Скважинный штанговый насос НВ1Б-29-23-15-1
- Добавлен: 25.10.2022
- Размер: 2 MB
- Закачек: 2
Описание
Состав проекта
|
Цанга.dwg
|
клап открыт.bak
|
Муфта.cdw
|
|
напр штока.cdw
|
|
автосцеп.bak
|
|
плунжер.cdw
|
|
переход штока.dwg
|
|
переход штока.cdw
|
|
шток.dwg
|
|
Муфта.dwg
|
|
напр штока.bak
|
|
напр штока.dwg
|
|
спецификация автосцеп.dwg
|
|
Спецификация НВ29-23.cdw
|
|
ШГН 29-23.cdw
|
|
ШГН 29-23.dwg
|
|
Спецификация НВ29-23.bak
|
|
кл.нагнет.bak
|
|
автосцеп.dwg
|
|
кл.нагнет.cdw
|
|
Спецификация НВ29-23.dwg
|
|
ШГН 29-23.bak
|
|
клап открыт.dwg
|
|
плунжер.bak
|
|
шток.bak
|
|
переход штока.bak
|
|
спецификация автосцеп.cdw
|
|
клап открыт.cdw
|
|
Цанга.bak
|
|
спецификация автосцеп.bak
|
|
автосцеп.cdw
|
|
Цанга.cdw
|
|
3_4.doc
|
|
3_1а.doc
|
|
1.doc
|
|
1_3.doc
|
|
3_4таб.doc
|
|
СОДЕРЖАНИЕ.doc
|
|
2_1.doc
|
|
ШГН 29-23.cdw
|
|
Титульный.DOC
|
|
ШГН 29-23.dwg
|
|
3_3_1.doc
|
|
рис2.doc
|
|
ВВЕДЕНИЕ.doc
|
|
2_2.doc
|
|
3_1.doc
|
|
ШГН 29-23.bak
|
|
3_3_2.doc
|
|
рисунок1.doc
|
|
3_2.doc
|
|
1_2.doc
|
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.doc
|
|
плунжер.dwg
|
|
шток.cdw
|
|
кл.нагнет.dwg
|
|
Муфта.bak
|
Дополнительная информация
Цанга.dwg
переход штока.dwg
шток.dwg
Муфта.dwg
напр штока.dwg
спецификация автосцеп.dwg
ШГН 29-23.dwg
автосцеп.dwg
приложенному к резьбовым концам
при этом трещины и разрушения деталей
02.02.002.002.000.СБ
Спецификация НВ29-23.dwg
02.02.002.001.000 СБ
Корпус клапана открытый
Корпус клапана закрытый
Держатель седла клапана
клап открыт.dwg
3_4.doc
В 2001 году в НГДУ «БН» произошло 304 неэффективных ремонта а в 2000 году 144 неэффективных ремонта. Прирост неэффективных ремонтов в 2001 году произошёл по причине увеличения сроков наработки подземного оборудование на неэффективный ремонт (со 120 суток до 180 суток) и так же за счёт прироста фонда скважин эксплуатируемых УШСН.
За 2000 год произошло три аварии со скважинами оборудованных УСШН из них не одной аварии не произошло по вине какого либо узла насоса.
В 2001 году произошло пять аварий из них один случай когда причиной аварии явился элемент насоса (автосцеп) по причине бракованного элемента.
Неэффективные ремонты
3_1а.doc
НВ – насос нефтяной вставной;
– верхнее расположение замковой опоры;
Б – безвтулочьный (цельнотянутый металлический) цилиндр;
– условный размер (мм);
– ход плунжера (мм×100);
– глубина спуска насоса «напор» (м×100);
– группа посадки (2070 мк).
1.doc
1.Анализ УГШН зарубежного оборудования
Вставные насосы характеризуются тем что монтаж комплектного насоса в колонну НКТ а также его демонтаж осуществляется вместе с насосными штангами; при установке насос крепится в опоре (якорном башмаке) колонны НКТ.
