Установка электроцентробежного насоса ЭЦНД- 5-1250 с разработкой оборудования для захщиты установки от механических примесей-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Установка электроцентробежного насоса ЭЦНД- 5-1250 с разработкой оборудования для захщиты установки от механических примесей-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-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
4 ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ
4.1 Описание конструкции сепаратора механических примесей

Проведен поиск прототипов в существующем уровне техники по созданию центробежных сепараторов механических примесей УЕВН положительных результатов не дал. Нами был рассмотрен ряд разработок, связанных с проблемами механических примесей:
Известен патент СССР №1825544 с приорететом от 1988 года, автором которого является профессор Российского Государственного Университета Нефти и Газа им. Губкина (РГУІНГ им. Губкина) Дроздов А.Н. Данным патентом охраняются права интеллектуальной собственности на разработку погружной насосно-ежекторної системы (НЭС), которая получила условное название «ТАНДЕМ», включает струйный аппарат в компоновке с установкой електровідцентрового насоса (УЕВН) и газосепаратором. Данная разработка предназначена для увеличения кпд насосной установки, эффективного использования відсепарованого в затрубное пространство газа и жидкостно-газовых эмульсий, успешной адаптации в нестационарных условиях разработки месторождений електровідцентровими насосами УЕВН, значительного расширения их диапазона эксплуатации.
В данной разработке погружной насосно-ежекторної системы разработки РГУІНГ им. Губкина отведена роль насоса, который помогает удалять вредные для работы УЕВН среды (відсепарований газ и механические примеси) по приему УЕВН.
Известен используемый на нефтегазодобывающих предприятиях сепаратор (отделитель механических примесей), что использует гравитационный метод отделения примесей в предназначенный для этого контейнер. Но такой метод совершенно не эффективен, поскольку, если примеси были подняты из зоны перфорации скоростью восходящего потока флюидов в эксплуатационной колонне с внутренним диаметром, например, 131 мм, то осадконакопленням в меньшем диаметре корпуса контейнера выделить примеси в осадок просто не удается сделать эффективным, вследствие большой скорости потока жидкости в контейнере.
Известен патент Российской Федерации №2156283 С2, Е 21 В 43/08 с приоритетом от 14.07.2000 года, автором которого является профессор РГУ Нефти и Газа им. Губкина Дроздов А.Н. В данной разработке отделения механических примесей на приеме УЕВН осуществляется магнитными полями (используются магнитные свойства частиц мехпримесей) из флюидов, проходящих через магнитные поля. При этом их накопление осуществляется на поверхностях магнитов. Возможность самоочистки магнитов отсутствует. Через определенный период работы эксплуатация такого устройства станет безефективною ввиду перекрытия отверстий отложениями механических примесей.
В представленной нами разработке устройства таких недостатков нет. Выделены центробежной силой механические примеси отводятся в отдельный поток (по предназначенному для этого каналу) и в обход УЕВН подаются в НЕС, а затем в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ).
Прототипом по способу отделения механических примесей из перекачиваемой жидкости можно принять устройства, использующие различную плотность веществ, составляющих смесь жидкости для их разделения в центробежных ускорителях. Такие устройства (циклотрони) применяются на буровых установках и в других отраслях народного хозяйства с целью выделения из жидкости веществ с разной плотностью, отличной от плотности основной жидкости (например, механические примеси или вода из разных масел).
Прототипом по конструктивным особенностям исполнения представленного центробежного сепаратора можно принять газосепаратори УЕВН различных разработок, фирм и производителей (АЛНАС, ЛЕМАЗ, БОРЕЦ, НОВОМЕТ, Centrilift, ODI, REDA). Отличительной особенностью является то, что у всех этих устройств после прохождения шнека, каверноутворюючого колеса и барабанов сепарацій флюиды подаются на узел разделения сред, состоящий из 2 камер. При этом жидкость центробежной силой, которая создается барабанами сепарацій, выбрасывается до стенки корпуса (защитной гильзе) и попадает во внешнюю камеру узла разделения сред, откуда в диспергаторе или непосредственно на прием УЕВН, а газ, поднимаясь вдоль ведущего вала, попадает во внутреннюю камеру разделения сред и отводится за пределы корпуса сепаратора (в затрубное пространство). Наибольшим сходством обладает газосепаратор МН ОДН фирмы ЗАО «НОВОМЕТ - ПЕРМЬ» с установленным диспергатором.

