Никишенко С.Л. Нефтегазопромысловое обрудование

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 4.43. Диаграмма области применения станков - качалок СКЭ-3,5-5600

(чистая зона) и СК 10-3-5600 (заштрихованная зона)

при числе качаний 12 в мин.

-191-

Рис. 4.44. Диаграмма области применения станков - качалок СК8-3.5-4000

(чистая зона) и СК12-2,5-4000 (заштрихованная зона)

при числе качаний 12 в мин.

-192

Для определения числа качаний при заданной производительно-

сти глубинного насоса при максимальной длине хода используют

соотношение:

где п

тах

- максимальное число качаний, установленное для стан-

ка-качалки;

max

- максимальная добыча, соответствующая верхней гра-

нице поля данного насоса, в м

/сут;

- заданная добыча в м

/сут.

Аналогичные диаграммы были созданы и для станков - качалок

по ГОСТ 5866-76, которые обычно приводятся в паспорте станка -

качалки.

Вопрос 4.32. Устьевое оборудование ШСНУ

Арматура устьевая АУШ-65/50г14 предназначена для герметиза-

ции устья скважин, эксплуатируемых штанговыми скважинными

насосами.

Она состоит (рис. 4.45) из устьевого патрубка с отборником проб 6,

угловых вентилей 5,8, 9 и перепускного клапана 10.

Устьевой патрубок 4 имеет два отвода с угловыми вентилями 8 и 9.

Угловой вентиль 9 и его отвод предназначен для регулирования дав-

ления в затрубном пространстве и проведения различных техноло-

гических операций, связанных с ремонтом и профилактикой сква-

жины.

Угловые вентили 5 и 8 перекрывают потоки нефти. К угловому

вентилю 8 крепится быстросборная муфта 7, позволяющая быстро

отсоединить выкидную линию и освободить пространство у скважи-

ны для проведения работ при ремонте и исследовании скважины.

Трубная подвеска 3, имеющая два уплотнительных кольца 11, яв-

ляется основным несущим звеном насосно-компрессорных труб

с глубинным насосом на нижнем конце и сальниковым устройством 2

наверху. Отличительная особенность сальника - наличие простран-

ственного шарнира между головкой сальника (содержащей уплотни-

тельную набивку) и тройником. Шарнирное соединение, обеспечи-

вая самоустановку головки сальника при несоосности сальникового

штока с осью ствола скважины, исключает односторонний износ на-

бивки, увеличивает срок службы сальника, одновременно облегчает

смену набивки.

Сальник рассчитан на повышенные давления на устье скважины

и обеспечивает надежное уплотнение штока при однотрубных систе-

мах сбора нефти и газа.

- 193-

Корпус трубной головки

имеет отверстие 1 для выполне-

ния исследовательских работ.

Продукция скважины посту-

пает через боковое отверстие

трубной подвески. Для сниже-

ния давления в затрубном про-

странстве путем перепуска про-

дукции в трубную часть предус-

мотрен перепускной клапан 10.

Устьевые сальники изготав-

ливаются двух типов: СУС1 -

с одинарным уплотнением (для

скважин с низким статическим

уровнем и без газопроявлений);

СУС2 - с двойным уплотнени-

ем (для скважин с высоким ста-

тическим уровнем и с газопрояв-

лениями).

Самоустанавливающийся

сальник СУС1 (рис. 4.46, а) со-

стоит из шаровой головки 9

с помещенными в ней нижней 2

и верхней втулками с вкладыша-

ми 3 и 10 из прессованной дре-

весины и уплотнительной на-

бивки 8. На верхнюю часть ша-

ровой головки навинчивается

крышка 12 с двумя скобами, ко-

торыми подтягивается уплотни-

тельная набивка.

В верхней части крышки го-

ловки над грундбуксой /1 имеет-

ся кольцевой резервуарчик, слу-

жащий для смазки трущихся по-

верхностей сальникового штока, набивки и вкладышей. Для надежного

уплотнения шаровой головки предусмотрено уплотнительное кольцо 5.

Два стопора 4 в нижней части шаровой головки не позволяют ей

проворачиваться вокруг своей оси при затяжке крышки.

Шаровая головка крепится к тройнику 1 двумя откидными бол-

тами 14, укрепленными на тройнике пальцами 15, которые входят

в проушины болтов. Тройник снабжен быстроразборным соединени-

ем для подсоединения к выкидной линии.

