Підбір обладнання для збільшення видобутку нафти з допомогою штангового глибинного насоса (стр. 6 из 9)
2.13.1 Розрахунок викидної лінії
Приймаємо викидну лінію, яка залишилась після фонтанування свердловини, оскільки вона знаходиться в доброму технічному стані і забезпечить заданий відбір рідини.
2.13.2 Підбір газового якоря
Визначаємо площу сепараторного перерізу газового якоря за формулою:
Fя = 65 ∙ 10-4 ∙ ((Fпл ∙ Sn) / (a ∙ δ)) ∙ 
, м2(2.29)
Fя= 65 ∙ 10-4 ∙ ((0,00066 ∙ 1,8 ∙ 4,5) / (0,6 ∙ 0,02 ))∙
= 8 ∙ 10-5де : v – кінематична в′язкість рідини,м2/с;
а – коефіцієнт використання об′єму якоря;
б – діаметр відділюваних бульбашок газу, м.
Задаючись діаметром всмоктуючої труби d3= 48,3 мм визначаємо діаметр корпусу газового якоря за формулою :
Дя = 
, м (2.30)
Дя =
= 0,0493 мде: Fя – площа сепараційного перерізу газового якоря, м.
Для корпусу якоря приймаємо труби по ГОСТ 633-80, умовного діаметру 60мм.
Уточнюємо площу сепараційного перерізу якоря :
F’я = 0,785 ∙(Д’2я - 
), м2(2.31)
F’я= 0,785 ∙ (0,04932 –0,04832) = 7,665 ∙ 10-5 , м2
де Д’я– прийнятий за ГОСТ 633-80 діаметр труб для багатокорпусного якоря, м.
Кількість корпусів якоря визначаємо за формулою :
пк = Fя / F’я (2.32)
пк= (8 ∙ 10-5 ) / ( 7,665 ∙ 10-5) = 1,043
де: Fя – площа сепараційного перерізу якоря, м.
Отже, для якоря буде достатній один корпус.
Приймаємо однокорпусний газовий якір ЯГ-1.
Довжину корпусу однокорпусного якоря визначаємо за формулою :
lя = (20 ∙ Д’я ) / пк , м (2.33)
lя = (20 ∙ 0,0603) / 1 = 1,2, м
Приймаємо lя = 1,5 м.
2.14 Автоматизація роботи свердловини
Автоматизація свердловини, обладнаної ШСНУ може бути місцевою (локальною) і дистанційною. При місцевій автоматизації насосні свердловини обладнуються станцією управління типу БУС-3М, електроканатним манометром типу ВЕ-16 РБ для контролю затрубного тиску. Станція управління складається з таких основних частин :
· силової частини, призначеної для управління електродвигунами верстата-качалки;
· блоку управління і захисту, який забезпечує формування сигналів управління, контроль стану обладнання верстата-качалки і формування сигналу аварійного відключення;
· первинного перетворювача тиску, призначеного для формування аварійного сигналу при підвищенні або зниженні тиску в викидному трубопроводі.
Така система забезпечує :
· автоматичне управління електродвигуном верстата-качалки в аварійних випадках ( при обриві штанг і поломках редуктора, при струмових пере навантаженнях, коротких замиканнях і обривах фаз, неполадках насоса );
· відключення електродвигуна по імпульсу від електроконтактного манометра при аварійних ситуаціях на груповій замірній установці;
· індивідуальний само запуск верстата-качалки після перерви в постачанні електроенергією;
· програмний запуск і зупинка електродвигуна при періодичній експлуатації свердловини.
Аварійний стан встановлюється з допомогою аналізатора який споживає потужність електродвигуна. При допомозі аналізатора потужності можна одержати інформацію для діагностики свердловинного обладнання ( поломка каналів, обрив штанг ). Передбачено і ручне управління роботою верстата-качалки. Є також система контролю рівня рідини в свердловині типу СКУ-1М «ЕХО» з глибиною замирювання до 3000 м при тиску газу в затрубному просторі до 15 мПа.
У випадку місцевої ( локальної ) автоматизації при передачі інформації на невеликі відстані, застосовуються пневматичні і електричні перетворювачі інформації на великі відстані між контролюючим пунктом (КП) і пунктом управління ( ПУ ) застосовуються засоби телемеханіки, які передбачають інформацію у вигляді дискретних ( цифрових ) сигналів, представлених кодовими комбінаціями , тобто використовуються аналогоцифрові і цифроаналогові перетворювачі. При місцевій і дистанційній автоматизації датчики технологічних параметрів вимірюють значення цих параметрів і дозволяють одержати на виході стандартний ( аналоговий ) сигнал, пропорційний цьому значенню.
