Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Разработка технических средств повышения работоспособности скважинных плунжерных насосов

Диссертация: Разработка технических средств повышения работоспособности скважинных плунжерных насосов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Стендовыми исследованиями установлены закономерности работы клапанного узла. Установлено, что утечки возникают при наличии зазора между герметизирующим кольцом и цилиндрическим каналом седла клапана. Зазоры у подвижной втулки должны быть в пределах 0,2 мм. Цель диссертационной работы — разработка способов централизованного восстановления и совершенствования скважинных штанговых плунжерных насосов… Читать ещё >

Содержание

  • 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ФОНДА СКВАЖИН, ОСНАЩЕННЫХ СКВАЖИННЫМИ ПЛУНЖЕРНЫМИ НАСОСАМИ
    • 1. 1. Фонд скважин, эксплуатируемых скважинными плунжерными насосными установками
    • 1. 2. Анализ отказов штанговых скважинных насосных установок по опубликованным материалам
    • 1. 3. Анализ работы скважинного оборудования на нефтяных промыслах ОАО «Башнефть»
    • 1. 4. Причины отказов штанговых плунжерных насосов по первичным данным
    • 1. 5. Определение срока эксплуатации штанговых глубинных насосов
    • 1. 6. Постановка целей и задач исследований
  • 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ СКВАЖИННОГО ПЛУНЖЕРНОГО НАСОС А
    • 2. 1. Динамические нагрузки, действующие на плунжер при работе скважинного насоса
    • 2. 2. Расчет импульса силы, действующей на плунжер при гидравлическом ударе
    • 2. 3. Принципы демпфирования при посадке клапана насоса
  • Выводы по второй главе
  • 3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ КЛАПАНА ПОВЫШЕННОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
    • 3. 1. Обоснование конструкции клапана пробкового типа
    • 3. 2. Конструкция широкопроходного клапанного узла
    • 3. 3. Разработка клапана пробкового типа с демпфирующим устройством
    • 3. 4. Дальнейшее совершенствование широкопроходного клапана пробкового типа для плунжерного штангового насоса
  • Выводы по третьей главе
  • 4. СТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КЛАПАНА ПРОБКОВОГО ТИПА ПЛУНЖЕРНОГО НАСОСА
    • 4. 1. Стендовые исследования широкопроходных клапанных узлов пробкового типа
    • 4. 2. Результаты стендовых исследований клапанов пробкового типа
    • 4. 3. Исследование герметичности пробкового клапана, поднятого из скважины
    • 4. 4. Испытания плунжерных насосов после восстановления размеров плунжерной пары
  • Выводы по четвертой главе
  • 5. СОВЕРШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЛУНЖЕРНЫХ ПАР И ИХ ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫНИЯ
    • 5. 1. Технология восстановления плунжера и цилиндра насоса
    • 5. 2. Опытная эксплуатация скважинных штанговых насосов, восстановленных по разработанной технологии
    • 5. 3. Промысловые исследования режима работы восстановленных скважинных насосов
    • 5. 4. Определение вероятного срока службы скважинного плунжерного насоса
  • Выводы по пятой главе

Разработка технических средств повышения работоспособности скважинных плунжерных насосов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

Основной фонд скважин в нефтяной промышленности эксплуатируется штанговыми скважинными насосными установками (ШСНУ) в течение многих лет. Основным исполнительным органом установки является глубинный штанговый плунжерный насос. От надежности этого узла в конечном счете зависит экономическая эффективность нефтедобывающих предприятий. Поэтому повышение работоспособности скважинных плунжерных насосов является ключевой задачей в системе себестоимости добываемой нефти.

Надежность скважинных плунжерных насосов за последние 10 лет существенно возросла. Если межремонтный период (МРП) в большинстве нефтяных регионов не превышал 356 дней, то в настоящее время на передовых предприятиях МРП достиг 500 дней и более. Это связано с использованием передовых технологий при изготовлении насосов и с улучшением приемов технической эксплуатации насосных установок. До настоящего времени в печати мало внимания уделяется вопросам восстановления ресурса плунжерных скважинных насосов, применяемых при добыче нефти. Этому актуальному вопросу посвящена диссертационная работа.

