Раздел 2. Электрооборудоание для насосной эксплуатации нефтяных скважин.

В результате изучения данного раздела студент должен

иметь представление:

-об электрооборудовании и электроснабженнии глубинно-насосных штанговых и бесштанговых установок, о станциях и блоках управления станков-качалок и УЭЦН;

знать:

-основные элементы глубинно-насосной штанговой установки и УЭЦН;

-особенности режимов работы;

-расчет мощности и выбор двигателей СК и ПЭД;

-выбор кабелей и трансформаторов для УЭЦН;

-схемы электроснабжения СК и УЭЦН; блоков и станинй управления СК и УЭЦН;

-способы борьбы с отдожением солей.

уметь:

-рассчитывать и выбирать электродвигатели, кабели и трансформаторы для СК и УЭЦН;

-читать схемы электроснабжения и управления электродвигателями СК и УЭЦН.

Тема 2.1 Электрооборудование штанговых насосных установок

Студент должен

знать:

-основные элементы и режимы работы электродвигателей станков-качалок;

-назначение и основные элементы глубинно-насосной штанговой установки;

-способы уравновешивание станка-качалки;

-нагрузочные диаграммы и режимы работы электродвигателя станка-качалки.

-основные типы и марки электродвигателей для станков-качалок.

уметь:

-определять степень неуравновешенности станка-качалки.

Литература.

О-1.стр. 255-259; О-2.стр. 264-269; Д-1,стр. 293-297

Методические указания.

При изучении данной темы рассматриваются способы механизированной добычи нефти при помощи глубинонасосных штанговых установок, основные элементы станка-качалки. Особое внимание cледует уделить особенностям работы электропривода станка- качалки, необходимости уравновешивания станка- качалки. т.к. при ходе плунжера вверх и вниз электродвигатель загружен неравномерно. Уравновесить станок- качалку можно различными способами, при этом определяется степень уравновешенности станка- качалки.

ε = 2 Iв-Iн

Iв+Iн

где Iв ,Iн - соответственно ток при ходе вверх и вниз, А.

Считается, что станок- качалка уравновешен, если ε <0,1, при этом значения токов Iв и Iн не сильно отличаются друг от друга.

Вопросы для самоконтроля.

1. Назовите область использования станка- качалки для добычи нефти.

2. Перечислите основные элементы станка- качалки .

3. К чему приводит неравномерная нагрузка двигателя станка- качалки?

4. Назовите способы уравновешивания станка- качалки.

5. Как выглядят графики нагрузки станка- качалки?

6. Как практически определить уравновешен ли станок- качалка?

Тема 2.2 Электрооборудование и управление электроприводами станков-качалок

Студент должен

знать:

-основные типы и марки электродвигателей для станков-качалок;

-схемы электроснабжения и самозапуска электродвигателей СК.

-аппаратуру и схемы блоков типа , БУС-3М, БУС-4М, станций управления и защиты двигателей СК, том числе современных.

уметь:

-рассчитывать мощность и выбирать электродвигатели для станков-качалок;

-выполнять расчет мощности и выбор электродвигателей для станка-качалки по формулам Плюща и Саркисяна, АЗИНМАША;

-определять коэффициент полезного действия и коэффициент мощности при циклической нагрузке двигателя СК;

-обосновывать выбор типа электродвигателя для станка-качалки;

Практическое занятие №6

Расчет мощности и выбор типа электродвигателей СК.

Практическое занятие №7

Исследование схем управления двигателя и защиты двигателей станков-качалок.

Литература.

О-1. стр. 261-277; О-1. стр. 270-284,289-292; Д-1. стр 297-311.

Методические указания.

При изучении данной темы рассматриваются способы определения мощности двигателей станка- качалки. Расчёт мощности двигателей станка- качалки производят по формулам Б.М. Плюща и В.А. Саркесяна.

Рэ=1/η_n(К1 +К2GS)n,

где G- масса столба жидкости над плунжером ,Н,

S- длина хода устьевого штока, м,

n- число качаний в минуту,

К1 - коэф. зависящий от типа станка- качалки,

К₂ - коэф. определяемый расчётным путём,

η_n - КПД передачи от двигателя к валу кривошипа.

Эффективная мощность двигателя станка- качалки может определена по формуле АЗИНМАША.

Рэ=1,7КоKad²HSnx10^-7+Po,

где Ро - потери в станке- качалке,

Ко - относительный коэф. формы нагрузочной кривой,

Ка - поправочный коэф.,

d- диаметр плунжера насоса, мм,

Н- глубина подвески насоса, м.

Двигатель выбирается из условия Р≤ Рн .

Существует ещё упрощенная формула мощности.

GV

1000 η_мех’

где V-скорость движения жидкости в НКТ, м/с,

V=S n

30

Следует рассмотреть зависимости cosφ и КПД двигателя от характера нагрузки. Большое внимание уделяется конструктивным особенностям и типам применяемых электродвигателей для станка- качалки, возможности увеличения производительности установки. Отдельным вопросом рассматривается электроснабжение и управление двигателями станка- качалки, возможность автоматического самозапуска станка- качалки при восстановлении исчезнувшего напряжения.

Для управления и защиты электродвигателей станка- качалки на смену блокам управления БГМ пришли блоки БУС-Зм, БУС-4м, станции управления СУС-01,СУС-02, станции управления ПО «ЭЛЕКТОН» и др.

Вопросы для самоконтроля.

1. От каких параметров зависит мощность двигателя станка- качалки?

2. Как определяются КПД и cosφ двигателя станка-качалки при циклической нагрузке?

3. От чего зависит коэффициент формы нагрузочной кривой?

4. Какие типы двигателей применяются для привода станка-качалки?

5. Какие требования предъявляются к приводу станка- качалки?

6. Как увеличить производительность станка- качалки?

7. Какие схемы применяются для электроснабжения станка- качалки?

8. Опишите магистральный самозапуск станка- качалки.

9. Как выполняется АПВ - станка-качалки?

10. В каких режимах работает станция управления СУС-01?

11. Какие защиты выполняют блоки управления БУС-Зм и БУС-4?