- •Оглавление
- •1 Нефтегазодобывающая промышленность и значение оборудования
- •1.1 Механика в россии и в мире
- •1.2 История техники и оборудования для добычи нефти
- •1.3 Предмет курса и связь его с другими дисциплинами
- •1.4 Специфика машин и оборудования для нефтегазодобычи
- •1.5 Совершенствование оборудования и технический прогресс
- •2.2. Назначение и виды скважин
- •Лекция 2 оборудование эксплуатационной скважины
- •2.1. Классификация машин и оборудования для добычи нефти и газа
- •2.3. Конструкция скважины
- •2.4. Эксплуатационная колонна и силы, действующие на неё
- •2.5. Оборудование устьевой части
- •2.6. Обеспечение недежности скважин
- •Лекция 3 оборудование фонтанной скважины
- •3.1. Конструкция устья скважины
- •3.2. Насосно компрессоные трубы
- •3.2.1. Назначение и классификация труб
- •3.2.2 Условия работы и выбор труб
- •3.2.3 Определение допустимой величины подвески для гладких труб
- •3.2.4 Определение допустимой величины подвески для труб с высаженными концами
- •3.2.5 Допустимое внутреннее давление для труб
- •3.2.6 Определение допустимой глубины спуска насосных труб при эксплуатации скважин штанговыми насосами
- •3.3 Легкосплавные и непрерывные конструкции нкт
- •3.4. Страгивающая нагрузка в нкт и её определение
- •3.5 Футерованные насосно-компрессорные трубы
- •3.5.1 Покрытия из эпоксидных смол
- •3.5.2. Покрытия из стекла
- •3.5.3 Покрытия из эмали
- •3.6. Зарубежные конструкции нкт
- •3.7. Пакеры и якоря
- •3.8. Пусковые устройства арматуры
- •Лекция 4 оборудование для эксплуатации скважин скважинными штанговыми насосами (сшн)
- •4.1. Технологические особенности эксплуатации скважин установками сшн (усшн)
- •4.2. Конструктивные особенности усшн и принцип действия
- •4.3. Классификайи приводов скважинных штанговых насосов
- •4.4. Приводы скважинных штанговых насосов
- •4.4.1 Станки-качалки (ск)
- •4.5 Новый размерный ряд станков-качалок
- •Лекция 5. Кинематические показатели станка-качалки
- •5.1 Кинематика ск
- •5.2. Определение пути, скорости и ускорения точки подвеса штанг по элементарной, приближенной и точной теории
- •5.2.1. Расчеты по элементарной теории
- •5.2.2 Расчеты по уточненной (приближенной) теории
- •5.2.3. Расчеты по точной теории
- •5.3. Кинематические показатели ск
- •5.4. Статические и динамические усилия в точке подвеса штанг
- •5.5. Характер изменения усилий в точке подвеса штанг
- •5.6. Теоретическая и практическая динамограмма
- •Леция 6. Уравновешивание станка-качалки. Силы действующие на ск
- •6.1 Работа неуравновешенного ск
- •6.2. Виды уравновешивания ск
- •6.2.1. Механическое уравновешивание ск
- •6.2.2. Роторное уравновешивание
- •6.2.3. Комбинированное уравновешивание
- •6.2.4.Пневматическое уравновешивание ск
- •6.3 Практические методы доуравновешивания ск
- •6.3.1.Расчет уравновешивания по динамограмме
- •6.3.2. Расчет уравновешивания по показаниям амперклещей
- •6.4. Силы действующие на шатун ск
- •6.4.1. Определение сил действующих на шатун ск при балансирном уравновешивании
- •6.4.2. Построение динамограммы тангенциальных сил
- •Лекция 7. Глубинно-насосные штанги
- •7.1 Конструкция штанг
- •7.2. Условия работы штанг
- •7.3 Расчет колонны штанг
- •7.4 Определение фактических нагрузок на штанги при помощи динамограмм
- •7.5 Утяжеленный низ колонны штанг
- •7.6 Эксплуатация штанг
- •7.6.1 Некоторые указания к выбору штанг
