- •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
3.2.2 Условия работы и выбор труб
Трубы спускают в скважину, свинчивая их между собой. В зависимости от глубины скважины (точнее, глубины залегания продуктивного пласта) количество труб может быть различным и достигать большой величины.
Следовательно, самая первая труба будет воспринимать наибольшую нагрузку. Кроме того, на НКТ подвешивают оборудование, они заполняются жидкостью, они подвергаются механическим, термическим, гидравлическим и другим нагрузкам.
Все это позволяет сказать, что условия работы НКТ весьма тяжелые и следует очень тщательно рассматривать все нагрузки, которые могут возникнуть в том или ином случае, чтобы не допускать обрыва НКТ. Это чревато большими осложнениями. Факторами, способствующими авариям с НКТ, могут быть нарушения их транспортировки и эксплуатации. Поэтому укажем на важнейшие из них: а) все трубы должны сортироваться по маркам стали; б) не допускается изгибы труб при транспортировке ; в) все резьбы должны защищаться предохранительными кольцами; г) при спуске в скважину НКТ должны шаблонироваться, резьбы – очищаться от грязи металлическими щетками и смазываться (шаблон выбирается длиной 1,2-1,5м, диаметром на 2-3 мм меньше диаметра шаблонируемой трубы); д) удары по трубам не разрешаются.
Слабым звеном всех НКТ является резьбовое соединение. Нарезка резьбы приводит к уменьшению прочности труб. Исходной величиной для расчета труб является сопротивление их растягивающим нагрузкам. Усилия, при которых напряжение в нарезной части достигает предела текучести, называют страгивающими.
Проверочный расчет труб сводится к определению следующих параметров: а) диаметр НКТ; б) предельно допустимая величина подвеса при фонтанно-компрессорной эксплуатации; в) допустимое внутреннее давление; г) допускаемая глубина спуска в скважину с СШН.
Диаметр
НКТ определяется их пропускной
способностью, прочностью, возможностью
размещения в скважине. Пропускная
способность зависит от КПД труб -
,
величина которого рекомендуется равной
0,94.
Задавшись дебитом скважины (точка «А» на рисунке 6), т.е. тем количеством жидкости, которое нам необходимо поднять, и, задаваясь рекомендуемым КПД труб (точка «Б») находим предпочтительный диаметр НКТ: на номограмме это трубы диаметром 42 мм.
Рисунок 6- Номограмма для выбора диаметра насосно-компрессорных труб
3.2.3 Определение допустимой величины подвески для гладких труб
Определение допустимой величины подвески для гладких труб при фонтанно-компрессорной эксплуатации определяется по формуле (для одноразмерной колонны):
(6)
где
-
страгивающая нагрузка для выбранных
типа и размера труб, Нм;
К - коэффициент запаса прочности ( К=1,3… 1,5);
- масса 1м труб, кг.
Для двухразмерной колонны определится по формуле:
(7)
(8)
(9)
Для трехразмерной колонны (рисунок 7) определяется по формуле:
(10)
(11)
(12)
(13)
,
,
– страгивающая нагрузки соответственно
для 1, 2, 3
ступени колонны;
- ступени колонны.
Рисунок 7- Схема подвески
Счет секций ведется снизу вверх. Внизу устанавливается трубы меньшего диаметра.