Во многих отраслях промышленности техническое обслуживание оборудования и восстановление его технической характеристики при ремонте является неотъемлемой частью функционирования предприятий. В нефтедобывающей промышленности эти вопросы рассматриваются зачастую как второстепенные. Поэтому назрела проблема существенного повышения качества ремонтных работ особенно на участках, непосредственно обеспечивающих надежное и бесперебойное функционирование скважинного нефтедобывающего оборудования.

Цель диссертационной работы — разработка способов централизованного восстановления и совершенствования скважинных штанговых плунжерных насосов на этапе технического обслуживания и ремонта в пределах нефтедобывающих предприятий.

Задачи, решаемые в диссертационной работе:

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ по результатам диссертационной работы.

1. Обзор опубликованных материалов позволил установить наиболее слабые узлы ШСНУ, вызывающие необходимость подземного ремонта скважин.

2. Установлены закономерности действия динамических нагрузок на штанговую колонну при ходе точки подвеса штанг вверх. Показано, что динамические нагрузки под действием гидравлического удара достигают 100% от статической. Под действием этих нагрузок обрывы штанг могут быть как в средней, так и в нижней части колонны.

3. Предложен клапанный узел, обладающий в сравнении с серийным шаровым большим на 70−80% проходным каналом, обладающий демпфирующей способностью (снижение динамической нагрузки на 50−60%).

4. Стендовыми исследованиями установлены закономерности работы клапанного узла. Установлено, что утечки возникают при наличии зазора между герметизирующим кольцом и цилиндрическим каналом седла клапана. Зазоры у подвижной втулки должны быть в пределах 0,2 мм.

5. Разработана технология восстановления цилиндра насоса хонингованием внутреннего диаметра с последующим упрочнением. Восстановление плунжера до нужного размера предложено производить путем напыления на подготовленную поверхность износостойкого материала с помощью газоструйного способа.

6. Промысловыми исследованиями установлено, что за счет демпфирующего свойства клапана пробкового типа снижается динамика штанговой колонны, что явно прослеживается по динамограммам, полученным на опытных скважинных насосах.

7. Предложен метод определения срока службы штангового плунжерного насоса по экономическим критериям.

