Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Схема качалки нефти


Станки-качалки: устройство, эксплуатация, характеристики

Содержание статьи:

В нефтедобывающей отрасли эффективность во многом зависит от типа применяемого оборудования. Для полноценной комплектации и эффективной добычи необходим станок-качалка. Это оборудование является неотъемлемой частью нефтедобывающего комплекса.

Конструктивные особенности

Конструктивные элементы

Конструктивные элементы

Станки-качалки предназначены для передачи поступательного движения глубинному штанговому насосу, расположенному на дне скважины. Для уменьшения затрат на энергию оборудование должно обладать уникальной кинематической схемой. Дополнительным условием является применение современных комплектующих и компонентов.

Для анализа функциональности и особенности работы необходимо ознакомиться с конструкцией, которой обладает станок-качалка. Он состоит из силовой установки, вращательное движение от которой поступает на ведущий вал редуктора. На нем расположен кривошип с системой противовесов. Для связи кривошипа с балансиром предусмотрены шатуны и траверсы. В свою очередь, балансир установлен на опорной стойке. Для уменьшения затраты энергии на торцевой части балансира расположена откидная головка.

Правильно установленный станок имеет следующие эксплуатационные качества:

  • высокий показатель КПД. Обусловлен системой противовесов, которые позволят оптимизировать затраты энергии;
  • надежность. Станок качалка способен работать продолжительное время. Главное — обеспечивать должный уровень смазки подвижных механизмов;
  • сложность установки. Для нормальной эксплуатации станки-качалки необходимо устанавливать на обустроенные опорные платформы. Чаще всего их изготавливают методом заливки бетонной смесью.

Наряду с этой конструкцией в нефтедобывающей отрасли применяется безбалансировочное оборудование. Эти модели отличаются относительно небольшими размерами и массой, но при этом обладают более низким показателем КПД. Чаще всего устанавливаются в труднодоступных районах или местах, где обустройство полноценного фундамента затруднено.

В качестве привода чаще всего используются электродвигатели, скорость вращения вала которых не превышает 1500 об/мин. Изменение этого параметра выполняется с помощью коробки передач или ее клиноременного аналога.

Основные характеристики

Внешний вид

Внешний вид

Каждый станок качалка обладает индивидуальными параметрами, которые зависят от требуемых эксплуатационных свойств. Однако наряду с ними данный тип оборудования имеет общие технические характеристики. Для анализа качества станка рекомендуется ознакомиться с ними.

Все станки-качалки должны обладать достаточно высокой производительностью. Она определяется движением штока и его интенсивностью. Помимо этого, следует учитывать эксплуатационные качества: ремонтопригодность, размеры, общую массу и сложность обслуживания. Это является важным, так как зачастую станок качалка устанавливается вдали от населенных пунктов, что затрудняет ремонт в случае возникновения поломки.

Перечень основных технических характеристик:

  • максимально допустимый показатель нагрузки на устьевом штоке. Он может варьироваться от 30 до 100 кН;
  • длина хода штока. Обычно она составляет от 1,2 до 3 м;
  • крутящий момент вала выходного редуктора. Он влияет на интенсивность движения штока и может быть равен от 6,3 до 56 кНм;
  • число ходов балансира варьируется от 1,2 до 15 в минуту.

Станок-качалка может иметь различный показатель массы, который зависит от размеров его составных элементов. В среднем вес конструкции составляет от 3,8 до 14 тонн. При этом габариты варьируются от 4,125*1,35*3,245 м до 7,95*2,25*5,83 м. Для повышения безопасности эксплуатации станок качалка комплектуется блоком управления, который предотвращает самопроизвольный запуск электродвигателя в случае отключения энергии. Это же помогает избежать аварийных ситуаций при механических поломках компонентов.

Станки-качалки могут регулироваться по нескольким параметрам, определяющими из которых является длина хода штока, а также число колебаний балансира. В каждой модели способы регулировки различны.

Особенности эксплуатации

Станок качалка на бетонном фундаменте

Станок качалка на бетонном фундаменте

Современный станок качалка относится к классу сложного оборудования и состоит из множества компонентов. Поэтому его эксплуатация подразумевает детальное изучение устройства, основных параметров оборудования и неукоснительное соблюдение техники безопасности.

Прежде всего необходимо сделать корректную установку оборудования. При этом учитывается не только его масса и габариты, но и характеристики грунта. В некоторых случаях для модели с небольшим весом достаточно обустроить свайный фундамент. Но чаще всего необходимо устанавливать железобетонную плиту, которая равномерно распределит вес оборудования.