Рисунок 4.1 – Общий вид компоновки УЕВН
В представленной мною разработке устройство предназначено для эксплуатации с електрозаглибними насосами УЕВН в скважинах для предотвращения засорения, преждевременного износа, разрушения и заклинивания валов електровідцентрових насосов при их непосредственной эксплуатации, а также сепарации и отвода газа с приема УЕВН. При этом раскрученные в барабанах сепарацій флюиды попадают в 3-х камерный узел разделения сред: газ, жидкость и механические примеси плюс жидкость. Затем потоки из средней и внутренней камер (жидкость и газ) меняют свои каналы течения с тем, чтобы после этого уже протекают по двум соседним каналам (среднем и внешнем) вредны для работы УЕВН среды (газ и механические примеси плюс жидкость) смешать между собой и пустить для перекачки в обход УЕВН (по обводной трубке) через НЕС в НКТ для подъема на поверхность в выкидной коллектор. Тем самым все вредные для работы УЕВН среды не допускаются на прием насоса и достигается продолжительная, стойкая работа УЕВН без механических примесей, износа и отказов.
Засорение УЕВН 7 (рисунок 4.1) происходит частицами, содержащимися в жидкости (проппант, песок-абразив, уголь, ил). Устройство обеспечивает повышение надежности и устойчивости работы УЕВН. Для чего центробежный сепаратор устанавливается на приеме УЕВН (вместо газосепаратора или приемного модуля 1 (рисунок 4.1)).
Отделение механических примесей от флюидов осуществляется центробежной силой, создаваемой вращением барабанов 12 (рисунок 4.2) сепарацій, установленных и вращающихся ведущим валом 13 при числе оборотов 2910 об/мин погружным электродвигателем 2. Жидкость поступает в сепаратор через сетку 9, фильтрует, и попадает на штэк 10, где объем жидкости, содержащей свободный газ, уменьшается, и создается подпор (подъемная сила) для ее подачи на каверноутворююче колесо 11. Потом флюиды попадают в барабаны сепарацій 12, где происходит разделение веществ в зависимости от их плотности (центробежной силой).

Рисунок 4.2 – Конструкция сепаратора механических примесей
С целью предотвращения истиранию корпуса сепаратора 20 механическими примесями применяются защитные гильзы 14. Раскрученные в барабанах сепарацій флюиды попадают в 3-х камерный узел разделения сред 15: газ, жидкость и механические примеси плюс жидкость. Затем потоки из средней и внутренней камер (жидкость и газ) меняют свои каналы протекания в степени 16 каналов с тем, чтобы после этого уже протекают по двум соседним каналам вредные для работы УЕВН среды стало возможным смешать между собой в диспергаторі 17 и пустить для перекачки в обход УЕВН через узел отвода газа и мехпримеси 18, который герметизируется резиновым уплотнением по обводной трубке 5 (рисунок 4.1) в НЕС и насосно-компрессорных трубах 8 (рисунок 4.1) для подъема на поверхность в нефтозбірний коллектор. При этом НЕС, установленная непосредственно над УЕВН, будет достаточно заглублена под динамический уровень жидкости для открытия клапана 3 (рисонок 4.1) в приемной камере и соответственно постоянной работы НЭС для непрерывного потока газа и механических примесей по обводной трубке 5 (рисунок 4.1). Тем самым все вредные для работы УЕВН среды не допускаются на прием насоса и достигается продолжительная, стойкая работа УЕВН без засорения и отказов.

4.2 Описание работы оборудования

При включении УЕВН погружной электродвигатель набирает обороты, и вместе с ним соединен шліцьовою муфтой набирает обороты и ведущий вал 13 (рисунок 4.2) центробежного сепаратора 1.
Отделение механических примесей от флюидов осуществляется центробежной силой, создаваемой вращением барабанов сепарации 12, установлены и вращаются приводным валом 13 при числе оборотов 2910 об/мин, погружным электродвигателем, 2 (рисунок 4.1). Жидкость поступает в сепаратор через сетку 9 рисунок 4.2, фильтрует, и попадает на штэк 10, где объем жидкости, содержащей свободный газ, уменьшается, и создается подпор (подъемную силу) для ее подачи на каверноутворююче колесо 11. Потом флюиды попадают в барабаны 12 сепарацій, где происходит разделение веществ в зависимости от их плотности (центробежной силой). С целью предотвращения истиранию корпуса сепаратора 20 мехдомішками применяются защитные гильзы 14. Раскрученные в барабанах сепарацій флюиды попадают в 3-х камерный узел разделения сред 15: газ, жидкость и мехдомішки плюс жидкость. Затем потоки из средней и внутренней камер (жидкость и газ) меняют свои каналы протекания в степени 16 каналов с тем, чтобы после этого уже протекают по двум соседним каналам вредные для работы УЕВН среды стало возможным смешать между собой в диспергаторі №1 17 и пустить для перекачки в обход УЕВН через узел отвода газа и механических примесей 18, который герметизируется резиновым уплотнением (по обводной трубке 5 (рисунок 4.1) в НЕС и насосно-компрессорных трубах 8 (рисунок 4.1) для подъема на поверхность в нафтозбірний коллектор. При этом НЕС, установленная непосредственно над УЕВН, будет достаточно заглублена под динамический уровень жидкости для открытия клапана 3 в приемной камере и соответственно постоянной работы НЭС для непрерывного потока газа и мехпримесей по обводной трубке 5. Количество свободного газа в очищенной жидкости, что поступает в УЕВН для предотвращения образования газового замка (заполнение полостей рабочих колес и аппаратов насоса газом с неизбежным срывом подачи), что осталась, смешивается диспергатором №2, 19 (рисунок 4.2) и подается в УЕВН. Тем самым все вредные для работы УЕВН среды не допускаются на прием насоса и достигается продолжительная, стойкая работа УЕВН без засорения и отказов.