Показать весь текст

Список литературы

  1. А.Н. Добыча нефти штанговыми насосами. -М.: Недра, 1967.- 278 с.
  2. К.С. Приводы штангового глубинного насоса.- М.: Недра, 1973.-192 с.
  3. Р.Х., Амирханов P.P. Перевод малодебитных скважин на режим медленного хода насоса // Нефтяное хозйство.-1989.-№ 9. С. 66−68
  4. В.В. Энергетический анализ добычи нефти штанговыми установками/Тр. БашНИПИнефть.-1994.-Вып. 88.- С.42−46
  5. Ю.В., Валеев М. Д., Сыртланов А. Ш. Предотвращение осложнений при добыче обводненной нефти. Уфа: Башкирское книжное изд-во, 1987.-168 с.
  6. Р.З. Особенности добычи высоковязкой нефти из малодебитных скважин //Тр. БашНИПИнефть.-1989.-№ 80.-С.95−104
  7. К.А., Самигуллин А. С. Повысим технологическую эффективность разработки нефтяных месторождений.- Уфа, Баш. книгоиздат, 1964.-88с.
  8. Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. Учебник для вузов.-М.: Машиностроение, 1974.- 606 с.
  9. Ю.Г. Влияние продольных колебаний труб на величину вибрационных нагрузок в колонне штанг и на форму динамограмм. //В кн.: Машины и оборудование для бурения и эксплуатации скважин. / Сб.научн.тр.-Уфа: Изд-во УГНТУ, 1972.-С.98−105.
  10. М.Д. Добыча высоковязкой нефти на месторождениях Башкирии,-М.: ВНИИОЭНГ, 1985.
  11. М.Валеев М. Д., Карамышев В. Г. Способ добычи обводненной нефти // Экс-пресс-информ. ВНИИОЭНГ. Сер. Техника и технология добычи нефти.-1991.-№ 12
  12. М.Ф., Кутдусова З. Р. Технология эксплуатации наклонно направленных скважин установками ЭЦН // Тр. БашНИПИнефть.-1988.-Вып. 78.-С.85−95
  13. А.С. Теория и практика глубиннонасосной добычи нефти.-М.: Недра, 1971.-184 с.
  14. Н.Х. Состояние эксплуатации скважинных насосов в НГДУ «Туймазанефть'7/Современные проблемы буровой и нефтепромысловой механики /Тр. УГНТУ.-Уфа: Изд-во УГНТУ, 1996.-С.52−57
  15. JI.B. Новые технические средства для добычи высоковязкой неф-ти.-М.: Изд-во ВНИИОЭНГ, 1985
  16. С.М. Особенности эксплуатации кустовых скважин.- М.: Гостоп-техиздат, 1963.-182 с.
  17. М.Н., Рахимкулов Р. Ш. Повышение эффективности эксплуатации нефтяных скважин на поздней стадии разработки месторождения.-М.: Недра, 1978.-207 с.
  18. Л.Э., Коган Д. И. Гидроударные машины и инструмент.-М.: Недра, 1972.-205 с.
  19. В.Г., Мищенко И. Т. влияние сепарации газа у приема насоса на физические и гидродинамические характеристики потока откачиваемой продукции скважины (на примере Талинского месторождения)//РНТС ВНИИОЭНГ. Сер. Нефтепромысловое дело.-1994.-№ 2
  20. В.В., Олифер С.Л, Кнышенко Г. Н. и др. Интенсификация работы глубиннонасосных скважин.-Уфа: Башкнигоиздат, 1970.
  21. С.М. Увеличение коэффициента загрузки двигателей приводов станков-качалок и технико-экономические аспекты оптимизации потребления электроэнергии в системе нефтепромыслового электроснабжения // Электротехника.- 1997.-№ 8.-С. 17−21
  22. Добыча нефти штанговыми насосами / А. К. Мухаметзянов, И. Н. Чернышев, А. И. Липерт, С. Б. Ишемгужин.-М.: Недра, 1993−350 с.
  23. М.А. Статические задачи гидроупругости. Казань: ИММ РАН, 1994.-208 с.
  24. Р.Я., Кучин Б. П., Попадько В. Е. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа. -М.: Недра, 1976. -344 с.
  25. Н.Б., Бадалов А. А. Определение силы, действующей на точку подвеса колонны штанг глубиннонасосной установки. Азербайджанское нефтяное хозяйство, № 12, 1978.-С.45−48
