Для отбора из скважин больших объёмов жидкости применяется лопастный насос с рабочими колесами центробежного типа, обеспечивающий высокий напор при заданных подачах жидкости и габаритах насоса. Наряду с этим, в нефтяных скважинах некоторых районов с вязкой нефтью необходима большая мощность привода относительно подачи. В общем случае эти установки носят название погружные электронасосы. В первом случае - это установки центробежных электронасосов (УЗЦН), во втором - установки погружных винтовых электронасосов (УЗВНТ).

Скважинные центробежные и винтовые насосы приводятся в действие погружными электродвигателями. Электроэнергия подводится к двигателю по специальному кабелю. Установки ЭЦН и ЭВН довольно просты в обслуживании, так как на поверхности имеются станция управления и трансформатор, не требующие постоянного ухода.

При больших подачах УЭЦН имеют достаточный КПД, позволяющий конкурировать этим установкам со штанговыми установками и газлифтом.

При этом способе эксплуатации борьба с отложениями парафина проводится достаточно эффективно с помощью автоматизированных проволочных скребков, а также путем нанесения покрытия на внутреннюю поверхность НКТ.

Межремонтный период работы УЭЦН в скважинах достаточно высок и достигает 600 суток.

Скважинный насос имеет 80-400 ступеней. Жидкость поступает через сетку в нижней части насоса. Погружной электродвигатель маслозаполненный, герметизированный. Во избежание попадания в него пластовой жидкости устанавливается узел гидрозащиты. Электроэнергия с поверхности подается по круглому кабелю, а около насоса - по плоскому. При частоте тока 50 Гц частота вращения вала двигателя синхронная и составляет 3000 мин (-1).

Трансформатор (автотрансформатор) используют для повышения напряжения тока от 380 (напряжение промысловой сети) до 400 - 2000 В.

Станция управления имеет приборы, показывающие силу тока и напряжение, что позволяет отключать установку вручную или автоматически.

Колонна НКТ оборудуется обратным и сливным клапанами. Обратный клапан удерживает жидкость в НКТ при остановках насоса, что облегчает запуск установки, а сливной освобождает НКТ от жидкости перед подъемом агрегата при установленном обратном клапане.

Для повышения эффективности работы для извлечения вязких жидкостей используется скважинные винтовые насосы с погружным электродвигателем. Установка скважинного винтового насоса, подобно установке ЭЦН, имеет погружной электродвигатель с компенсатором и гидрозащитой, винтовой насос, кабель, обратный и сливной клапаны (встроенные в НКТ), оборудование устья, трансформатор и станцию управления. За исключением насоса, другие части установки идентичны.

Станция управления представляет собой коробочный блок, в котором расположена электрика. Вблизи станции управления (или прямо на ней) выведен ручной тормоз станка-качалки. На самой станции управления расположен ключ (для замыкания электросети) и амперметр. Последний — очень важный элемент, особенно в работе оператора ДНГ. Нулевая отметка у амперметра поставлена в середину шкалы… Читать ещё >

Конструкция, принцип действия и назначение станка-качалки ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

• Введение
• Назначение станка качалки
• Конструкция
• Принцип действия
• Эксплуатация скважин бесштанговыми насосами
• Список использованной литературы

СТАНОК-КАЧАЛКА (а. reversing machine; н. Pumpenbock, Tiefpumpenanlage, Gestдn — getiefpumpe; ф. pompe, а balancier; и. bomba de balancнn) — агрегат для приведения в действие глубинного насоса при механизированной эксплуатации нефтяных скважин. Возвратно-поступательное движение плунжеру глубинного насоса передаётся через штанги и шток.

Станок-качалка устанавливается на фундаменте над устьем скважины. В зависимости от количества одновременно обслуживаемых скважин станки-качалки бывают индивидуальные, спаренные и групповые. На практике чаще всего применяются индивидуальные станки-качалки.

В зависимости от характера передачи движения к штоку индивидуальные станки-качалки бывают балансирного и безбалансирного типа. Наиболее распространены балансирные индивидуальные станки-качалки, которые отличаются от безбалансирных принципом действия и конструкцией механизма, преобразующего вращательное движение вала двигателя в возвратно-поступательное движение штока и колонны штанг.

