Проектирование оборудования установки погружного электроцентробежного насоса с газосепаратором для эксплуатации скважин с высоким газовым фактором - Дипломная работа

Ключевые слова: установка электроцентробежного насоса, погружной электродвигатель, гидрозащита, газосепаратор, рабочее колесо, шнек, колокол, газовый фактор.7.3 Расчет притока денежных средствОхрана окружающей среды 8.1 Анализ опасных производственных факторов при эксплуатации УЭЦН 8.3 Требования к скважинам оборудованным УЭЦНУстановка УЭЦН состоит из погружного насосного агрегата (электродвигателя с гидрозащитой и насоса), кабельной линии (плоского кабеля с муфтой кабельного ввода), колонны HKT, оборудования устья скважины и наземного электрооборудования: трансформатора и станции управления (комплектного устройства). Погружной насосный агрегат, состоящий из насоса и электродвигателя с гидрозащитой и компенсатора, опускается в скважину по HKT. Насос откачивает жидкость из скважины и подает ее на поверхность по колонне НКТ. Верхний конец вала насоса вращается в подшипниках сальника и заканчивается специальной пяткой, воспринимающей нагрузку на вал и его вес через пружинное кольцо. Часть осевых сил, действующих на рабочее колесо, может передаваться валу за счет трения колеса о вал и за счет прихвата колеса на валу при отложении солей в зазоре между валом и колесом.Сейчас на нефтепромыслах распространены станции ШГС, Эти станции работают с погружными электродвигателями (ПЭД) мощностью не выше 100 - 150 КВТ, морально устарели и не позволяют удовлетворить современные требования нефтяной отрасли по управлению и автоматизации процесса добычи нефти. Замена ШГС на современные станции с частотно-регулируемым приводом (ЧРП) позволит увеличить межремонтный промежуток и увеличить наработку на отказ УЭЦН. Частотное регулирование обеспечивает плавный запуск и остановку насоса, регулировку производительности насоса при изменении дебита скважины для предотвращения его неэффективной работы. Использование частотного регулирования в СУ ЭЦН позволяет решать задачи, которые ранее были либо в принципе неразрешимыми, либо требовали технически менее надежных и более дорогостоящих решений: · управление широким классом погружных электродвигателей как отечественного, так и зарубежного производства мощностью до 500-600 КВТ включительно; · решение технологических задач, связанных с управлением производительностью насоса в зависимости от дебета скважины, задания на добычу, других параметров;Присутствие свободного газа в жидкости вредно влияет на работу любого насоса, в особенности центробежного: попадание газа заметно ухудшает его работу, коренным образом изменяет условия преобразования механической энергии рабочего колеса в гидравлическую - с увеличением количества свободного газа к. п. д. этого преобразования снижается. В каналах рабочего колеса и направляющего аппарата возникают вихревые газовые «мешки», которые с одной стороны стесняют проходное сечение канала, уменьшая подачу, и с другой стороны препятствуют нормальному закручиванию потока на выходе из рабочего колеса, что приводит к снижению напора колеса.Для борьбы с вредным влиянием газа на работу УЭЦН применяют следующие методы: 1) уменьшение количества свободного газа ни приеме насоса путем большего заглубления его под динамический уровень скважины. 2) применение на входном участке насоса газосепаратора, позволяющего большую часть свободного газа отделить и направлять в затрубное пространство; К недостаткам газосепаратора относится то, что при его применении практически не используется полезная работа газа при подъеме пластовой жидкости в НКТ, так как большей частью газ направляется в затрубное пространство. Для отделения газа от жидкости в этих газосепараторах используется плавучесть газовых пузырьков под действием гравитационных или центробежных сил. Российскими производителями выпускаются газосепараторы в соответствии со следующими нормативными документами: 6) ТУ 26-06-1416-84 Модули насосные - газосепараторы МИГ и МНГК;Мною был проведен анализ научных разработок технических средств модернизации в области нефтепромыслового оборудования, а конкретнее - изобретений по усовершенствованию установок наружного центробежного электронасоса (УЭЦН). Мною были выбраны изобретения, направленные на уменьшение содержания газа и твердых частиц в перекачиваемой насосом пластовой жидкости, то есть конкретно для скважин с большим газовым фактором и/или повышенным содержанием твердых включений в пластовой жидкости. В ходе проведенного анализа изобретений, касающихся эксплуатации скважин ЭЦН в качестве усовершенствующего элемента для повышения производительности установки решено было вместо рассмотренных в п.З изобретений ввести в состав УЭЦН газосепаратор, как наиболее оптимальный вариант.

Содержание

Введение

1. Анализ конструкций УЭЦН с электроприводом

1.1 Состав и назначение конструкций УЭЦН

2. Обоснование выбора конструкции установки ЭЦН для добычи нефти с высоким газовым фактором

2.1 Обоснование применения газосепаратора и анализ его существующих конструкций

3. Патентная проработка

3.1 Спец. вопрос "Включение газосепаратора в состав УЭЦН"

4. Выбор машин и оборудования при эксплуатации скважин ЭЦН

4.1 Расчет необходимого напора ЭЦН, выбор насоса и электродвигателя

4.2.Определение глубины погружения ЭЦН под динамический уровень

4.3. Выбор кабеля, трансформатора и определение эксплуатационных параметров ЭЦН

5. Расчет ЭЦН на прочность и выносливость

5.1 Расчет корпуса ЭЦН на прочность

5.2.Расчет вала ЭЦН на прочность

5.3.Расчет вала на выносливость

5.4.Расчет вала ЭЦН на смятие шлицев

5.5 Расчет вала на максимальные нагрузки в период запуска

5.6 Определение прочности HKT

6. Гидромеханический расчет насоса

6.1. Расчет рабочего колеса

6.2.Расчет направляющего аппарата

6.3 Выводы по спец. Вопросу

7. Технико-экономическое обоснование проекта