  26. С.И. Анализ опыта повышения эффективности эксплуатации нефтяных скважин за рубежом // Экспресс-информ. ВНИИОЭНГ.Сер. Нефтепромысловое дело.-1994.-№ 1
  27. Л.С., Кабиров М. М. Новые технологические и технические решения при эксплуатации скважин штанговыми насосами: Учебное пособие.-Уфа: Изд-во УГНТУ, 1997.-166 с.
  28. В.М. Аналитический метод контроля работы глубинных штанговых насосов //РНТС ВНИИОЭНГ Сер. Машины и оборудование нефтегазовой промышленности.-1973.-96 с.
  29. А.Д. Снижение ударных нагрузок на головку балансира глубинно-насосных установок // ВНИИ: Сб.науч. тр. -М.: Недра, 1966
  30. К.И., Сидорин Н. С. Борьба с вредным влиянием газа на работу штангового насоса // PI ITC ВНИИОЭНГ Сер. Машины и нефтяное оборудование.-1978.-№ 5
  31. К расчету нагрузок в насосных штангах искривленных скважин /Б.З.Султанов, С. Г. Зубаиров, В. Н. Сорокин, Т. А. Утемисов //Глубинное оборудование для бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин /Тр. УНИ.-Уфа: Изд-во УНИ, 1975.-вып.28.- С.29−34
  32. .Б. О методике определения вероятного срока службы глубинного насоса по промысловым данным. Нефт. хоз-во, № 1, 1962.
  33. .Б. Практика эксплуатации и исследования глубиннонасосных скважин.-М.: Недра, 1964.-204 с.
  34. .Б. Расчеты при эксплуатации скважин штанговыми насосами. -М.: Недра, 1990.
  35. Колегаев Р. Н Определение оптимальной долговечности технических систем.- М.:Сов.радио, 1967
  36. Р.Я., Узбеков Р. Б. Оптимизация процесса глубиннонасосной нефтедобычи в условиях Башкирии. Уфа: Башкирск.книжн. изд-во, 1986.- 160 с.
  37. .С., Климушин И. М., Ракутин Ю. В., Янгуразова Э. А. Современное состояние и перспективы развития добычи природных битумов в России //Нефтяное хозяйство.-1993.-№ 3.-С.48−50
  38. В.П., Афанасьев В. А., Елизаров А. В. Некоторые вопросы совершенствования глубиннонасосной эксплуатации скважин на месторождениях Западной Сибири// Экспресс-информ. ВНИИОЭНГ Сер. Нефтепромысловое дело.-1981 .-№ 4
  39. Р.А., Джавадян А. А., Шкадов Я. Я. Современные глубиннонасос-ные установки в нефтяной промышленности //Обзор, информ. ВНИИОЭНГ Сер. Машины и нефтяное оборудование.-1992.-№ 5
  40. В.М., Харламенко В. И., Лутфуллин А. Х. и др. Зависимость расхода электроэнергии от коэффициента подачи глубинного насоса // РНТС Нефтепромысловое дело.-1972.-№ 4.-С.16−18
  41. В.В., Жуков Ю. С., Суд И.И. Энергетика нефтяной и газовой промышленности. -М.: Недра, 1982.-350 с.
  42. И.Т., Ишемгужин С. Б. Экспресс-метод определения давления на приме штанговых глубинных насосов //Нефтепромысловое дело / Рефер. Науч.-техн. сб. ВНИИОЭНГ.-1971 .-№ 1 .-С. 18−20
  43. И.Т., Палий В. А. Исследования динамических нагрузок, действующих на штанговую колонну в наклонно направленных скважинах //Нефтяное хозяйство.-1993.-№ 7.-С.37−39
  44. В.М. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1973.-384 с.
  45. И.М., Базлов Н. М., Жуков А. И. Технология и техника добычи нефти и газа: Учебник для вузов.-М.: Недра, 1971
  46. И.М., Мищенко И. Т. Насосная эксплуатация скважин за рубежом. -М.: Недра, 1967.
  47. Г. И., Коломоец А. В., Абатуров В. Г. Теоретический анализ работы гидроударных буровых механизмов / Теория и практика ударно-вращательного бурения .-Сб.тр.-М.: Недра, 1967.-С. 19−26