Основные правила эксплуатации:

  • рабочий персонал должен пройти инструктаж по технике безопасности, детально узнать характеристики и устройство станка;
  • выполнение профилактических мероприятий по поддержанию установки в нормальном состоянии;
  • в случае возникновения аварийной ситуации оборудование должно быть отключено, работа прекращена;
  • устранением неполадок могут заниматься только квалифицированные специалисты.

При соблюдении этих правил станок-качалка прослужит длительное время и при этом сохранит свои изначальные эксплуатационно-технические свойства.

Для наглядного ознакомления с принципом работы рекомендуется посмотреть видеоматериал, в котором показаны станки-качалки:

stanokgid.ru

качалка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Станка-качалка

Cтраница 1

Станка-качалки, а начало отсчета перемещений точки подвеса штанг выбрано так, чтобы нулевой член ряда ( 3) обращался в нуль.  [1]

Для станка-качалки 6 СК6 - 2 1 - 2500 имется пять шкивов.  [2]

Для станка-качалки СКН5 - 3015 согласно табл. 8 имеем; S0 0 9 - 1 2 - 1 5 - 1 8 - 2 1 - 2 4 - 2 7 - 3 0 м, п 11 5 - 8 4 - 4 7 качаний в 1 мин.  [3]

Все станка-качалки нормального ряда конструктивно однотипны, поэтому для подробного ознакомления с их устройством достаточно рассмотреть станок-качалку СКН5 - 3012, в котором сочетаются асе особенности конструкции более тяжелых и более легких станков.  [4]

Монтаж станка-качалки начинается с подготовки и планировки площадки и рытья котлована под фундамент.  [6]

Марка станка-качалки, например GKh3 - 615, расшифровывается следующим образом: СКН - станок-качалка нефтяной; 2 - грузоподъем ность станка-качалки в т; 6 - максимальная длина хода станка-качалки в дм; 15 - допустимая скорость откачки в ход / мин.  [8]

Электродвигатель станка-качалки включается и отключается по заданной программе.  [9]

Монтаж станка-качалки начинается с подготовки и планировки площадки и рытья котлована под фундамент.  [10]

Стойки станка-качалки устанавливаются на раму либо передвижным краном, либо при помощи каната, который пропускается через кронблок вышки или мачты и наматывается на барабан трактора-подъемника. Установленная стойка прикрепляется к раме болтами; горизонтальность положения ее верхней плиты проверяется в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. Затем поднимают балансир и устанавливают его так, чтобы совпали болтовые отверстия корпусов подшипников балансирного вала с соответствующими отверстиями на плите стройки. После этого подшипники прикрепляются к плите при помощи болтов и гаек. Правильность положения балансира относительно центра устья скважины определяется при помощи отвеса, прикрепленного к центру траверсы подвески. Если отвес не совпадает с центром скважины, то следует перемещать балансир до занятия им необходимого положения. После этого он закрепляется скобами и болтами.  [11]

Редуктор станка-качалки представляет собой совокупность двух пар цилиндрических шевронных зубчатых передач, выполненных с зацеплением Новикова.  [12]

Двигатель станка-качалки подключается к сети, осуществляется его самозапуск. Катушка реле РВ обесточивается размыкающим блок-контактом КЛ.  [13]

Балансир станка-качалки в требуемое положение приводят следующим образом: включают электродвигатель, после нескольких оборотов его выключают в тот момент, когда до требуемого положения балансира остается половина цикла, и затормаживают в требуемом положении. Проворачивать клиноременную передачу вручную или ломом запрещается. Запрещается также снимать и надевать клиновые ремни путем проворачивания клиноременной передачи вручную. Снимать и надевать ремни необходимо только после ослабления натяжения ремней, передвигая электродвигатель на салазках в направлении редуктора.  [14]

Балансир станка-качалки приводят в требуемое положение для соединения с сальниковым штоком при помощи недежного тормоза. Опускание головки балансира и надевание канатной подвески на нее должны осуществлять при помощи приспособлений, исключающих необходимость подъема рабочего на балансир станка-качалки.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Введение 6

Содержание

1 Описание станка-качалки, технические характеристики 9

1.1 Штанговые насосные установки (шсну) 9

1.2 Станки-качалки 10

1.3 Применение контроллеров частоты при нефтедобыче 13

1.4 Зарубежные контроллеры ШГН 15

1.5 Отличительные особенности цепного привода от станка качалки 25

1.6 "Альметьевнефть": от испытаний до массового внедрения 26

2.2 Предварительный выбор двигателя-преобразователя на основе данных и расчетов 32