Рис. 4.45. Устьевая арматура типа

АУШ:

I - отверстие для проведения

исследовательских работ;

2 - сальниковое устройство; 3 - трубная

подвеска; 4 - устьевой патрубок;

5,8,9 - угловые вентили;

6 - отборник проб; 7 - быстросборная

муфта; 10 - перепускной клапан;

II - уплотнительное кольцо

-194-

Рис. 4.46. Устьевой самоустанавливающийся сальник:

а - СУС1-73-25; б - СУС2-73-40; 1- тройник; 2 - втулка нижняя; 3 - вкладыш;

4 - стопор; 5 - кольцо уплотнительное; 6 - манжетодержатель; 7 - крышка шаровая;

8 - уплотнительная набивка; 9 - головка шаровая; 10 - вкладыш; 11- грундбукса;

12 - крышка головки; 13 - гайка; 14 - болт откидной; 15 - палец; 16 - шплинт;

17 - гайка накидная; 18 - ниппель; 19 - наконечник; 20 - сальниковый шток

Устьевой сальник СУ С2 (рис. 4.46,6) в отличие от сальника СУ С1

имеет вторую камеру, включающую шаровую головку с помещенны-

ми в ней уплотнительной набивкой и промежуточной втулкой с вкла-

дышами и двумя резиновыми кольцами.

При этом основная уплотнительная набивка помещена в корпусе,

который навинчен на резьбу шаровой головки. Устьевой сальник

с двойным уплотнением позволяет заменять изноыюнные верхние уп-

лотнительные элементы на скважине. Изношенные направляющие

втулки, необходимо заменять при текущем ремонте скважин, когда

устьевой сальник вместе со штоком находится на мостках.

Перед установкой устьевого сальника на устье скважины вкла-

дыши растачивают под соответствующий диаметр сальникового што-

ка. Сальниковый шток желательно вставлять в устьевой сальник

в горизонтальном положении на мостках. Можно устанавливать ус-

тьевой сальник тогда, когда шток находится в скважине. При этом

используют зажим, устанавливаемый на сальниковом штоке.

При установке устьевых сальников на устье все резиновые коль-

ца и уплотнительные набивки необходимо смазывать густой смазкой.

-195-

При потере герметичности в шаровой опоре или при ее заклини-

вании разбирать шаровую крышку и отделять головку от тройника

можно только в мастерской. После разборки шаровой крышки и ша-

ровой головки рабочие поверхности шарнира должны быть тщатель-

но очищены. При потере герметичности в шаровой опоре заменяют

уплотнительное кольцо.

Запорное устройство оборудования - проходной кран с обратной

пробкой. Скважинные приборы опускают по межтрубному простран-

ству через специальный патрубок (рис. 4.45).

Вопрос 4.33. Редукторы станков-качалок

Редуктор предназначен для уменьшения частоты вращения, пе-

редаваемой от электродвигателя кривошипам станка-качалки. При-

меняется в станках-качалках и других механических приводах штан-

говых скважинных насосов.

Редуктор (рис. 4.47) -двухступенчатый, с цилиндрической шев-

ронной зубчатой передачей зацепления Новикова. Быстроходная сту-

пень - раздвоенный шеврон, тихоходная ступень - шевронная с ка-

навкой.

Ведущий и промежуточные валы установлены на роликоподшип-

никах радиальных с короткими цилиндрическими роликами, одно-

рядными; ведомый вал - на роликоподшипниках сферических двух-

рядных. На концах ведущего вала насажены ведомый шкив клиноре-

менной передачи и шкив тормоза. На оба конца ведомого вала наса-

жены кривошипы.

Корпус редуктора с разъемом по осям валов образует масляную

ванну.

Смазка зацепления - картерная, окунанием. Смазка опор проме-

жуточного и ведомого валов - принудительно картерная, быстроход-

ного - картерная.

Корпус снабжен двумя контрольными пробками, для контроля за

уровнем масла в редукторе и дыхательным клапаном.

Редукторы типа Ц2НШ устанавливают на станках - качалках

ГОСТ 5866-66.

На станках - качалках типа СКР выпускаемых ОАО «Редуктор»

по ОСТ 26-16-08-87 (См. табл. 2.9[6]) установлены современные трех-

ступенчатые редукторы типа ЦЗНК см. рис 4.48.

Основные достоинства и особенности редуктора следующие:

1. Передаточные числа могут меняться, составляя 63,90 и 125, что

позволяет снизить частоту качаний балансира до 1,7 в минуту.