  48. Новое оборудование для механизированной добычи нефти // Обзор, ин-форм. ВНИИОЭНГ. Сер. Нефтепромысловое дело. Зарубежный опыт.-1989.-№ 20
  49. Новые типы привода глубиннонасосных установок // Обзор, информ. ВНИИОЭНГ. Сер. Нефтепромысловое дело. Зарубежный опыт.-1986.-№ 12
  50. Оптимизация процессов добычи нефти за рубежом // Обзор.информ. Сер. Нефтепромысловое дело.-М.: ВНИИОЭНГ. -1981.-№ 3.-47 с.
  51. К.Г., Юрчук А. И. Расчеты в технологии и технике добычи нефти.-М.: Недра, 1967 380 с.
  52. Патент РФ № 2 011 092. Всасывающий клапан штангового насоса /Вагапов Ю.Г., Султанов Б. З., Вагапов С.Ю.-1994, Бюл. изобр. № 7
  53. A.M., Адонин А.Н Вопросы гидравлики и работоспособности глубинного насоса. Баку: Азернефтеиздат, 1962.
  54. Повышение технического уровня штанговых глубиннонасосных установок за рубежом //Обзор, информ. ВНИИОЭНГ. Сер. Нефтепромысловое дело. Зарубежный опыт.-1987.-№ 3
  55. Повышение эффективности работы скважинных насосов в АО «Татнефть» /В.И. Попов, Н. Г. Ибрагимов, А. А. Курмашов, И. В. Попов //Нефтяное хозяйство.- 1999.-№ 2.-С.36−37
  56. С.М. Методика расчета экстремальных нагрузок на штанги в наклонно направленных скважинах // Совершенствование технологии добычи и подготовки нефти на месторождениях Западной Сибири/ Тр. СибНИИНП.-Тюмень: СибНИИНП, 1986.-С.28−32
  57. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник/А.В. Чичинадзе, A.JI. Левин, М. М. Бородулин, Е. В. Зиновьев. Под общ. ред. А. В. Чичинадзе 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1988.-328 с.
  58. С.А., Макаров А. В., Самойлов Е. Н., Гайнуллин К. Х. Экономические проблемы рентабельной разработки нефтяных месторождений с истощающимися ресурсами // Нефтяное хозяйство.-1997.-№ 8
  59. И.Ю. Совершенствование техники эксплуатации нефтяных скважин.-М.: Недра, 1968.- 120 с.
  60. И.Ю. Снижение себестоимости и повышение производительности труда в добыче нефти. -М.: Гостоптехиздат. -1960.
  61. Промысловые исследования нагрузок, действующих на колонну штанг ШГН установок /Б.З.Султанов, С. Г. Зубаиров, Н. Х. Шаммасов, Ю. Г. Вагапов //Тез. докл. 1-й Всесоюзной конференции по динамике и прочности нефтепромыслового оборудования .- Баку, 1973.-С.96
  62. В.Н. Повышение надежности оборудования скважин при насосо-ном способе добычи нефти// Обзор информ. ВНИИОЭНГ Сер. Машины и нефтяное оборудование.-1986.-№ 4
  63. Е.З., Роттэ А. Э. Насосы и насосные установки. М.: Недра, 1965.-145 с.
  64. М.А., Нугаев Р. Я., Галлямов М. Н. Промысловые испытания якоря для насосно -компрессорных труб.// РНТС машины и нефтяное оборудование. -М.: ВНИИОЭНГ.-1983. -№ 5.-С.9−10.
  65. Г., Майер X. Добыча нефти глубинными штанговыми насосами: Пер. с нем. -Австрия: Шелер -Блекман ГмбХ, 1988 150 с.
  66. Е.Н. Энерго- и ресурсосбережение стратегия технической политики АНК «Башнефть» // Нефтяное хозйяство.-1996.-№ 2.-С.7−9
  67. Современное состояние и перспективы развития добычи природных битумов в России /Б.С.Лобанов, И. М. Климушин, Ю. В. Ракутин, З.А. Янгуразо-ва// Нефтяное хозйяство.-1993.-№ 3
  68. .З., Храмов Р. А. и др. Сравнение геометрии широкопроходных клапанных узлов штангового насоса с серийными. -Нефтяное хозяйство, № 8, 1995. -С.57−60.