ТЕМА ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

23.03.03.01 Установка ЭЦН с разработкой оборудования для захщиты установки от механических примесей

СОДЕРЖАНИЕ
ВСТУПЛЕНИЕ

1 ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР
1.1 Назначение и технические данные УЭЦН
1.2 Состав и комплектность УЭЦН
1.2.1 Оборудование устья скважин оборудованных УЭЦН
1.2.2 Центробежный заглибний насос
1.2.3 Электродвигатель и гидрозащита ЭЦН
1.2.4 Описание электрокабелю
1.2.5 Газовый сепаратор
1.2.6 Диспергатор

2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Основные правила подбора ЭЦН для скважины
2.1.1 Подбор ЭЦН
2.1.2 Подбор двигателя
2.1.3 Выбор кабеля
2.1.4 Выбор автотрансформатора
2.2 Описание подобранного оборудования
2.2.1 Электроцентробежный погруженный насос
2.2.2 Электродвигатель
2.2.3 Кабель
2.2.4 Газосепаратор

3 ТЕХНІКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

4 ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ
4.1 Описание конструкции сепаратора механических примесей
4.2 Описание работы оборудования

5 РАСЧЕТЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
5.1 Расчет степени ЭЦН
5.2 Расчет шліцевого соединения
5.3 Расчет вала насоса
5.4 Расчет мест установки промежуточных подшипников

6 РЕМОНТ
6.1 Ремонт УЭЦН
6.2 Обслуживание установки погруженного центробежного электронасоса
6.3 Основные технические неисправности и способы их устранения
6.4 Ремонт УЭЦН
6.4.1 Описание работ по ремонту насоса
6.4.2 Описание работ по ремонту электродвигателя
6.4.3 Описание работ по ремонту гидрозащиты
6.5 Расчет допущений на механическую обработку
6.6 Расчет режимов резания

7 ОРГАНИЗАЦИОННО ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ
7.1 Организация работ по подготовке скважины и монтажного агрегата
7.2 Организация работ из спуска агрегата в скважину
7.3 Организация работ из монтажа станции управления
7.4 Вспомогательное оборудование и инструмент

8 ОХРАНА ТРУДА
8.1 Характеристика оборудования что к небеспечности и вредности
8.2 Предохранительные приспособления предусмотренное в конструкции оборудование с целью безопасной эксплуатации
8.3 Инженерные расчеты из техники безопасности
8.3.1 Подбор и расчет заземления центробежного насосу
8.4 Техника безопасности проведении работ из эксплуатации и монтажа УЭЦН

9 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
9.1 Мероприятия по охране окружающей среды предусмотрены в проекте
9.1.1 Мероприятия по обеспечению нормативного состояния окружающей среды и ее безопасности
9.1.2 Мероприятия относительно защиты земельных ресурсов
9.1.3 Мероприятия по охране водных ресурсов
9.1.4 Лимиты и разрешения на размещение отходов
9.1.5 Мероприятия относительно предупреждения загрязнения атмосферы

10 ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ

11 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
11.1 Расчет расчетно-балансовой стоимости оборудования
11.2 Расчет годового фонда времени работы насосу
11.2.1 Простои в машино-днях во всех видах технического обслуживания и ремонта, что приходятся на один машино-годину работы
11.2.2. Расчет годового фонда времени
11.3 Расчет годовых текущих расходов в процессе эксплуатации насосу
11.3.1 Расчет амортизационных отчислений на реновацию техники.
1.3.2 Расходы на капитальный ремонт
11.3.3 Расходы на техническое обслуживание и текущие ремонты
11.3.4 Расходы на электроэнергию
11.3.5 Расчет расходов на смазочные материалы
11.4 Грустит результатов расчета годовых расходов
11.5 Расчет стоимости машино-години работы установки
11.6 Определение экономической эффективности внедрения новой техники на производстве

ВЫВОД
ЛИТЕРАТУРА
ДОПОЛНЕНИЯ

ЧЕРТЕЖ:
1 Установка погруженного электроцентробежного насоса. Схема технологическая(А1)
2 Заглибний электроцентробежный насос ЭЦНД- 5-1250. Сборочный чертеж(А1)
3 Модуль секция МС5-80. Сборочный чертеж(А1)
4.1 Протектолайзер ПН 5У. Сборочный чертеж(А2)
4.2 Протектолайзер ПК 5У. Сборочный чертеж(А2)
5 Сепаратор ГН- 5. Сборочный чертеж(А1)
6 Сепаратор механических примесей. Сборочный чертеж(А1)
7 Стенд испытания клапанов. Вид общий(А1)
8.1 Клапан предохранителен. Сборочный чертеж(А2)
8.2 Клапан спусковой КОГ- 73. Сборочный чертеж(А2)
9 Технологический процесс изготовления вала(А1)
10.1 Вал(А2)
10.2 Втулка(А4)
10.3 Кольцо промежуточное(А4)
10.4 Протектор(А4)
10.5 Обойма(А4)

ПРИМЕЧАНИЯ:
 В наличии также спецификации, маршрутная карта, ведомость проекта