2.Возможность изменения передаточного числа путем замены зуб-

чатой пары входной ступени использованием комплекта зубчатых пар,

что осуществляется достаточно быстро и позволяет на работающем

-196-

Рис. 4.47 . Редуктор типа Ц2НШ:

1 - ведущий вал; 2 - крышка подшипника,; 3 - промежуточный вал; 4 - ведомый вал;

5 - стакан подшипника

станке-качалке устанавливать необходимое число качаний в зависи-

мости от текущего дебита скважины.

3. Применение вместо шевронной зубчатой передачи, трудоемкой

в изготовлении и ремонте, термоулучшенной крупномодульной ко-

созубой передачи с упорными кольцами, защищенной Российским

патентом, в которой используется зацепление Новикова с патенто-

ванным в США исходным контуром, обладающей более высокой на-

грузочной способностью.

4. Ведомый вал в редукторах с номинальным моментом до 16 кНм

монтируется на подшипниках качения, что отражается в шифре буквой

-197

Рис. 4.48. Редуктор типа ЦЗНК

«К», например, ЦЗНК-355К. В более мощных редукторах ведомый

вал может монтироваться на 4 опорах для более равномерного рас-

пределения нагрузки. В качестве опор применены подшипники сколь-

жения, более дешевые, простые при сборке-разборке и надежные

в эксплуатации. Такие редукторы получают в шифре букву «С», на-

пример, ЦЗНК-450С. Смазка этих подшипников осуществляется вра-

щением колес по каналам в плоскости разъема подшипников. На дру-

-198-

Рис. 4.49. Трехступенчатый коническо - цилиндрический редуктор

Ц2НШ-315

гих валах применены стандартные подшипники качения, смазывае-

мые барботажным способом. Для разгрузки подшипников от осевой

нагрузки в выходной и промежуточной передачах введены упорные

гребни.

Для станков-качалок с одноплечим балансиром типа Mark II ре-

дукторы имеют увеличенный диаметр выходных валов, установлен-

ных на подшипниках качения.

5. Масса редукторов ЦЗНК при равных нагрузочных характерис-

тиках до 25-30% меньше по сравнению с редукторами Ц2НШ.

-199-

6. Возможность применения электродвигателей с меньшей мощ-

ностью, чем в станках-качалках типа СК, позволяет снизить потреб-

ление электроэнергии.

Конструктивная схема трехступенчатого коническо - цилиндри-

ческого редуктора Ц2НШ-315 показана на рис. 4.49:

Вопрос 4.34. Основные типы балансирных

станков-качалок

Стандартом 1966 г. было предусмотрено 20 типоразмеров стан-

ков-качалок (СК) грузоподъемностью от 1,5 до 20 т. Типовая конст-

рукция СК представлена на рис. 4.51. Впервые в стране был начат

выпуск приводов, в которых редуктор был поднят и установлен на

подставке.

При создании размерного ряда учитывалась унификация узлов

и элементов с той целью, чтобы свести к минимуму разнообразие бы-

строизнашивающихся узлов и тем самым упростить изготовление, ре-

монт, обслуживание и снабжение оборудования запасными элемен-

тами. Для этого из 20 типов станков-качалок 9 - были выполнены

как базовые, а остальные 11 - в виде их модификаций. Модифика-

ции заключались:

1) в изменении соотношений длин переднего и заднего плеч ба-

лансира путем замены головки балансира или всего балансира, что

приводило к изменению грузоподъемности и длины хода станка-ка-

чалки;

2) в применении редуктора с другим крутящим моментом;

3) в одновременной замене балансира и редуктора.

Фактически в серийный выпуск пошли только 9 - моделей, вклю-

чая 7 базовых и 2 модифицированных. Условное обозначение на при-

мере 4СКЗ-1,2-700 расшифровывается следующим образом:

4СК - станок - качалка 4 - базовой модели;

3 - допускаемая нагрузка на головку балансира 3 т;

1,2 - наибольшая длина хода точки подвеса штанг 1,2 м;

700 - допускаемый крутящий момент на редукторе 700 кг • м.

Основные параметры и размеры станков - качалок выпускаемых

по разным стандартам приведены в таблицах 2.1...2.12 [6].

Станки - качалки по ГОСТ 5866-76.

Из намечавшихся к выпуску 30 типоразмеров производством было

освоено 7 моделей представленных в таблице 2.3. [6]. Конструкции

станков - качалок по данному стандарту принципиально не отлича-

ются от предыдущих типов.

Станки-качалки СК5-3-2500 и СК6-2Д-2500 отличаются друг от дру-

га длиной переднего плеча балансира; СК8-3,5-4000 и СК8-3,5-5600 раз-

личаются типоразмером редуктора и мощностью электродвигателя.

-200