Для телемеханізації технологічних об’єктів в нафтовій промисловості застосовують систему телемеханіки ТМ-620. Вона включає в себе пункт управління і контролюючі пункти. Ця система забезпечує телеуправління двопозиційними виконуючими пристроями ТУ, телевимірювання інтегральних ( дебіт ) ТНН і поточних ( тиск ) ТНТ значень параметрів, телединамометрування ( телеконтроль ) ТД, телесигналізацію аварійного стану об’єктів ТСА, телесигналізацію стану двопозиційного об’єкту ТСС, а також двосторонній телефонний зв’язок.
2.15 Обслуговування установки
При експлуатації свердловини штанговими насосами проводиться спостереження за роботою верстатів-качалок, станом гирлового обладнання, а також замірних і збірних установок і за подачею рідини.
Змазування частин, які труться є основною умовою довготривалої, безперебійної роботи насосної установки. Тому оператори видобутку нафти повинні постійно слідкувати, щоб всі частини верстата-качалки були добре змащені. Підшипники нижніх головок шатунів, опори балансира, а також ходові гвинти на складках електродвигуна, гальмах і кривошипах змащується консистентним мастило (солідолом). Рекомендується добавляти мастило в цих вузлів не рідше одного разу в місяць і робити заміну мастила один раз в 6 місяців.
Редуктор верстата-качалки заливають автотрансформаторним мастилом і зубчаті колеса і підшипники валів працюють у масляній ванні. Масло заливають через люк в кришці редуктора. Заміна масла в редукторі повинна відбуватися один раз в шість місяців. Добавка мастила в редуктор між його змінами відбувається по мірі необхідності. Наявність масла в редукторі перевіряють через контрольні клапани. Рівень масла в редукторі повинен бути між нижнім і верхнім контрольними клапанами.
Оглядати і перевіряти наземне обладнання глибиннонасосних свердловин слід систематично дотримуватись графіку перевірки, встановленого для даного району, промислу, дільниці.
Виявлені дефекти в роботі насосних установок повинні ліквідовуватися негайно. При обході і огляді глибиннонасосних свердловин необхідно перевіряти наступне :
· стан клинопасової передачі;
· стан валових підшипників верстатів-качалок і при виявленні несправних болтів ( погнутих або з зірваною різьбою ) необхідно замінити їх після кріплення та перевірити нагрівання підшипників;
· кріплення головки шатуна і пальця кривошипа, не допускається найменше ослаблення або коливання пальця, а також кочення пальця або гнізда конуса;
· роботу сальникового штока і трійника-сальника; один раз в добу треба підтягувати сальник; границею підтягування служить легке нагрівання штока; пропускання рідини через сальник не допускається, тому
необхідно завчасно міняти набивку, шток при роботі повинен зберігати вертикальне положення, не гнутися;
· чистити від бруду і нафти площу навколо верстата і свердловини; оглядати всі нафтові і газові лінії, всі пропуски нафти через тріщини.
Крім того періодично ( один раз в два-три місяці ) слід проводити повну перевірку глибиннонасосних установок ( кріплення верстатів-качалок, паралельність валів, кріплення всіх балкових з’єднань).
Для проведення всіх цих робіт оператори з видобутку нафти повинні мати необхідний ручний інструмент : гайкові ключі, молотки, зубила, оправки, ножівки і т. п. Надійність і працездатність верстатів-качалок досягається за рахунок своєчасного проведення планово-попереджувальних ремонтів.
3 Охорона праці
3.1 Техніка безпеки
При експлуатації свердловин штанговими насосами установками слід забезпечувати достатню міцність обладнання і огородження всіх рухомих частин механізму. Верстати-качалки всіх типів випускаються з огородженнями кривошипно-шатунного механізму і пасової передачі. Необхідно дотримуватись наступних основних вимог безпеки :
- верхній торець гирлового трійника-сальника повинен виступати над рівнем пригирливої не більше ніж на 1 м;
- при набивці ущільнення в корпусі сальника головка його повинна утримуватися на сальниковому штоці спеціальним затискувачем;
- забороняється повертати шків верстата-качалки вручну або гальмувати його шляхом підкладання труби або лома в спині;
- при встановленні пальців кривошипно-шатунного механізму шатун необхідно надійно кріпити до стінки верстата-качалки, повинна бути встановлена площадка з огородженням;
- забороняється надівати і знімати паси, необхідно шляхом пересування електродвигуна;
- під час огляду або зміни окремих частин верстат-качалка повинна бути зупинена;
- канатну і ланцюгову підвіски дозволяється знімати і надівати тільки спеціальними пристроями з підлоги або переносних драбин-площадок, забороняється виконувати ці роботи з балансира верстата-качалки;
- до початку ремонтних робіт електропривід повинен бути відключений, а на пусковому пристрої встановлений плакат : « Не включати – працюють люди ! », на свердловинах з автоматичним і дистанційним управлінням біля пускового пристрою повинен бути закріплений щит з надписом : « Увага ! Пуск автоматичний ! »;