Виды исполнения вставных насосов отличаются:
) по типу рабочего цилиндра:
— насосы с тонкостенным цилиндром (RW);
— насосы с толстостенным цилиндром (RH);
) по типу крепления:
— насосы с замком в нижней части насоса;
—насосы с замком в верхней части насоса.
Насосы RW имеют тонкостенный цилиндр и выполнены без удлинительных муфт. Насосы RW имеют самую большую площадь сечения плунжера из всех типов вставных насосов. Ход плунжера может быть отрегулирован так что мертвое пространство доводится до минимума. Таким образом получается высокий коэффициент полезного действия при откачке жидкостей содержащих небольшие количества газа.
Насос RW предпочтительней использовать в газовых скважинах поскольку этот насос позволяет максимально использовать длину цилиндра.
Применение этих насосов в сильно искривленных скважинах и при малых глубинах динамического уровня не рекомендуется.
Насосы RH представляют собой вставные глубинные насосы с толстостенным цилиндром. Они укомплектованы удлинительными муфтами которые позволяют выдвигать плунжер из цилиндра при работе насоса при этом предотвращаются отложения на внутренней стенке цилиндра что исключает заедание плунжера и создает благоприятные условия при проведении ремонта.
Насосы RH применяются в основном для отбора из скважин высоковязких жидкостей а также во всех случаях когда существует опасность разрушения стенок цилиндра.
Крепление вставных насосов
Стандартами АРI предусмотрено два типа крепления насосов:
Верхнее механическое крепление.
При верхнем механическом креплении вставных насосов используется якорный башмак.
При установке насоса пружина замка проталкивается через уплотнительное кольцо якорного башмака установленного на НКТ пока шпиндель анкерный не будет прижат к корпусу уплотнительного кольца. Пальцы пружины разжимаются и насос зафиксирован. Такое крепление за счет жесткого посадочного размера (определяется размером уплотнительного кольца) и обратной (разжимной) цанги обеспечивает надежную фиксацию и герметизацию опоры.
Размеры и параметры замковых опор (якорных башмаков) верхнего и нижнего крепления вставных насосов приведены в таблице 2.
Замковые опоры (якорные башмаки) в комплект поставки вставных насосов не входят и заказываются отдельно. Все замковые опоры выполнены с модифицированными по ГОСТ 633 – 80 резьбами под гладкие насосно-компрессорные трубы и муфты к ним (НКТ с невысаженными концами).
Поскольку у трубных насосов цилиндр насоса является неотъемлемой частью колонны НКТ он должен быть встроен вместе с насосно-компрессорными трубами. Плунжер и всасывающий клапан могут быть смонтированы на насосных штангах позже.
Всасывающий клапан может устанавливаться в нижней части насоса при помощи насосных штанг и байонетного соединения на плунжере. В состоянии поставки клапан установлен в насос.
Насосы типа ТНМ — это трубные насосы оснащенные металлическим плунжером и толстостенным прецизионно-хонингованным цилиндром с механическим креплением всасывающего клапана. Насосы типа ТНС—то же но с манжетным креплением всасывающего клапана.
Всасывающий клапан оснащен якорным устройством крепление которого полностью соответствует нижнему креплению вставных насосов.
При одинаковом размере НКТ подача трубного насоса всегда будет больше подачи вставного насоса из-за большего диаметра цилиндра. Принцип действия трубного насоса позволяет применять насосы номинальный размер которых больше номинального размера НКТ.
Трубные насосы применяются преимущественно для откачки больших объемов жидкости с небольшой глубины. Ограниченность глубины отбора обусловлена максимальной предельной нагрузкой на колонну НКТ.
Как правило срок службы трубного насоса больше чем срок службы вставного насоса в результате больших размеров изнашивающихся деталей.