2.3 Расчет и выбор элементов выходного фильтра 36

2.4 Расчет и выбор элементов сглаживающего фильтра 37

3 Особенности ПЧ основанных на IGBT-транзисторах 43

4 Анализ работы электропривода 53

4.1 Кинематическая схема электропривода 53

4.2 Уравнения и передаточные функции системы 54

4.3 Передаточная функция выпрямителя 56

4.4 Передаточная функция преобразователя частоты 57

4.5. Передаточная функция асинхронного двигателя 58

4.6 Передаточная функция исполнительного механизма 59

4.7 Передаточная функция фильтра 60

4.8 Структурная схема электропривода 61

4.9 Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ электропривода 62

4.10 Определение показателей качества системы 64

4.11 Построение переходной функции 65

5 Безопасность и экологичность проекта 67

5.1 Общая характеристика проектируемого объекта 67

5.2 Шум и вибрация 69

5.3 Микроклимат на рабочем месте 71

5.4 Вентиляция 71

5.5 Освещение 71

5.6 Электробезопасность 71

5.7 Защита от статического электричества 73

5.8 Молниезащита 74

5.9 Пожарная профилактика 76

5.10 Технологическая безопасность 77

5.11 Средства индивидуальной защиты 78

5.12 Охрана окружающей среды 78

6 Экономическое обоснование 80

6.1 Расчет арендной платы производственных площадей 80

6.2 Расчет капитальных затрат 81

6.3 Расчет численности основных и вспомогательных рабочих занятых обслуживанием и ремонтом станка-качалки 82

6.3.1 Расчет годового тарифного фонда заработной платы основных рабочих 83

6.3.2 Расчет годового тарифного фонда заработной платы вспомогательных рабочих 84

6.3.3 Расчет годового тарифного фонда заработной платы управленческого персонала (без учета работы в 3 смены) 84

6.4 Расходы электрической энергии на технологические цели 84

6.5 Расчет совокупных фиксированных издержек 85

6.6 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 86

6.7 Калькуляция себестоимости изделия 87

6.8 Расчёт прибыли и финансовых результатов 87

6.9 Расчёт критической программы 88

6.10 Рентабельность продаж 88

6.11 Расчет производственной мощности 89

Заключение 91

Список использованных источников 93

14 Змий П.Н., Барсков И.М. Машины и аппараты резиновой промышленности / П.Н.Змий, И.М Барсков. – М: Госхимиздат, 1951. -600 с. 94

15 Барсков Д.М. Машины и аппараты резинового производства / Д.М. 94

Приложения

ДЭСК 14060465.11.40 ВО Штангово-скваженная насосная установка. Общий вид

ДЭСК 14060465.11.40 Электропривод станка-качалки

ДЭСК 14060465.11.40 Э2 Электропривод станка-качалки. Схема электрическая структурная

ДЭСК 14060465.11.40 Э1 Электропривод станка-качалки. Схема электрическая функциональная

ДЭСК 14060465.11.40 ТБ Электропривод станка-качалки. Таблица экономических расчетов

ДЭСК 14060465.11.40 000 Электропривод станка-качалки Спецификация

Введение

В мировой практике существуют два метода добычи нефти.

Первый – это так называемый «Фонтанный способ» добычи нефти, при котором нефть под естественным давлением поднимается на поверхность и выплескивается в виде «фонтана». Такой способ не требует больших затрат.

Второй способ добычи – это принудительный подъем нефти при помощи различных машин.

В ОАО «Татнефть» нефть добывают вторым способом так как самое первое месторождение нефти на юго-востоке Татарстана, а именно «Ромашкинское месторождение» было освоено во второй половине 40-х годов прошлого столетия.

Все существующие механизмы для принудительного подъема нефти на поверхность можно разделить на два типа.

Погружные электрические центробежные насосы (далее ЭЦН).

Штанговые скважинные насосные установки (далее ШСНУ).

В нефтегазодобывающем управлении (НГДУ) «Азнакаевскнефть» применяют и те и другие типы машин. Это зависит от геологических характеристик месторождений (то есть от глубины залегания нефтеносного пласта).

ЭЦН применяют при залегании нефтеносного пласта на относительно не больших глубинах. При небольших глубинах спуска эти насосы обладают большой производительностью, но, к сожалению, имеют небольшой напор, что ограничивает их массовое применение.

Наибольшее применение нашли машины второго типа. Это ШСНУ, которые позволяют поднимать жидкость с более больших глубин, чем ЭЦН.

ШСНУ далее станок-качалка (СК) бывают различных типов и конструкций. В нашем НГДУ применяют СК балансирного и безбалансирного (безбалансирные длиноходовые) типа. Наиболее массовое применение нашли СК балансирного типа – двухплечевые, такие как 7СК8‑3,5-4000.

Этот тип качалок используется довольно таки давно, т.к. зарекомендовал себя надежным, простым в эксплуатации и ремонте. Насосная установка состоит из трех основных частей; скважинного насоса, насосных штанг и наземного привода.

Сам СК состоит из центральной стойки, самого балансира, траверсы, редуктора, двух кривошипов, электродвигателя и станции управления.

СК устанавливается на фундаментных блоках непосредственно на устье скважины. Пуск электродвигателя осуществляется как в ручном режиме, так и в автоматическом. Автоматический пуск осуществляется с небольшой выдержкой времени. Это предусмотрено для того чтоб при пуске группы скважин (а это бывает от 2-х – 3-х скважин и до 10-и – 15 –и скважин в группе) не было «ударной» нагрузки на питающий фидер.

Часто для поддержания нормального режима отбора пластовой жидкости проводят геолого-технические мероприятия позволяющие поддерживать оптимальные режимы отбора пластовой жидкости и что немаловажно максимально продлить срок эксплуатации скважины.

Это осуществляется за счет изменения интенсивности откачки пластовой жидкости, то есть за счет изменения длины хода плунжера насоса и изменения числа качаний колонны насосных штанг (изменение числа двойных ходов точки подвеса штанг).

Для изменения длины хода плунжера изменяют радиус кривошипа, а для изменения числа качаний СК изменяют число оборотов редуктора посредством смены шкивов на электродвигателе или с заменой самого двигателя. Но этот способ требует остановки работы машины, некоторое количество запасных сменных шкивов для электродвигателя, а изменение числа качаний получается ступенчатым. Современные электроприводы дают возможность плавно регулировать скорость рабочего органа машины, причем без остановки всей машины.

Поэтому темой дипломного проекта является разработка регулируемого электропривода штанговой скважинной насосной установки.

studfiles.net

Нефтяной насос-качалка «ГТНК»

05.06.2012 00:00:00

Просмотрено: 5196

Технологии промышленности, производства, добычи энергоресурсов развиваются и усовершенствуются непрерывно. Нефть, газ и вода стали сырьём первой необходимости и массового спроса. На нашей планете, в зависимости от территории рыночных отношений, формируется спрос и цена на виды сырья. Большинство рынков мира потребляют нефть и газ, но существуют другие рынки, которые за воду платят больше стоимости цены на бензин. Цена на сырьё формируется в первую очередь от затрат при добыче и спроса потребителей. Значение в формировании цены при добыче нефти, газа или воды занимает объём энергетических затрат. Данные расходы увеличивают цену.

 К примеру, в некоторых арабских странах литр воды стоит тридцать центов, а литр бензина - десять центов. Выходит, что у них затраты в процессах добычи воды больше, чем в процессах добычи нефти.

В Украине разработана установка «ГТНК» (Глубинный Тросовый Насос-Качалка). Данная разработка значительно снижает расходы электроэнергии при поднятии жидкостей с больших глубин. Габариты установки в десятки раз меньше и легче, чем классические. При этом производительность «ГТНК»   идентична классическим насос качалкам.

Установка «ГТНК» предназначена для глубины 2 километра, вес её около 800 килограмм, расходует 5 киловатт электрической энергии в час, поднимает в сутки 10 тонн нефти, газового конденсата или воды. Классический насос-качалка для глубины 2 километра весит свыше 20 тонн, расходует от 70 до 100 киловатт  электрической энергии в час, поднимает в сутки 10 тонн нефти, газового конденсата или воды.

«ГТНК» установка предназначена для поднятия жидкостей с больших глубин - до 10 километров. Пятикиловатный электрический двигатель  в установке «ГТНК»  позволяет использовать ветряной генератор мощностью до 10 киловатт. Такая возможность также значительно снижает энергетические расходы во время добычи сырья. В «ГТНК» установке используются стандартные трубы «НКТ». Установка «ГТНК» эффективна при узких горизонтах залегания углеводов от 1м, так как высота насоса 1м и это позволяет применять установку в истощённых скважинах.

«ГТНК» установка малых габаритов и небольшого веса, данные показатели упрощают её транспортировку и обслуживание. Для производства установок «ГТНК» достаточно оснастить цех, с определённым оборудованием.

К данному моменту на изобретение получены авторские права украинской регистрации «ГТНК», сформированы чертежи и по ним изготовлен промышленный образец насоса на 30%. Для завершения работ и запуска в эксплуатацию промышленного образца насоса-качалки «ГТНК» необходимо от 3 до 6 месяцев. Соавторы продадут изобретение заинтересованной стороне на взаимовыгодных условиях.

Контакт для заинтересованных сторон:  [email protected]

Соавтор: Самолюк Василий Леонидович. 

 

Комментариев нет.

www.psychonomy.com.ua