Несмотря на многообразие типов и конструкций безбалансирных индивидуальных станков-качалок, они не нашли достаточного распространения в нефтедобывающей промышленности вследствие ряда существенных недостатков. Основным типом приводов глубинных плунжерных насосов в современной практике глубинно-насосной нефтедобычи являются балансирные индивидуальные станки-качалки с механическим, пневматическим и гидравлическим приводом.

Назначение станка качалки

Станок-качалка является важным видом нефтегазового оборудования и используется для механического привода к нефтяным скважинным штанговым (плунжерным) насосам. Конструкция станка-качалки представляет собой балансирный привод штанговых насосов, состоящий из редуктора и сдвоенного четырехзвенного шарнирного механизма.

Станок-качалка предназначен для индивидуального механического привода к нефтяным скважинным штанговым насосам. Станок-качалка конструктивно представляет собой индивидуальный балансирный привод штанговых насосов, состоящий из редуктора и сдвоенного четырехзвенного шарнирного механизма, с роторным и роторно-балансирным уравновешиванием, преобразующим вращательное движение кривошипов в вертикальное движение канатной подвески устьевого штока с прикрепленной к нему колонной насосных штанг.

Конструкция

Cтанок-качалка CK-7: 1 — рама; 2 — стойка; 3 — кривошипы; 4 — балансир; 5 — шатуны; 6 — редуктор; 7 — электродвигатель; 8 — противовесы; 9 — тормоз.

Станок-качалка устанавливается на специально подготовленном фундаменте (обычно бетонном), на котором устанавливаются: платформа, стойка и станция управления.

После первичного монтажа на стойку помещается балансир, который уравновешивают т. н. головкой балансира. К ней же крепится канатная подвеска (последняя соединяет балансир с полированым сальниковым штоком).

На платформу устанавливается редуктор и электродвигатель. Иногда электродвигатель расположен под платформой. Последний вариант имеет повышенную опасность, поэтому встречается редко. Электродвигатель соединяется с маслонаполненным понижающим редуктором через клино-ременную передачу. Редуктор же, в свою очередь, соединяется с балансиром через кривошипно-шатунный механизм. Этот механизм преобразует вращательное движение вала редуктора в возвратно-поступательное движение балансира.

Станция управления представляет собой коробочный блок, в котором расположена электрика. Вблизи станции управления (или прямо на ней) выведен ручной тормоз станка-качалки. На самой станции управления расположен ключ (для замыкания электросети) и амперметр. Последний — очень важный элемент, особенно в работе оператора ДНГ. Нулевая отметка у амперметра поставлена в середину шкалы, а стрелка-указатель движется то в отрицательную, то в положительную область. Именно по отклонению влево-вправо оператор определяет нагрузку на станок — отклонения в обе стороны должны быть примерно равные. Если же условие равенства не выполняется, значит, станок работает вхолостую.

станок качалка насос скважина Рис. 10.9. Схема балансирного станка-качалки:

1 — канатная подвеска; 2 — балансир с поворотной головкой; 3 — опора балансира; 4 — стойка; 5 — шатун; 6 — кривошип; 7 — редуктор; 8 — ведомый шкив; 9 — клиноременная передача; 10 — электромотор; 11 — ведущий шкив; 12 — ограждения; 13 — салазки поворотные для электромотора; 14 — рама, 15 — противовес, 16 — траверса, 17 — тормозной шкив.

Предусмотрено механизированное плавное перемещение кривошипных противовесов, при котором достигается лучшее уравновешивание СК.

Качалки оборудованы двухколодочным тормозом с ручным приводом. Тормозной барабан закреплен на трансмиссионном валу редуктора. С помощью тормоза балансир и противовесы качалки могут быть зафиксированы в любом положении. Электродвигатель устанавливается на салазках, наклон которых регулируется для достижения необходимого натяжения тиксотропных ремней трансмиссионной передачи. Изменение длины хода балансира достигается перестановкой пальца шатуна на кривошипе, а изменение числа качаний достигается сменой шкива на валу электродвигателя на другой размер.

Основные узлы станка-качалки — рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирно-подвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами. СК комплектуется набором сменных шкивов для изменения числа качаний, т. е. регулирование дискретное. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной салазке.