Верхнее механическое крепление
Нижнее механическое крепление
Манжетное крепление (нижнее и верхнее)
Присоединительная резьба
Эти насосы представленные на рис.1 по своей конструкции соответствуют стационарным вставным насосам; они монтируются и демонтируются на колонне насосных штанг – как стационарные вставные насосы – и устанавливаются в обсадной трубе. При таком заканчивании скважины колона НКТ отпадает.
Крепление якорными пакерами может быть выполнено в виде верхнего или нижнего крепления.
С помощью таких насосов можно достигать больших подач с малых глубин подвески. Достигаемые глубины подвески меньше по сравнению с трубными насосами из-за повышенной нагрузки на насосные штанги. Кроме того применение таких насосов ограничивается как правило скважинами с нулевым или малым содержанием газа в откачиваемой среде.
Главный недостаток этого типа насоса заключается в том что в результате болтанки насосных штанг при ходе вниз возникает риск повреждение обсадной трубы и штанг за короткий срок. При обрыве колонны насосных штанг ловильные работы затруднены поскольку штанги стоят свободно в обсадной трубе без центратора. Эта проблема может быть облегчена путём встройки центраторов для штанг или применения свободновисящей колонны НКТ служащей направляющей.
1_3.doc
Мною был выбран данный насос НВ1Б-29-23-15-1 по причине отсутствия насосов с данной длиной хода плунжера соответственно и с данной производительностью. Это позволить решить проблемы меньшей производительности связанной с подбором числа качаний и подбором редукторов для изменения производительности.
СОДЕРЖАНИЕ.doc
1.Анализ УГШН зарубежного оборудования.
2.Анализ УГШН отечественного оборудования.
3.Выбор обоснование прототипа.
РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ.
1.Прочностной расчёт.
2.Гидравлический расчёт.
Анализ работы прототипа в НГДУ «Быстринскнефть»
1.Краткая характеристика эксплуатационного фонда.
1.а. Краткая характеристика прототипа проектируемого оборудования.
2.Краткая характеристика скважин эксплуатируемых данными насосами.
3.Краткая характеристика продукции
4.Анализ работы (работоспособности) оборудования
2_1.doc
1Прочностной расчёт.
) Определяем нагрузку действующую на СШН:
Gж==1000×0.0042×1500=6300
1)Расчёт страгивающей нагрузки:
Dср - средний резьбы
в – толщина стенки по впадинам (1 нитка)
dт – предел текучести
l – длина резьбы с нитками полного профиля
a - угол между гранью и углом профиля
b - угол трения (180)
2)Определяем коэффициент запаса прочности резьбового соединения:
Титульный.DOC
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра: Машины и оборудование
СКВАЖЕННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС НВ1Б-29-23-15-1
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине
«Машины и оборудование для добычи нефти и газа»
Боровков Д.В. МОП-99 (сокр.)
ШГН 29-23.dwg
ВВЕДЕНИЕ.doc
Целью курсового проекта является разработка скважинного штангового насоса с нестандартной длинной хода плунжера 23 метра.
За проектируемый насос примем НВ1Б-29-23-15-1.
2_2.doc
) Теоретическая производительность НВ1Б-29-23-15-1:
) Определение утечек в паре цилиндр – плунжер при 1 группе посадки:
3_1.doc
1.Краткая характеристика эксплуатационного фонда.
В НГДУ «Быстринскнефть» парк насосов состоит из УЭЦН УШСН и УШВН. Рассмотрим все механизированные способы добычи нефти по их типоразмерам:
Итого по отечественным
3_2.doc
погружение под уровень
1_2.doc
Скважинные насосы предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкости обводнённостью до 90 % температурой не более 1300С содержанием сероводорода не более 50 гл минерализирующей воды не более 10 гл.
Скважинные насосы представляют собой вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром с подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами; спускаются в скважину на колонне насосно–компрессорных труб и насосных штанг.
