающим коллектором 17 (рисунок 2.2), фланец которо¬го присоединяется к трубопроводу установки. Одновременно коллектор служит опорой для гид¬равлической части. Насос имеет четыре всасывающих и четыре нагнета¬тельных клапана 12, одинаковых по размерам и кон¬струкции.
Нагнетательные части клапанных коробок соедине¬ны коллектором 9, отлитым заодно с воздушным колпа¬ком, к которому при помощи штуцеров подсоединены нагнетательная линия с двухдюймовым краном и линия сброса давления с дюймовым краном.
Между дюймовым краном и воздушным колпаком на промежуточном тройнике установлен предохранитель¬ный клапан 10 гвоздевого типа, предназначенный для ограничения давления, создаваемого насосом. На нагнетательном коллекторе установлен манометр.
Для предохранения манометра от попадания в него растворов предусмотрен разделитель 8 (рисунок 2.2) диафрагменного типа, у которого камера, соединяемая с маномет¬ром, заполняется маслом. Клапанные коробки крепятся шпильками к стани¬не 21, в которой смонтирована приводная часть насоса.
Рассмотрим приводную часть насоса 9Т:

В нижней части картера, служащей масляной ванной насоса, находится глобоидный червяк 2, опорами которого служат два роликоподшипника 3.
От осевых смещений червяк зафиксирован двумя упорными шарикоподшипниками 1, установленными на дистанционных втулках.
Эксцентриковый вал вращается на сфери¬ческих роликоподшипниках, расположенных в гнездах станины и крышке станины в месте их разъема. Крышка станины в местах установки подшипников эксцентрикового вала крепится к станине четырьмя шпильками, по периметру фланец крышки крепится к фланцу станины болтами. Для восприятия осевых усилий на концах эксцентри¬кового вала установлены упорные шарикоподшипники . Средняя часть эксцентрикового вала развита в ступи¬цу, на которую напрессован и закреплен болтами бронзо¬вый венец глобоидной передачи. На эксцентрики экс¬центрикового вала, расположенные под углом 90° друг к другу и отлитые совместно с валом, надеты шатуны с роликоподшипниками.
Внутреннее кольцо мотылевого подшипника фикси¬руется пружинным кольцом 5 (рисунок 2.2), а наружное коль¬цо этого подшипника закреплено двумя планками. Корпус крейцкопфа 6 стальной, с чугунными наклад¬ками 7.
Для предотвращения попадания грязи в приводную часть насоса камера крейцкопфа в месте прохода штока имеет сальник 20. Наружное окно камеры закрыто крыш¬кой. Палец крейцкопфа устанавливается в корпусе крейцкопфа на конусной посадке, закрепляется нажимной планкой и фиксируется от проворачивания шпонкой.
Смазка приводной части насоса осуществляется ко¬ловратным насосом, приводимым во вращение от чер¬вяка насоса 9Т и укрепленным на торцовой крышке кар¬тера станины. Масло, забираемое коловратным насосом из масляной ванны картера станины, через масляный фильтр по трубкам подается к подшипникам эксцент¬рикового вала и крейцкопфам. Подшипники мотылевых головок шатунов смазы¬ваются из масляной ванны путем разбрызгивания.

Водоподающий насос ЦНС 38-154 [24]

В качестве водоподающего насоса применен много¬ступенчатый центробежный секционный насос (ЦНС) (рисунок 2.3), предназначенный для подачи жидкости в цементосмеситель при затворении цементного раствора.
Устройство и эксплуатация центробежного насоса приведены в его паспорте.
Приемная линия насоса 9Т при помощи установленных на ней шиберных заслонок 4 (рисунок 2.4) позволяет забирать жидкость как из мерного бака, так и из цементного бачка, устанавливаемого на земле.
Забор жидкости из цементного бачка может производиться с правой или левой стороны установки с помощью гофрированного шланга 11, присоединяемого к приемному трубопроводу.
Нагнетательная линия 3 насоса 9Т выведена на заднюю часть установки под настилом и мерным баком и заканчивается уплотнительным конусом с гайкой. Для соединения нагнетательной линии установки с устьем скважины служит разборный трубопровод, состоящий из труб высокого давления и шарнирных колен. В транспортном положении трубы высокого давления помещаются на специальных стойках. Шарнирные колена укладываются в ящик. Сброс давления в нагнетательной линии насоса 9Т можно произвести открытием крана 10 (рисунок 2.4.1) через жесткую трубу линии сброса 2 в мерный бак.[24]
На приемной линии 5 насоса ЦНС 38-154, соединяющей насос с нижней камерой мерного бака, установлена шиберная заслонка 12.
Нагнетательная линия насоса ЦНС 38-154 выведена под настил с левой стороны установки и заканчивается гнездом уплотнения, к которому на месте производства работ присоединяется резиновый рукав 6 для подачи жидкости в цементосмеситель. Количество жидкости, подаваемое насосом ЦНС в цементосмеситель, регулируется изменением числа оборотов двигателя.
Для контроля за давлением на нагнетательной линии насоса ЦНС установлен манометр 1.
Манифольд установки оснащен системой продувки 7 для удаления жидкости после работы.
Продувка производится выхлопными газами двигателя ЯМЗ-238 при плавном повышении оборотов двигателя (1400—1500 мин-1) до полного удаления жидкости из насоса и трубопроводов, но не более 5 мин. При этом давление газов в выхлопных трубах автомобиля не должно превышать 1 Па.
Конструкция манифольда позволяет применить систему продувки также для подогрева гидравлической части насоса 9Т перед началом работы и для очистки трубопроводов манифольда и мерной емкости после окончания работы и промывки водой.
Продувку манифольдов и насоса 9Т нужно осуществлять на тех же режимах, что и для центробежного насоса, но нельзя допускать перегрева резиновых уплотнений и деталей, гуммированных резиной, которые от сильного перегрева теряют эластичность и быстро разрушаются. Кинематическая схема и схема приемного и напорного манифольдов насосной установки представлена на рисунке 2.5 [24]