Монтируется станок-качалка на раме, устанавливаемой на железобетонное основание (фундамент). Фиксация балансира в необходимом (крайнем верхнем) положении головки осуществляется с помощью тормозного барабана (шкива). Головка балансира откидная или поворотная для беспрепятственного прохода спускоподъемного и глубинного оборудования при подземном ремонте скважины. Поскольку головка балансира совершает движение по дуге, то для сочленения ее с устьевым штоком и штангами имеется гибкая канатная подвеска. Она позволяет регулировать посадку плунжера в цилиндр насоса для предупреждения ударов плунжера о всасывающий клапан или выхода плунжера из цилиндра, а также устанавливать динамограф для исследования работы оборудования.

Амплитуду движения головки балансира (длина хода устьевого штока-7 на) регулируют путем изменения места сочленения кривошипа шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие). За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравномерная. Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.

Блок управления обеспечивает управление электродвигателем СК в аварийных ситуациях (обрыв штанг, поломки редуктора, насоса, порыв трубопровода и т. д. ), а также самозапуск СК после перерыва в подаче электроэнергии.

Принцип действия

Работа станка-качалки в неуравновешенном состоянии не разрешается.

Схема обвязки скважины. Схема спуска хвостовика. Параметры работы станка-качалки изменялись в пределах: S — от 300 до 240 см и и — от 7 до 12 кач / мин.

При работе станка-качалки потребная мощность в течение одного цикла (одного оборота) претерпевает значительные изменения по величине.

При работе станка-качалки динамограф перемещается вместе с полированным штоком. При ходе вверх при помощи прикрепленной к сальнику нити 9 приводится во вращение ролик и вместе с ним ходовой винт 11, по которому ходовая гайка вместе со столиком 8 движется по направляющим 12 вверх. В это время возвратная пружина заводится. При ходе вниз возвратная пружина раскручивается и возвращает столик в первоначальное положение. Так измеряются усилия при ходе вверх и вниз.

При работе станка-качалки каждый насос отбирает продукцию из разных пластов и подает ее на поверхность.

При работе станка-качалки без компрессора или с компрессором на заднем плече шатун постоянно растянут при ходе головки балансира как вверх, так и вниз.

При работе станка-качалки месс-доза, включенная в втулочно-роликовую цепь, попеременно испытывает растягивающие усилия от веса штанг, погруженных в жидкость, и столба жидкости в подъемных трубах. В состоянии покоя на нее действует только вес штанг, погруженных в жидкость.

За работой станка-качалки, состоянием устьевого оборудования и подачей жидкости бригада по добыче нефти ведет круглосуточное наблюдение.

Во время работы станка-качалки не допускается производство ремонта или крепления каких-либо частей станка, запрещается чистить и смазывать движущиеся части вручную, снимать предохранительные ограждения, а также направлять сбрасывать, натягивать или ослаблять ременную передачу.

Во время работы станка-качалки нагрузка на головку балансира и на все узлы механизма меняется в зависимости от направления движения плунжера.

По мере работы станка-качалки уровень жидкости в подъемных трубах повышается до тех пор, пока она не дойдет до устья скважины. Затем жидкость через тройник отводится в выкидную линию и далее по трубопроводу — в групповую замерную установку.

Механическая теория работы станка-качалки при мягкой характеристике двигателя до настоящего момента не разработана. Поэтому ряд вопросов, относящихся к природе отмеченного выше явления, не вполне ясен. Однако, судя по опытным наблюдениям, смягчение характеристики двигателя может представить собой весьма эффективный способ облегчения условий работы редуктора станка-качалки.

Во время работы станка-качалки при подъеме головки балансира электродвигатель привода воспринимает нагрузку, состоящую из веса поднимаемой жидкости и веса колонны штанг, а при опускании головки балансира на двигатель ложится нагрузка от одного веса колонны штанг. Таким путем нагрузка двигателя получается неравномерной и знакопеременной.

Долговечность и безаварийность работы станка-качалки во многом зависит от его уравновешенности. В неуравновешенном станке-качалке при ходе плунжера вверх на установку действует вес столба жидкости в трубах и вес штанг. При ходе плунжера вниз электродвигатель разгружается и не производит работы, так как плунжер перемещается вниз под собственным весом штанг.