Скважинные насосы изготавливаются следующих типов:
НВ1 – вставные с замком наверху;
НВ2 – вставные с замком внизу;
НН – не вставные без ловителя;
НН1 – не вставной с захватным штоком;
НН2 – не вставной с ловителем.
Выпускаются насосы следующих конструктивных исполнении:
по конструкции (исполнению) цилиндра:
– с толсто стенным цельным (безвтулочным) цилиндром;
С – с составным (втулочным) цилиндром;
по конструктивным особенностям определяемым функциональным назначением (областью применения):
Т – с полым трубчатым штоком обеспечивающим подъём жидкостью по каналу колонны трубчатых штанг;
А – со сцепляющим устройством (только для насосов типа «НН») обеспечивающим сцепление колонны насосных штанг с плунжером насоса;
Д 1 – одноступенчатые двух плунжерные обеспечивающие создание гидравлического низа;
Д 2 - одноступенчатые двух плунжерные обеспечивающие двухступенчатое сжатие откачиваемой жидкости (насосы исполнении Д 1 и Д 2 – одноступенчатые одноплунжерные);
по стойкости к среде:
без обозначения – стойкие к среде с содержанием механических примесей до 13 гл (нормальные);
И – стойкие к среде с содержанием механических примесей более 13 гл (абразивостойкие).
В условном обозначении насоса например НН25А-44-18-15-2 первые две буквы и цифры указывают тип насоса следующие буквы – исполнение цилиндра и насоса первые две цифры диаметр насоса последующие – длину хода плунжера в мм. и напор в метрах уменьшенные в 100 раз и последняя цифра – группу посадок.
Вставные скважинные насосы закрепляются в насосно-компрессорных трубах на замковой опоре типа ОМ в условное обозначение в которое входит: тип опоры; условный размер опоры; номер отраслевого стандарта.
Скважинный штанговый насос – гидравлическая машина объемного типа где уплотнения между плунжером и цилиндром достигается за счёт высокой прочности их рабочих поверхностей и регламентируемых зазоров. В зависимости от размера зазора (на диаметр) в паре «цилиндр-плунжер» выпускают насосы четырёх групп посадок.
Цилиндры насосов выпускают в двух исполнениях:
ЦБ – цельный (без втулочный) толстостенный;
ЦС – составной из набора втулок стянутых внутри кожуха переводниками.
В зависимости от назначения и области применения скважинных насосов плунжеры и пары «седло-шарик» клапанов выпускаются различных конструкций материальных исполнении и различными видами уплотнений их рабочих поверхностей.
Плунжеры насосов выпускают в четырёх исполнениях:
П1Х – с кольцевыми канавками цилиндрической расточкой на верхнем конце и с хромовым покрытием наружной поверхности;
П2Х – то же но без цилиндрической расточки на верхнем конце;
П1И – с кольцевыми канавками цилиндрической расточкой на верхнем конце и упрочнением наружной поверхности напылением износостойкого порошка;
П2И – то же без цилиндрической расточкой на верхнем конце.
Пары «седло-шарик» клапанов насоса имеют три исполнения:
К – с цилиндрическим седлом и шариком из нержавеющей стали;
КБ – то же с седлом с буртиком;
КН – с цилиндрическим седлом из твёрдого сплава и шариком из нержавеющей стали.
Конструктивно все скважинные насосы из цилиндра плунжера клапанов замка (для вставных насосов) присоединительных и установочных деталей. При конструкции насосов соблюдается принцип максимально возможной унификации указанных узлов и деталей для удобства замены потребителем изношенных деталей и сокращения номенклатуры потребных запасных частей.
Скважинные насосы исполнения НСВ1 предназначены для откачивания из нефтяных скважин маловязкой жидкости с содержанием механических примесей до 13 гл и свободного газа на приёме насоса не более 10 %.
Насос состоит из составного цилиндра исполнения ЦС на нижний конец которого навёрнут сдвоенный всасывающий клапан а на верхний конец – замок плунжера исполнения П1Х подвижно расположенного внутри цилиндра на резьбовые соединения которого навинчены: снизу – сдвоенный нагнетательный клапан а сверху – клетка плунжера.