- •7.7 Гидравлический компенсатор массы насосных штанг
- •7.8 Полые штанги
- •Лекция 8 насосы скважинные нефтяные штанговые (сшн)
- •8.1 Применяемые конструкции сшн
- •8.2 Невставные скважинные сшн
- •8.3 Насосы скважинные вставные
- •8.4 Манжетные насосы
- •8.5 Насосы с гуммированным плунжером
- •8.6 Телескопические насосы
- •8.7 Многоступенчатые насосы
- •8.8 Насосы двойного действия
- •8.9 Производительность сшн и факторы, влияющие на неё
- •8.9.1 Факторы, влияющие на производительность насоса
- •8.10 Динамометрирование как средство определения работоспособности шгн
- •Лекция 9 примеры расчета на прочность деталей установки сшн
- •9.1 Общая методика расчета
- •9.2 Расчет балансира
- •9.3 Расчет шатуна
- •9.4 Расчет ведомого вала редуктора
- •9.5 Расчет втулок цилиндра
- •Лекция 10 элементы гидравлического расчета сшн
- •10.1 Расчет утечек жидкости через зазор между плунжером и цилиндром
- •10.2 Расчет утечек в телескопическом насосе
- •10.3 Расчеты потерь напора в клапанах
- •10.4 Определение зазора между цилиндром и плунжером насоса
- •10.5 Силы, действующие на плунжер насоса
- •10.6 Износостойкость деталей сшн
- •10.7 Срок службы сшн
- •11.1 Безбалансирные станки-качалки
- •Лекция 11. Совершенствование привода сшн. Выбор оборудования для скважин
- •11.1.1 Безбалансирные ск с механическим уравновешиванием
- •11.1.2 Привод с уравновешивающей колонной труб
- •11.2 Гидравлический привод сшн
- •11.3 Станки-качалки с пневматическим уравновешиванием
- •11.4 Расчет мощности ск и подбор электродвигателя
- •11.5 Установление правильного режима работы ск
- •Лекция № 12. Бесштанговые погружные глубинно-насосные установки (бшгну)
- •12.1 Специфические особенности бшгн
- •12.2 Классификация бшгн
- •12.3 Достоинства и недостатки бшгн в общем ряду глубинно-насосного оборудования
- •12.4 Установка погружных центробежных насосов (уэцн)
- •Лекция № 13 погружные центробежные насосы (эцн) и комплектующие узлы уэцн
- •13.1 Область применения
- •13.2 Устройство узлов и деталей насоса
- •13.3 Погружной элетродвигатель (пэд)
- •13.4 Система гидразащиты уэцн
- •13.5 Кабель
- •13.6 Особенности конструкции эцн для работы в осложненных условиях
- •13.7 Пути соврешенстрвования конструкции уэцн
- •13.8 Зарубежные образцы уэцн
- •13.9 Техническая характеристика уэцн
- •Лекция № 14 установки погружных центробежных насосов для беструбной эксплуатации (уэцнба). Некоторые типовые расчеты узлов и деталей уэцн.
- •14.1 Уэцнба: достоинства и недостатки
- •14.2. Погружной центробежный насос
- •14.3 Погружной электродвигатель
- •14.4 Вспомогательные узлы
- •14.5 Расчет деталей и узлов уэцн
- •Лекция №15 гидроприводные установки скважинных штанговых насосов
- •15.1 Назначение и преимущества перед известными бесштанговыми насосами
- •15.2 Устройство наземного и подземного оборудования
- •15.3 Расчет основных параметров и узлов
- •Лекция № 16 другие разновидности бесштанговых скважинных насосов
- •16.1 Электровинтовые насосы (уэвн)
- •16.2 Диафрагменный насос
- •16.3 Струйный насос
- •16.4 Опыт эксплуатации угпн, уэвн и других типов бшгн в россии и за рубежом
- •Лекция № 17 установки для одновременно-разделенной эксплуатации нескольких пластов одной скважиной. Технологические схемы
- •17.1 Технологические схемы применяемых установок
11.2 Гидравлический привод сшн
Один из гидравлических приводов, разрабатываемых и применяемых за рубежом приведен на рисунке 79.