Эксплуатация скважин бесштанговыми насосами

Для отбора из скважин больших объёмов жидкости применяется лопастный насос с рабочими колесами центробежного типа, обеспечивающий высокий напор при заданных подачах жидкости и габаритах насоса. Наряду с этим, в нефтяных скважинах некоторых районов с вязкой нефтью необходима большая мощность привода относительно подачи. В общем случае эти установки носят название погружные электронасосы. В первом случае — это установки центробежных электронасосов (УЗЦН), во втором — установки погружных винтовых электронасосов (УЗВНТ).

Скважинные центробежные и винтовые насосы приводятся в действие погружными электродвигателями. Электроэнергия подводится к двигателю по специальному кабелю. Установки ЭЦН и ЭВН довольно просты в обслуживании, так как на поверхности имеются станция управления и трансформатор, не требующие постоянного ухода.

При больших подачах УЭЦН имеют достаточный КПД, позволяющий конкурировать этим установкам со штанговыми установками и газлифтом.

При этом способе эксплуатации борьба с отложениями парафина проводится достаточно эффективно с помощью автоматизированных проволочных скребков, а также путем нанесения покрытия на внутреннюю поверхность НКТ.

Межремонтный период работы УЭЦН в скважинах достаточно высок и достигает 600 суток.

Скважинный насос имеет 80−400 ступеней. Жидкость поступает через сетку в нижней части насоса. Погружной электродвигатель маслозаполненный, герметизированный. Во избежание попадания в него пластовой жидкости устанавливается узел гидрозащиты. Электроэнергия с поверхности подается по круглому кабелю, а около насоса — по плоскому. При частоте тока 50 Гц частота вращения вала двигателя синхронная и составляет 3000 мин (-1).

Трансформатор (автотрансформатор) используют для повышения напряжения тока от 380 (напряжение промысловой сети) до 400 — 2000 В.

Станция управления имеет приборы, показывающие силу тока и напряжение, что позволяет отключать установку вручную или автоматически.

Колонна НКТ оборудуется обратным и сливным клапанами. Обратный клапан удерживает жидкость в НКТ при остановках насоса, что облегчает запуск установки, а сливной освобождает НКТ от жидкости перед подъемом агрегата при установленном обратном клапане.

Для повышения эффективности работы для извлечения вязких жидкостей используется скважинные винтовые насосы с погружным электродвигателем. Установка скважинного винтового насоса, подобно установке ЭЦН, имеет погружной электродвигатель с компенсатором и гидрозащитой, винтовой насос, кабель, обратный и сливной клапаны (встроенные в НКТ), оборудование устья, трансформатор и станцию управления. За исключением насоса, другие части установки идентичны.

Параметры и технические характеристики

Нефтяная качалка - один из распространенных типов оборудования для нефтяных месторождений. Данная техника используется для добычи ценного ресурса с разной глубины методом вращательно-поступательного движения рабочих органов. Производительность, глубина проникновения, долговечность работы качалки зависит от качества и технических характеристик установленного на нее редуктора.

Последний применяется для снижения вращательной скорости подвижных элементов техники при одновременном наращивании мощности, которая передается от электрического мотора станковым кривошипам. В соответствии с назначением, механизм получил название редуктора нефтяной качалки. Выполняется он на зубчатой передаче.

Сфера применения редуктора станка-качалки

Редуктор станка-качалки (еще одно название) устанавливают на металлическую раму в привод скважинных установок штангового типа. Подключение к балансировке осуществляется посредством кривошипно-шатунного механизма. Его плюсы:

• простая конструкция (зубчатая передача);
• надежность зацепления, которая обеспечивает высокую производительность и удобство поднятия нефти на поверхность.

Наиболее распространенный класс редукторов станка-качалки нефти - цилиндрические 2-ступенчатые механизмы с зацеплением по принципу Новикова. Такие конструкции используют в работе 2 типа шеврона:

• раздвоенный (быстроходная ступень);
• с канавкой (тихоходный).

Редуктор нефтяной качалки данной серии выдает оптимальную вращательную скорость элементов, обеспечивая мягкую быструю работу приводного механизма.

Устройство редуктора нефтяной качалки

Устройство редуктора нефтяной качалки включает серию из 2 пар зубчатых цилиндрических передач, сцепленных по оригинальной системе Новикова. Линейка типоразмеров включает 8 типов конструкций. Класс, к которому отнесен цилиндрический механизм, - Ц2НШ. Особенности конструкции:

• ведущий вал монтирован в роликовом подшипнике с короткими роликами цилиндрической формы;
• ведомый вал - в 2-рядных подшипниках сферической формы (с двух концов "закрыт" кривошипом);
• промежуточный вал - вместе с основным;
• шкивы тормоза и клиновидной ременной передачи - на ведущем валу зубчатой колесной передачи.