Для присоединения плунжера к колонне насосных штанг насос снабжен штоком навинченным на клетку плунжера и закрепленный контргайкой. В расточке верхнего переводника цилиндра расположен упор упираясь на который плунжер обеспечивает срыв скважинного насоса с опоры. Клапаны насосов комплектуются парой «седло-шарик» исполнения КБ или К.
Скважинный насос спускается на колонне насосных штанг в колонну НКТ и закрепляется в опоре.
Принцип работы заключается в следующем. При ходе плунжера вверх в межклапанном пространстве цилиндра создаётся разряжение за счёт чего открывается всасывающий клапан и происходит заполнение цилиндра. Последующим ходом плунжера вниз межклапанный объём сжимается за счёт чего открывается нагнетательный клапан и поступившая в цилиндр жидкость перетекает в зону над плунжером. Периодические совершаемые плунжером перемещения вверх и вниз обеспечивают откачку пластовой жидкости и нагнетания ее на поверхность.
Конструктивно скважинные насосы состоят из цельного цилиндра исполнения ЦБ с всасывающим клапаном навинченным на нижний конец. На всасывающий клапан навинчен упорный ниппель с конусом. На верхнем конце цилиндра расположен защитный клапан предотвращающий осаждение песка в цилиндре при остановке насоса.
Внутри цилиндра подвижно установлен плунжер исполнения П1Х с нагнетательным клапаном на нижнем конце и клеткой плунжера на верхнем конце. Клапаны насосов комплектуются парой «седло-шарик» исполнения К или КБ. Для присоединения плунжера насоса к колонне насосных штанг насос снабжен штоком навинченным на клетку плунжера и закреплённый контргайкой.
В расточке верхнего переводника цилиндра расположен упор. Насос спускается в колонну НКТ на колонне насосных штанг и закрепляется в опоре нижней частью при помощи ниппеля упорного с конусом. Такое закрепление насоса позволяет разгрузить от пульсирующих нагрузок. Это обстоятельство обеспечивает применение его на больших глубинах скважин.
Скважинные насосы исполнения НСН1 предназначены для откачивания из малодебитных относительно неглубоких скважин маловязкой жидкости с содержанием механических примесей до 13 гл и свободного газа до 10 % по объёму.
Конструктивно скважинные насосы состоят из составного цилиндра исполнения ЦС с седлом конуса на нижнем конце в конусной расточке которого размещен всасывающий клапан. Внутри цилиндра подвижно расположен плунжер исполнения П1Х с навинченным на нижний конец наконечником а на верхний конец – нагнетательным клапаном.
На всасывающий клапан навинчен захватный шток располагающийся внутри плунжера.
Насосы диаметром 29 32 и 44 мм. снабжены штоком для соединения колонны насосных штанг с плунжером а у насосов диаметром 57 мм плунжер привинчивается к насосным штангам резьбой на нагнетательном клапане.
Длина хода плунжера насосов исполнения НСН1 составляет 900мм.
Принцип работы насоса НСН1 аналогичен принципу насоса НСВ1 однако цилиндр насоса НСН1 спускается на колонне НКТ а плунжер с клапанами – на колонне насосных штанг. При подъёме штанг головка захватного штока упирается в наконечник плунжера и обеспечивает извлечение соединенного с ним всасывающего клапана для слива из колонны НКТ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.doc
)Добыча нефти и газа. Ф.С. Абдулин М. «Недра» 1983.
)Добыча нефти глубинными штанговыми насосами. Германия. «SBS» 1988.
)Памятка мастеров бригад по добычи нефти ПРС КРС НГДУ «Быстринскнефть». Сургут. 1999.
плунжер.dwg
кл.нагнет.dwg
Рекомендуемые чертежи
- 24.01.2023
