Комплекс оборудования для добычи нефти с помощью скважиной штанговой насосной установки СШНУ с внедрением устьевого компенсатора балансирного станка – качалки СКД4-2,1-1400-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Комплекс оборудования для добычи нефти с помощью скважиной штанговой насосной установки СШНУ с внедрением устьевого компенсатора балансирного станка – качалки СКД4-2,1-1400-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа-Текст пояснительной записки выполнен на Украинском языке вы можете легко его перевести на русский язык через Яндекс Переводчик ссылка на него https://translate.yandex.ru/?lang=uk-ru или с помощью любой другой программы для перевода
Предложение относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей отрасли, и может быть использовано в оборудовании нефтепромысла на месторождениях Украины и за рубежом для компенсации смещения оси канатной подвески относительно устьевого штока при возвратно-поступательном движении балансира станка-качалки.
Известны устройства устьевого компенсатора, содержащих канатную подвеску станка-качалки, устьовий шток, устройство сальника устьевого.
Известные устройства ненадежны в процессе эксплуатации, не отвечают требованиям пожарной и экологической безопасности из-за утечки нефти, требуют дополнительных трудозатрат для их обслуживания на нефтяных скважинах.
Известное устройство, содержащее канатную подвеску с нижней и верхней траверсами, элементы коленчатого шарнира для соединения с устевим штоком с возможностью их разворота по трем осям.
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, технологические сложности в изготовлении, ненадежность в процессе эксплуатации при возвратно-поступательном движении балансира станка-качалки.
Техническая задача изобретения состоит в уменьшении элементной базы конструкции устьевого компенсатора, в упрощении технологии изготовления, в увеличении надежности при эксплуатации, в повышении условий пожарной и экологической безопасности, удобства обслуживания устьевого компенсатора, ремонтопригодности и конкурентоспособности.
Решение технической задачи изобретения достигается тем, что в верхней траверсе дополнительно выполнена сферическая поверхность для взаимодействия через шарики и регулировочную гайку с винтом, который проходит через отверстия траверс с зазором, равным величине эксцентриситета винта, а коленчатый шарнир выполнен в виде втулки с эксцентриковым отверстием для взаимодействия с одной стороны через буртик и шары с эксцентриковым винтом через кольцевую канавку, с другой стороны с устевим штоком через сферическую поверхность, выполненную в соединительной муфте, и сферическую канавку, выполненную в кронштейне, и соединенным через пули и буртики с втулкой. Для бесступенчатого регулирования длины штангової подвески в скважине по диаграмме нагрузок длина эксцентрикового винта выполнена расчетной, в зависимости от величины изменения амплитуды балансира станка-качалки.
В статическом положении элементы устьевого компенсатора взаимодействуют таким образом.
Эксцентриковый винт через пули и кольцевую канавку устанавливается в эксцентриковое отверстие, выполненное во втулке, и фиксируется в собранном положении через защитное уплотнение и буртик, выполненный в отверстии эксцентрикового.
Соединительная муфта через сферическую поверхность, шары и сферическую кольцевую канавку соединяется с кронштейном и фиксируется уплотнением.
Кронштейн через буртики, выполненные во втулке и в кронштейне, через пули, проходячі через технологическое отверстие, соединяется с втулкой, фиксируется защитной манжетой, и технологическое отверстие закрывается пробкой. В собранном виде устьовий компенсатор вставляется в отверстия нижней и верхней траверс, установленных на канатной подвеске и фиксируется регулировочной гайкой через шара по сферической поверхности, регулировочная гайка стопорится болтом.
Манжета предохраняет соединение от воздействия внешней среды. Винт предохраняет пули от выпадения.
Устьовий шток через резьбовые элементы соединяется с соединительной муфтой и фиксируется фиксатором.
Устьовий компенсатор работает следующим образом.
В динамическом положении, при возвратно-поступательном движении балансира станка-качалки элементы шаровых соединений устевого компенсатора вращаются относительно своих осей и относительно друг друга в зависимости от величины эксцентриситетов
Для определения нагрузок, действующих на штангову подвеску, останавливают станок-качалку, с помощью регулировочной гайки разводят верхнюю и нижнюю траверсы, между ними устанавливают динамограф, включают станок-качалку и снимают данные нагрузок, действующие на штангову подвеску.