Смазка цилиндрического редуктора нефтяной качалки осуществляется комбинированным способом. Зубчатые колеса смазываются из емкости корпуса (картерная смазка). Валовые подшипники - в режиме принудительной картерной смазки. Узлы станка-качалки обрабатываются пластичной смазкой.

Особенности работы редуктора станка-качалки нефти

Ось цилиндрического редуктора станка-качалки укомплектована 2-мя якорями. Шатуны с одного конца закреплены к кривошипу (валу), с другого - соединяются с балансиром при помощи шарнирного крепления. К головке балансира прикреплены штанги с плунжером нефтяного насоса. Принцип работы редуктора нефтяной качалки сводится к следующему:

• При вращении приводного вала запускается движение кривошипа, соединенного с ним зубчатыми колесами.
• Кривошипный вал двигает шатуны, а те - запускают балансировку.
• Раскачиваясь, балансирная головка качает и штанги, и насосный плунжер.
• Раскачиваясь, плунжер глубинного насоса перемещается вверх-вниз в темпе, заданном балансиром.

Отметка крайних положений штока выполняется через линию связи. Последняя получает импульс напряжения при замыкании цепочки датчика положений. Другое название последнего - трансформатор. Он работает от 2-х якорей, закрепленных на оси редуктора станка-качалки. Каждые ее пол-оборота один из якорей замыкает цепочку трансформатора. Система настроена так, чтобы момент фиксации (замыкания) приходился строго на верхнее крайнее и нижнее крайнее положение штока.

Ремонт редуктора нефтяной качалки

Как и любой сложный механизм, редуктор станка-качалки нефти требует регулярного технического обслуживания. Одним из пунктов программы такого обслуживания является плановый ремонт с заданной периодичностью (зависит от типа оборудования, интенсивности работы, возраста и т. д.). Система действий при плановом ремонте включает серию обязательных операций. Что сюда входит:

• Частичная разборка приводного механизма нефтяной качалки с целью мониторинга износа деталей.
• Проверка состояния:
  • валов (ведущего/ведомого/промежуточного);
  • шкивов;
  • подшипников (+ их крышек).

  После остановки на ремонт и прежде чем запустить систему в работу, необходимо соблюсти базовые требования программы безопасности. То есть убедиться в том, что зона установки редуктора нефтяной качалки огорожена специальными конструкциями, поблизости нет людей, а сам он полностью отключен (перед разборкой) или не заторможен (перед запуском).

  Смазка редуктора нефтяной качалки

  Для смазки редуктора станка-качалки нефти применяется машинное масло. Оно заливается в картер, куда по мере вращения окунаются подвижные элементы сборки. Выбор смазки осуществляется, согласно сезону (лето-зима). Масло должно быть залито до верхнего крана. Контролировать уровень смазки можно через специальные пробки, предусмотренные на корпусе.

  Купить редуктор нефтяной качалки

  
  

  Конкретные характеристики и область эксплуатации редуктора станка-качалки определяют условия добычи нефти. Здесь выбор устройства прямо зависит от глубины залегания "черного золота", площади месторождения, графика работ по извлечению ресурса.

  Если вы планируете купить редуктор нефтяной качалки, обращайтесь к профессионалам. ООО ПТЦ "Привод" занимается производством данной техники и ее доставкой в любой город России или страны СНГ.

  Мы предлагаем приводное оборудование для станков-качалок нефти по выгодным ценам с заводской гарантией качества. Осуществляем гарантийной и постгарантийное обслуживание своих приводных устройств, консультируем заказчика по любым вопросам, связанным с выбором и эксплуатацией изделий. Чтобы заказать редукторный механизм или получить консультацию, свяжитесь с нами удобным способом (все данные для связи вы найдете на сайте в блоке "Контакты").

  Читайте также:

    
  • Стохастическая независимость и зависимость событий реферат
    
  • Реферат на тему в язання гачком
    
  • Реферат проблема сознания как предмета психологического анализа в работах л с выготского
    
  • Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия реферат
    
  • Хронические синуситы клинические формы принципы лечения хронического гайморита реферат