СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОВИНТОВОГО НАСОСА С УЧЕТОМ ОПЫТА ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ В ООО «БАШНЕФТЬ-ДОБЫЧА»

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 10
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 15
2.1 Классификация установок винтовых насосов 15
2.2 Анализ конструкций погружных винтовых насосов 16
2.3 Влияние параметров перекачиваемой жидкости на конструкцию и характеристики винтовых насосов 17
2.4 Анализ различных схем расположения и типов приводов установок погружных винтовых насосов 19
2.4.1 Установки погружных винтовых насосов с поверхностным приводом 19
2.4.2 Установки погружных винтовых насосов с погружным приводом 22
2.5 Зубчатые передачи 25
2.5.1 Одноступенчатые цилиндрические и конические редукторы 26
2.5.2 Коническо-цилиндрические и червячные редукторы 26
2.5.3 Двухступенчатые цилиндрические редукторы 26
2.5.4 Планетарные и волновые редукторы 27
2.6 Выводы 28
3 ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 31
3.1 Выбор прототипа для модернизации насоса 31
3.2 Погружной винтовой насос 33
3.3 Планетарный редуктор 35
3.4 Основные требования к монтажу 36
3.5 Основные требования к ремонту 38
3.6 Безопасность и экологичность проекта 39

3.6.1 Недостатки базовой инструкции по обеспечению безопасности труда 40
3.6.2 Проектные решения по обеспечению безопасности труда на проектируемом оборудовании 41
3.6.3 Санитарные требования, к помещению или открытой производственной площадке для размещения, проектируемого оборудования 42
3.6.4 Травмобезопасность проектируемого объекта 45
3.6.5 Безопасность и защита в чрезвычайных ситуациях 47
3.6.6 Меры безопасности при использовании установки по назначению 48
3.6.7 Комплекс мер по охране окружающей среды 49
4 СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 50
4.1 Подбор параметров насоса к типовой скважине месторождений «Башнефть-Добыча» 50
4.2 Расчет параметров планетарного редуктора 55
4.2.1 Кинематический расчет редуктора 55
4.2.2 Расчет зубьев на прочность 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62

Весь текст будет доступен после покупки

Выбор метода добычи и способа эксплуатации скважины являются одними из важнейших задач проектирования разработки нефтяных и газовых месторождений. Данный выбор существенно влияет на годовые показатели добычи жидкости, межремонтный период насоса, энергоэффективность и обеспечение стабильной работы. Выбор должен базироваться на основании заранее подготовленных расчетов, целью которых является снижение затрат на подъем добываемой жидкости в процессе эксплуатации.
Винтовые насосы обладают некоторыми особенностями, делающие их применение более предпочтительнее по сравнению с аналогичными системами добычи нефти и газа. Одна из важнейшей характеристики достаточно высокий КПД всей системы в целом. УЭВН обладают КПД (50-70) %, что гораздо выше, чем у установок добычи других типов. Принцип действия: статор и ротор используют ряд замкнутых полостей. Данные полости изменяют движение по оси к области приема насоса с помощью вращения ротора. До работы насоса затрубное пространство сообщается с областью над приемом насоса, объем жидкости увеличивается, когда происходит движение по оси, происходит заполнение нефтью. Полость нагнетания соединяется с полостью всасывания, которая уменьшается, следовательно, жидкость движется по инерции в НКТ.
В области модернизации УЭВН одним из вариантов является применение в качестве передаточного механизма зубчатого планетарного редуктора.
Данный редуктор обладает всеми необходимыми положительными характеристиками, свойственными зубчатым передачам и в особенности передачам планетарного типа, то есть имеет высокий КПД (до 98%), большую нагрузочную способность, благодаря многопоточности передачи, имеет радиально-осевую симметрию относительно общей оси ведущего и ведомого валов, имеет достаточно широкий диапазон передаточных отношений и наилучшие массогабаритные показатели. Число ступеней редуктора, необходимое для обеспечения заданного передаточного отношения, определится в дальнейшем, в ходе кинематического расчета.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

По принципу действия УЭВН относятся к объемным роторным гидромашинам. Предложенный 75 лет назад французским инженером Муано (R. Moineau) новый принцип гидравлической машины, названный «капсулизмом», позволил исключить клапапанные и золотниковые распределители.
Рабочим органом одновинтовой гидромашины является винтовой героторный механизм – зубчатая косозубая пара внутреннего циклоидального зацепления (рисунок 1.1), состоящая из z2-заходного металлического ротора и z1-заходного эластичного статора (z1=z2+1). Исполнение винтовых поверхностей ротора и статора с шагами, пропорциональными отношению чисел их зубьев, позволяет создать изолированные камеры (шлюзы), разобщенные от областей высокого и низкого давлений. В насосах среднего и высокого давления рабочие органы выполняются многошаговыми, отношение их длины к диаметру не менее 10 [1].







Рисунок 1.1 – Кинематические соотношения рабочих органов УЭВН

Оси ротора и статора смещены на расстояние эксцентриситета е=1…10 мм. Ротор, обкатываясь по зубьям статора, совершает планетарное движение: при повороте ротора на угол «j» относительно неподвижной системы координат (абсолютное движение) его ось поворачивается по круговой траектории с радиусом «е» в противоположном направлении (переносное движение) на определенный угол.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Абрамова Э.В. Особенности добычи нефти винтовыми насосными установками с поверхностным приводом // Ученые записки Альметьевского государственного нефтяного института. Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт , 2013. – Т. XI. – С. 86-91.
2. Агеев Ш.Р. Российские установки лопастных насосов для добычи нефти и их применение. Энциклопедический справочник. Пермь: ООО «Пресс – Мастер», 2007, 645 с.
3. Архипов К.И. Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов: Курс лекций. – Альметьевск: АГНИ, 2009. – 136 с.
4. Балденко Д.Ф., Бидман М.Г., Калишевский В.Л. и др. Винтовые насосы. – М.: Машиностроение, 1982.
5. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д. Винтовые забойные двигатели: Справочное пособие. – М.: ОАО «Издательство «Недра», 1999.
6. Балденко Д.Ф., Бидман М.Г. Одновинтовые насосы в СССР и за рубежом. -М.: изд.ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1972.
7. Балденко Д.Ф. Винтовые гидравлические машины // Машины и нефтяное оборудование. – 1973. – № 4.
8. Балденко Д.Ф. Перспективы применения многозаходных одновинтовых насосов // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. – 1993. – № 10-11.
9. Балденко Д.Ф. Многозаходные винтовые механизмы в нефтепромысловой технике // НТЖ. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 1997. – № 1.
10. Валовский В.М. Винтовые насосы для добычи нефти: учеб. пособие. – М.: Изд-во «Нефтяное хозяйство», 2012. – 248 с.
11. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. – Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для машиностроительных специальностей ВУЗов. – 4-е изд. – М.: Высшая школа, 1985.
12. Захаров Б.С. Поршневые и плунжерные насосы для добычи нефти – М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2006. – 276 с.

Весь текст будет доступен после покупки