Рисунок 4.1 – Устьовий компенсатор

Устьовий компенсатор (рисунок 4.1), содержащий канатную подвеску 1, с нижней и верхней траверсами 9,6, элементы коленчатого шарнира для соединения с устьовим штоком 14, с возможностью их разворота по трем осям, отличающийся тем, что в верхней траверсе 6 дополнительно выполнена сферическая поверхность для взаимодействия через шарики 7, диаметром 12 мм ГОСТ 3722 – 84, и регулировочную гайку 3, с эксцентриковым винтом 2, проходит через отверстия траверс с зазором, равным величине эксцентриситета винта, а коленчатый шарнир выполнен в виде втулки 10, с эксцентриковым отверстием для взаимодействия с одной стороны через буртик и шарики 7, 11, 19 с эксцентриковым винтом через кольцевую канавку, с другой стороны, с устевим штоком через сферическую поверхность, выполненную в з'єднувальній муфте 16, и сферическую канавку, выполненную в кронштейне 17, и соединенным через шарики 11, и буртики с втулкой. Конструкция устьовий компенсатор содержит стопорный болт 4, манжету 5, винт 8, защитную манжету 12, уплотнение 13, фиксатор 15, пробку 18.
Для плавного, бесступенчатого регулирования длины штангової подвески в скважине с помощью регулировочного винта поднимают или опускают устьовий компенсатор относительно верхней и нижней траверс, используя для этого длину эксцентрикового винта и диаграмму действующих нагрузок на штангову подвеску, определил динамограф.
Этот метод позволяет исключить подгонку длины штангової подвески в скважине различной длины вставками и обеспечить безударну эксплуатацию штангового насоса в скважине при одновременном обеспечении максимальной производительности. Предложенное новое техническое решение устевого компенсатора отличается от известных технических решений новизной и его использование в производстве повысит показатели пожарной безопасности и промышленной экологии при одновременном повышении показателей надежности эксплуатации нефтяных скважин, оборудованных станками-качалками.
Предложенный устьовий компенсатор по уровню технического решения не имеет аналогов как в Украине, так и за рубежом, прост в изготовлении, надежен в эксплуатации, ремонтопригодный, конкурентоспособен и найдет широкое применение в нефтяной промышленности Украины и за рубежом с обеспечением положительного технико-экономического эффекта.
Устьовий компенсатор, отличающийся тем, что длина эксцентрикового винта выполнена расчетной в зависимости от величины изменения амплитуды балансира станка-качалки для бесступенчатого регулирования длины штангової подвески в скважине по диаграмме нагрузок.

Комплекс оборудования для добычи нефти с помощью СШНУ с внедрением устьевого компенсатора балансирного станка – качалки СКД4-2,1-1400

На (чертеже №1) изображен балансирний станок – качалка СКД4-2,1-1400, подбор именно такого станка обусловлен расчетами приведенными в расчетно – пояснительной записке (согласно исходных данных).
На сборочном (чертеже №2) изображен сальник устьовий. Данное оборудование предназначено для герметизации внутренней полости колонны насосно-компрессорных труб. Отметим, что устьевое облоднання выполняет еще одну важную функцию – удержания колонны насосно-компрессорных труб в висячем положении. Оборудование устья включает в себя крестовик, накрученный на эксплуатационную колонну, в боковых отводов которого подсоединены краны, а на верхнем, горизонтальном фланце установлен фланец, на котором висит колонна НКТ, а в верхней части – гирловий сальник. Давление, что воспринимает гирловий сальник, обусловленный противодавлением на устье скважины, что с воплощением однотрубной системы сбора и транспортировки нефти и газа может достигать 4 Мпа.
На (чертеже №3) изображено деталировка сальника устьевого.
Техническая задача предложения устьевого компенсатора, (который изображен на складальмону чертеже №4) состоит в уменьшении элементной базы конструкции в упрощении технологии изготовления, в увеличении надежности при эксплуатации, в повышении условий пожарной и экологической безопасности, удобства обслуживания устьевого компенсатора, ремонтопригодности и конкурентоспособности.
Решение технического предложения достигается тем, что в верхней траверсе дополнительно выполнена сферическая поверхность для взаимодействия через шарики и регулировочную гайку с винтом, который проходит через отверстия траверс с зазором, равным величине эксцентриситета винта, а коленчатый шарнир выполнен в виде втулки с эксцентриковым отверстием для взаимодействия с одной стороны через буртик и шары с эксцентриковым винтом через кольцевую канавку, с другой стороны с устевим штоком через сферическую поверхность, выполненную в соединительной муфте, и сферическую канавку, выполненную в кронштейне, и соединенным через пули и буртики с втулкой. Для бесступенчатого регулирования длины штангової подвески в скважине по диаграмме нагрузок длина эксцентрикового винта выполнена расчетной, в зависимости от величины изменения амплитуды балансира станка-качалки.
Для определения нагрузок, действующих на штангову подвеску, останавливают станок-качалку, с помощью регулировочной гайки разводят верхнюю и нижнюю траверсы, между ними устанавливают динамограф, включают станок-качалку и снимают данные нагрузок, действующие на штангову подвеску.
Для плавного, бесступенчатого регулирования длины штангової подвески в скважине с помощью регулировочного винта поднимают или опускают устьовий компенсатор относительно верхней и нижней траверс, используя для этого длину эксцентрикового винта и диаграмму действующих нагрузок на штангову подвеску, определил динамограф.
Этот метод позволяет исключить подгонку длины штангової подвески в скважине различной длины вставками и обеспечить безударну эксплуатацию штангового насоса в скважине при одновременном обеспечении максимальной производительности. Предложенное новое техническое решение устевого компенсатора отличается от известных технических решений новизной и его использование в производстве повысит показатели пожарной безопасности и промышленной экологии при одновременном повышении показателей надежности эксплуатации нефтяных скважин, оборудованных станками-качалками.
На (чертеже №5) показана деталировка внедряемого компенсатора.
Технологический процесс изготовления кройнштейна внедряемого устьевого компенсатора (чертеж №6) включает перечень операций, и инструмент который необходим для изготовления детали.
Дипломный проект включает разделы “Охрана труда”и “Охрана окружающей среды”, где отражены вопросы создания безопасных условий труда и предотвращения загрязнения окружающей среды.
Целесообразность внедрения предлагаемой модернизации подтверждено экономическими расчетами. Экономический эффект достигается за счет увеличения межремонтного цикла оборудования.