Модернизация винтовой поверхностноприводной установки для нефтяных месторождений

Описание

В проекте проведена модернизация установки винтового насоса с поверхностным приводом, применяемого на нефтяных месторождениях.

Выполнено описание установок. Проведен анализ применения винтовых насосных установок на нефтяных месторождениях.

Описано устройство и принцип работы. Внутри цилиндра, имеющего профилированную внутреннюю винтовую поверхность, совершает вращение винт. Непрерывное движение жидкости обеспечиваются за счет особого профиля поверхностей обоймы и винта, и вследствие вращения последнего. При этом между поверхностью винта и внутренней винтовой поверхностью обоймы образуются замкнутые полости. Винт насоса выполнен однозаходным. Направление вращения винтовой поверхности обоймы повторяет поверхность рабочего винта. В процессе вращения винта его любое поперечное сечение совершает перемещение в соответствующем поперечном сечении обоймы. При этом образуются лунообразные замкнутые полости. Одновинтовой насос по принципу действия представляет собой насос объемного типа.

Конструкция винтовой насосной установки включает наземное и глубинное скважинное оборудование. Скважинное оборудование представлено сдвоенным винтовым насосом, который снабжен на приемной части обратным клапаном и соединен посредством фланцевого соединения. Спуск ротора насоса в скважину выполняется на колонне штанг, а статора - на колонне НКТ, закрепленной в колонной головке. В состав поверхностного оборудования включен устьевой сальниковый превентор, вращатель с модульной вставкой и электродвигатель. Посредством устьевого сальникового превентора обеспечивается герметизация устья скважины с помощью самоуплотняющегося сальникового узла. Привод имеет возможность ступенчатого и плавного регулирования частоты вращения приводной штанговой колонны путем изменения передаточного отношения в редукторах в широких пределах.

Приведены правила монтажа и эксплуатации. Монтаж установки выполняется с помощью оборудования, которое применяется при текущем ремонте скважин. Спуск обоймы и винта в скважину производится на колонне штанг. Последовательность посадки упорной муфты: муфта наворачивается на НКТ, выполняется подвешивание НКТ на устье скважины в колонную головку. При посадке насоса соблюдается последовательность: ниппель упорный наворачивается на гидравлическую часть насоса, а муфта - на выходную часть; в муфту вворачивается специальная штанга; на гидравлическую часть насоса заворачивается стопорный ниппель; посредством муфты выполняется присоединение специальной штанги к колонне штанг; весь груз колонны опускается до упора винта о упорный ниппель и делается отметка у катушки “нулевой вес штанг”; колонна штанг приподнимается до момента появления полной нагрузки от штанг, за счет чего обеспечивается натяжение колонны; колонна штанг поднимается на нужный размер регулировки. Сальниковый превентор монтируется путём ввинчивания в муфту, которая приварена на колонной головке, и фиксации посредством контргайки. Крепление вращателя на сальниковом превенторе осуществляется по фланцевому соединению. Электродвигатель расположен на вращателе.

 Описана подготовка установки к работе и техническое обслуживание.

Составлена расчетная часть. Выполнен расчет опорных элементов и модульной вставки. Для фиксации ротора в НКТ используется коническое соединение. Регулирование подачи насоса осуществляется посредством изменения передаточного отношения модульной вставки. Расчеты произведены с помощью программного комплекса САПР «УНВП». Приведен текст программы.

Приведены расчеты на прочность штанг с определением параметров:

Выполнен проверочный расчет колонны штанг. Принята вращательная колонна штанг диаметром 22 мм и длиной 1000 мм.

Разработаны мероприятия по безопасности и экологичности проекта.

 Выполнена экономическая часть с оценкой экономического эффекта от внедрения модернизированной конструкции вращателя и редукторной вставки для эксплуатации скважин погружными винтовыми насосами, который составил 5588,53 руб.

В работе выполнено усовершенствование установки винтового насоса с поверхностным приводом путем модернизации конструкции вращателя и редукторной вставки, применяемого на нефтяных месторождениях.