Он включает в себя подъемный цилиндр 1 и уравновешивающий цилиндр 2, соединенные между собой системой маслопроводов. Гидравлическая силовая часть состоит из насоса 3 (центробежного или другого типа) и распределительного устройства 4. Насос нагнетает в подъемный цилиндр масло, в результате чего поршень, а вместе с ним колонна штанг поднимается. При верхнем положении поршня происходит переключение распределительного устройства и жидкость вытекает из под поршня (ход вниз).
1-подъемный цилиндр; 2-уравновешивающий цилиндр; 3-насос; 4-распределительное устройство
Рисунок 79- Схема гидравлического привода СШН
Для уравновешивания гидравлического привода насосной установки применен цилиндр, в котором перемещается поршень со штоком. С последним связан груз, уравновешивающий массу штанг и половину массы жидкости как в балансирных СК. Насос нагнетает жидкость попеременно под поршень подъемного цилиндра или под поршень уравновешивающего цилиндра. Переключение осуществляется через распределительный механизм.
Описанный тип установки позволяет получить значительные длины хода (до 10 м) при незначительных изменениях конструкции и металлоемкости установки.
11.3 Станки-качалки с пневматическим уравновешиванием
В станках этого типа роль противовеса выполняет сжатый воздух в цилиндре 1 (рисунке 80), шарнирно связанный с балансиром 2. Полый шток 4 поршня 3 также шарнирно укреплен на раме. Сжатый воздух поступает в цилиндр через полый шток из баллона 5 при помощи гибкого бронированного шланга 6. Баллон 5 является ресивером, куда непрерывно компрессором 7 подкачивается воздух. Компрессор имеет привод от балансира СК или отдельный привод.
Все оборудование смонтировано на одной общей раме. Передача от двигателя 9 на редуктор 10 – тикстропная. На кривошипном валу редуктора насажены диски 8 с отверстиями для присоединения шатунов 11. Ось качения балансира помещается в конце его и опирается на стойки из двутаврового проката, связанные шарнирно с рамой 12. Устойчивость стоек обеспечивается укосинами 13.
Преимущество СК этого типа: уменьшен габарит, упрощено уравновешивание при изменении нагрузки, применено одно плечо, увеличена грузоподъемность.
Недостатки: сложность, малая надежность, необходимость тщательного ухода.
СК подобного типа широко применяются за рубежом фирмой «Люфкин».
В России применяются СК с гидропневматическим уравновешиванием СКН15-6010 и СКН10-4512 конструкции Азинмаша. Комбинация гидравлического и пневматического уравновешивания обеспечивает более плавную работу СК.
1-цилиндр; 2-балансир; 3-поршень; 4-полый шток; 5-баллон; 6-шланг; 7-компрессор; 9-двигатель; 10-редуктор; 11-шатуны; 12-рама; 13-укосины
Рисунок 80-Схема с пневматическим уравновешиванием
Система действует так (рисунок 81).
1-поршень; 2-жидкость; 3-маслонасосы; 4-рессиверы; 5-балансир
Рисунок 81-Схема СК с гидропневматическим уравновешиванием
Поршень имеет гидравлическое уплотнение жидкостью 2. Утечка непрерывно компенсируется маслонасосом 3 с приводом от балансира. Подкачка воздуха производится электроприводным насосным компрессором «К», запускающимся в работу от величины давления, фиксируемый электроконтактным манометром. Объем воздуха накапливается в ресивере 4, связанном шарнирно с балансиром 5. Объем воздуха, а значит и степень его сжатия в ресивере регулируется количеством масла в нем. Шток поршня полый и связан с рамой СК. Движущейся частью поршневой группы является здесь цилиндр- ресивер.