Комментарии: Успех работ по цементированию определяется множеством факторов, но основным фактором качества является герметичность обсадной колонны и герметичности цементного кольца за колонной. Для этого необходимо на протяжении всего процесса цементирования поддерживать однородность и плотность тампонажного раствора, а также непрерывную подачу его в затрубное пространство в случае отказа оборудования и внештатных ситуаций.
Для достижения этой цели, принял решение о дополнительной установке в мерный бак двух перемешивающих устройств с лопастными насадками, привод которых будет осуществляться от электродвигателей необходимой мощности.
Это позволит цементировочному агрегату ЦА-320А осуществлять набор цементного раствора в мерные баки, объемом до 6 м^3, исключив выпадение в осадок элементов цементного раствора, а также осуществлять рециркуляцию раствора для набора необходимой плотности.
Благодаря данной модернизации мы можем сократить количество техники при цементировании скважин, нет необходимости использования установки сместительно – осреднительной (УСО).
Данная модернизация цементировочного агрегата ЦА-320А снизит возможность прерывания процесса цементирования и уменьшит риск дополнительных затрат. Кроме того, увеличится качество цементного или бурового раствора за счет постоянного механического и динамического перемешивания, что позволит получить в итоге более качественный цементный камень и как следствие увеличение качества самого цементирования.
В данном дипломном проекте проведен анализ цементировочных агрегатов. Задание на дипломное проектирование предусматривает модернизацию ЦА-320А.
Целью дипломного проекта является модернизация цементировочного агрегата ЦА-320А, путём установки в мерный бак перемешивающих устройств с лопастными насадками, привод которых будет осуществляться от электродвигателей необходимой мощности
В соответствии с целью работы поставлены и решены следующие задачи:
- спроектирован перемешиватель лопастного типа;
- произведен подбор материалов для деталей модернизации, привода и муфты;
- проведен расчет на прочность и виброустойчивость вала перемешивающего устройства;
- разработаны мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности для проектируемого оборудования;
- произведен расчет экономической эффективности разработки и внедрения проектируемого механизма.
Данная модернизация позволит цементировочному агрегату ЦА-320А осуществлять набор цементного раствора в мерные баки, объемом до 6 м^3, исключив выпадение в осадок элементов цементного раствора, а также осуществлять рециркуляцию раствора для набора необходимой плотности.
Благодаря данной модернизации мы можем сократить количество техники при цементировании скважин, нет необходимости использования установки сместительно – осреднительной (УСО).
Данная модернизация цементировочного агрегата ЦА-320А снизит возможность прерывания процесса цементирования и уменьшит риск дополнительных затрат. Кроме того, увеличится качество цементного или бурового раствора за счет постоянного механического и динамического перемешивания, что позволит получить в итоге более качественный цементный камень и как следствие увеличение качества самого цементирования.
В результате проведения мероприятия по усовершенствованию цементировочного агрегата получен значительный экономический эффект, доход предприятия будет составлять 4162911 рублей при капитальных затратах на модернизацию 299588 рублей.
Таким образом, модернизированный узел показал свою целесообразность в применении на проектном уровне, и в перспективе может найти своё применение на производственных объектах.


Размер файла: 9,6 Мбайт
Фаил: (.rar)

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

    Скачано: 1         Коментариев: 0

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

Некоторые похожие работы:

К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе.