Станок качалка8-3,5-4000

Министерство  образования и науки Российской федерации

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

Самарский государственный технический университет

 

Нефтетехнологический  факультет

Кафедра «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов»

 
 
 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

 

по  дисциплине «Техника и технология добычи нефти»

на  тему Станок качалка8-3,5-4000

 

СамГТУ 17.02.83.01.ПЗ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                             Руководитель  проекта

                                             .

                                                                               ^{должность, ф. и.  о.}

                                             _____________________

                                                                                ^{Подпись                                 Дата}

                                             Студент .

                                                                     ^{Курс, группа, ф. и.  о.}

                                             _____________________

                                                                                ^{Подпись                                 Дата}

 

                                                       Самара 2005

                         

Содержание.

  Введение……………………………………………………………………………………….......

  1.Анализ  существующих конструкций…………………………………………………………

          1.1. Конструктивные  схемы станков - качалок, применяемых  в  России………………….

           1.2.ШГНУ, применяемые за  рубежом…………………………………………………………

        1.3.Конструктивные схемы плунжерных  насосов………………………………………

  2.Расчёт  оборудования  при  штанговой   глубинно-насосной  эксплуатации  скважин……..          

        2.1.Выбор  оборудования  ШГНУ  и  определение  параметров  работы  насоса……….. 

        2.2.Определение  нагрузок  на  головку  балансира  станка-качалки……………………...

      2.3.Определение  длины  хода  плунжера  штангового насоса…………………………….

      2.4.Расчёт  производительности  и определение коэффициента  подачи ШГНУ………   

       2.5.Расчёт  прочности  колонны   штанг…………………………………………………….

      2.6.Расчёт  НКТ  по  аварийной   нагрузке  при  эксплуатации  ШГНУ…………………...

      2.7.Расчёт  НКТ  на  циклические  нагрузки………………..................................................

      2.8.Определение  момента  на  валу  кривошипа  и  мощности  электродвигателя……...

  3.Монтаж  оборудования  ШГНУ………………………………………………………………..

  4.Эксплуатаци   оборудования  ШГНУ…………………………………………………………..

          4.1.Обслуживание и  уход  за  оборудованием…………………………………………….

          4.2.Проверка  состояния  станка  в  работе  и  уход  за  ним……………………………...

          4.3.Изменение  режима  работы…………………………………………………………….

          4.4.Уравновешивание………………………………………………………………………..

  Библиографический  список……………………………………………………………………...

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                   Введение.

  Эксплуатация  нефтяных скважин штанговыми насосами — наиболее распространенный способ добычи нефти, охватывающий свыше 62 % действующего фонда скважин.

 Современными  штанговыми насосными установками  можно добывать нефть из одного или нескольких пластов скважин глубиной до 3500 м с дебитом жидкости до нескольких сотен тонн в сутки.

  Штанговая насосная установка для эксплуатации однопластового месторождения состоит из станка-качалки, оборудования устья скважины, колонны насосных штанг, колонны подъемных труб и скважинного штангового насоса.

 Для одновременной раздельной добычи нефти  из двух пластов одной скважиной выпускаются установки: УГР — последовательно соединенными насосами, УГПР — с двумя параллельно подвешенными насосами и УНР — с одним насосом.

 Наземное  оборудование установок типа УГР  и УНР однотипно применяемому для добычи нефти из одного пласта скважины.

В установках УГРП применяется оборудование устья, позволяющее  осуществлять подвеску параллельных рядов подъемных труб и параллельных рядов насосных штанг.     

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                       1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ УСТАНОВОК.

             1.1. Конструктивные  схемы станков - качалок, применяемых в России.

    Наибольшее  влияние на конструкцию установки  оказывает тип и кинематическая схема преобразующего механизма. По видам преобразующих механизмов механические приводы делятся на две группы: балансирные и безбалансирные. В первой возвратно - поступательное движение точки подвеса штанг достигается путём использования качающего рычага, балансира. Во второй это движение обеспечивается за счёт использования механизмов с гибкими элементами ( каната или цепи ).

  В свою очередь балансирные станки - качалки делятся на станки - качалки  с двухплечим и одноплечим балансиром.

  При балансирном преобразующем механизме  применяется грузовое или пневматическое уравновешивание.

  Механическое  уравновешивание бывает: балансирное, кривошипное, комбинированное, шатунное.

    На  рис. 1.1 изображена кинематическая схема  станка-качалки с двухплечим балансиром.

 

                                    

                                    Рис. 1.1. Кинематическая схема станка-качалки с двухплечим балансиром

 
 
 

       Рассмотрим способы механического   уравновешивания  двухплечих  балансирных  станков-качалок.                                                                                          

 
 

                                                       Рис. 1.2. Балансирное уравновешивание СК

                                                  

                                              

                                              

                                                     Рис. 1.3. Кривошипное (роторное) уравновешивание

 
                                                   

                                                  

                                                      

                                                        Рис. 1.4. Комбинированное уравновешивание

                                              

                                              

                                                    

                                                           Рис. 1.5. Шатунное уравновешивание

Станки-качалки  с одноплечим балансиром выполняются  по кинематической схеме, приведённой на рис. 1.6.                                                        

 

                                            

                           Рис. 1.6. Кинематическая схема станка-качалки  с одноплечим балансиром

    Преобразующим механизмом этих станков-качалок является шарнирный четырёхзвенный кривошипно-коромысловый механизм с одноплечим балансиром.

    Как видны из рис.1.6 в этих СК кривошипно-шатунный механизм расположен между скважиной и опорой балансира. Станки-качалки с одноплечим балансиром бывают с механическим, пневматическим или пневмомеханическим уравновешиванием. Механическое уравновешивание: балансирное, кривошипное и комбинированное.

Рис 1.7. Балансирное  уравновешивание

                                          

                                                         Рис 1.7. Балансирное уравновешивание

                                                   

 
 

                     Рис. 1.8. Кривошипное уравновешивание  (роторное)

 

 
 

                     Рис. 1.9. Комбинированное уравновешивание

 

    Основные  преимущества СК с одноплечим балансиром перед СК с двухплечим балансиром - их компактность, а следовательно и сравнительно меньший вес. При применении этих СК величина динамической нагрузки на штанги уменьшается незначительно. Основные недостатки : сравнительно малая боковая устойчивость, трудность обслуживания и ремонта.

  Преимущества СК с пневмоуравновешиванием заключается в меньших габаритах, меньшем весе, благодаря замене противовесов цилиндром. К основным недостаткам СК с пневмоуравновешиванием относятся: сложность конструкции из-за пневмоцилиндра, коммуникации; гидрозатворы, устройство для компенсации утечек и т.д.; малая надёжность пневмосистемы при эксплуатации, необходимость тщательного наблюдения и ухода, что повышает эксплуатационные затраты

Безбалансирные  станки-качалки всех типов по конструкции  идентичны.

        В этих  СК  балансир заменён гибкой связью (канатом). Все безбалансирные СК кривошипного уравновешивания имеют следующие основные узлы: рама, стойка, канатная подвеска сальникового штока, канатный шкив, траверсы с шатунами, кривошипы с противовесами, редуктор, тормоз, электродвигатель и клино-ремённая  передача.

         Безбалансирные  СК при равных  параметрах с балансирными имеют  меньшие габаритные размеры и массу, что  облегчает  их  доставку  и  монтаж.

 

 
                                        

 

                             1.2.ШГНУ, применяемые за  рубежом.

        В США применяются установки  серии TL четырёх типоразмеров.

Параметры установок серии TL                       Таблица 1.2

 
 

Шифр Основные  параметры   Максимальная  нагрузка в точке подвеса штанг, Н Максимальная  длина хода, мм Крутящий момент редуктора, Н м TL/114DD-143-64 64900 1625 13100 TL/114DD-143-74 64900 1880 13100 TL/160DD-173-74 78500 1880 18400 TL/160DD-173-86 78500 2185 18400