  69. .З., Габдрахимов М. С., Галимуллин М. Л. Влияние широкопроходных клапанов конструкции УГНТУ на показатели штангового насоса: Сб. науч. тр., том 2. Науч. проблемы Волго-Уральского региона. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000.-С.13−16
  70. .З., Зубаиров С. Г. Разработка энергосберегающей технологии при добыче высоковязких нефтей и эмульсий //Проблемы нефтегазового комплекса России: Тез. докл. Международной науч.-техн. конф.-Уфа, 1998.-С.180−182
  71. Г. Н. Установление режима работы скважины, оборудованной штанговой глубиннонасосной установкой /Тр. УНИ.-Уфа: Башкнигоиздат, 1972.-Вып.8.
  72. Ю.И., Бабенков А. Н., Тукаев Ш. В. Интенсификация добычи нефти / Новое в добыче нефти: Сб. науч. трудов Уфа: Башк. книжн. изд-во, 1977.-С.88−122
  73. Г. И. Новое оборудование для глубиннонасосной эксплуатации нефтяных скважин // Обзор информ. ВНИИОЭНГ. Сер. Машины и нефтяное оборудование. Зарубежный опыт.-1988
  74. Г. И. Повышение надежности глубиннонасосного оборудования за рубежом //Обзор информ. ВНИИОЭНГ. Сер. Машины и нефтяное оборудование-1983.-№ 6
  75. Г. И. Применение штанговых глубиннонасосных установок за рубежом // Обзор информ. ВНИИОЭНГ. Сер. Нефтепромысловое дело 1990
  76. Г. И. Увеличение межремонтного периода работы глубиннонасосных скважин за рубежом //Обзор информ. ВНИИОЭНГ. Сер. Машины и нефтяное оборудование -1987.-№ 3
  77. Увеличение межремонтного периода ШСНУ с осложненными условиями эксплуатации /Б.З.Султанов, С. Г. Зубаиров, М. С. Габдрахимов и др.// Проблемы нефтегазового комплекса России: Тез. докл. Международной науч.-техн. конф.-Уфа, 1998.-С.175−177
  78. Ударно-вращательное бурение скважин гидроударниками /Под общей ред. Е. Ф. Эпштейна М.: Гостоптехиздат, 1963.-85 с.
  79. К.Р. Эксплуатация наклонно направленных скважин.- М.: Недра, 1983.-169 с.
  80. Т.А., Султанов Б. З., Зубаиров С. Г. К исследованию работы низа штанговой колонны // Глубинное оборудование для бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин /Тр. У НИ.- Уфа: Изд. УНИ.-1975.-Вып.28.- С.51−54.
  81. Е.П., Круман Б. Б. К вопросу повышения работоспособности наос-ных штанг. -Баку, Азерб. нефт.хоз., № 1, 1956
  82. С.А. Порошковые и композиционные материалы. -М.: Наука, 1976.-128 с.
  83. Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы.-М: Недра, 1983.-.с.
  84. Н.Х., Харламенко В. И., Минигазимов М. Г. Допустимое значение падения производительности насоса до капитального ремонта.- Бурение скважин и добыча нефти / Трубы «ТатНИПИнефть», вып. XXI, Казань: Татар. кн. изд-во, 1972. -С.324−327
  85. Шор Я.Б., Кузьмин Ф. И. Таблицы для анализа и контроля надежности.- М.: Сов. радио, 1968.
  86. Штанги насосные и муфты к ним. Технические условия. ГОСТ 13 877–80.1980
  87. В.И. Технология и техника добычи нефти. М.: Недра, 1983.-510 с.
  88. В.Г. Теория и расчет рабочих процессов гидроударных буровых машин. -М.: Недра, 1977.-153 с.
  89. Moore H.F. and Kommers F.B. The fatigue of Metals, 1927.
  90. Burwell J.I. and Strang C.D. Metallic Wear (Proc. Of Roy Soc.), London, S.A., vol. 212, № 11, 1952.-pp.470−477.
  91. Khalid Aziz. Расчет динамического и статистического напора газа. //Petroleum Engin., № 6, 1963.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!