Семыкин Д.С. МТМ-20-01. Отчет по НИР. Отчет по дисциплине Научноисследовательская работа Темы Исследование рабочего процесса диафрагменного насоса с погружным электродвигателем и механической трансмиссией для добычи нефти
 Скачать 1.84 Mb.
|
|
№ Свойства надежности Показатели свойств Нормы на показатели 1 Безотказность Средняя наработка до отказа, сутки, из пункта 6 500 2 Долговечность Полный срок службы, t, лет (2 капитальных ремонта) 6 3 Ремонтопригодность Коэффициент готовности не менее 0,85 4 Сохраняемость Средний срок сохраняемости, x ср , год 2 56 9 Основные проблемы, пути решения проблемы и предполагаемый результат Основные проблемы: Диафрагменный скважинный насос предназначен для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин с минимальным внутренним диаметром 121,7 мм. Проблема заключается в том, что в настоящее время переходят на скважины с обсадными колоннами меньшего диаметра, соответственно расположение диафрагменного насоса с механической трансмиссией в таких скважинах затруднено. Также проблемой является то, что на данный момент времени в УЭДН используются редукторы с невысоким передаточным отношением, что в свою очередь приводит к слишком высоким значениям частоты двойных ходов при использовании высокооборотного асинхронного ПЭД и снижает долговечность гидравлической части насоса. С другой стороны, при уменьшении частоты двойных ходов уменьшается подача насоса. В данном случае актуальность использования плоской диафрагмы гидравлической части насоса снижается, что приводит к необходимости применения новой конструкции. Пути решения проблемы: Существует несколько конструкций механических трансмиссий диафрагменных насосов. Чаще всего применяется редуктор с цилиндрическими колесами, однако он имеет существенные недостатки, такие как крупные габариты и низкое передаточное число. Одним из направлений повышения эффективности работы скважинного диафрагменного насоса с механическим приводом является разработка рациональной схемы редуктора, обеспечивающего высокие технико – экономические показатели работы. В настоящее время в диафрагменных насосах применяются различные конструкции диафрагм. Чаще всего применяются плоские диафрагмы, 57 которые в свою очередь не обладают достаточным диапазоном деформации, что приводит к необходимости уменьшения подачи насоса, либо к чрезмерным напряжениям в диафрагме и снижению долговечности гидравлической части насоса. Одним из направлений повышения эффективности работы гидравлической части насоса является применение новой конструкции диафрагмы, например, цилиндрической или сильфонной. Целями являются: Совершенствование методики по уменьшению габаритов редуктора с увеличением передаточного числа, обеспечивающую высокие технико – экономические показатели работы диафрагменного насоса. Разработка конструкции диафрагмы для увеличения подачи насоса при снижении частоты двойных ходов. Предполагаемые пути решения: • Патентный поиск существующих технических решений по данной проблеме; • Анализ современных методик расчета и конструирования редукторов; • Поиск рациональной схемы механизма; • Проведение его прочностного расчета; • Создание 3D-модели механизма с максимально возможными характеристиками и создание его рабочих чертежей; • Проведение испытаний созданной методики и 3D-модели механизма; • Анализ результатов испытаний. 58 Выводы В результате аналитического обзора современной научно-технической, методической литературы, диссертаций, а также патентов по теме научно- исследовательской работы можно сформулировать предполагаемый результат: • Получение модернизированной методики по уменьшению габаритов редуктора с увеличением передаточного числа в диафрагменном насосе с механическим преобразователем; • Получение 3D-модели механизма с малыми габаритами и высоким передаточным числом; • Получение стенда для проведения испытаний и ввод его в эксплуатацию; • Получение результатов испытаний в соответствии с заданием. Также в рамках научно-исследовательской работы были проанализированы условия работы и возможные причины отказов и предельных состояний диафрагменных насосов. Представлена структура ремонтного цикла, эксплуатации и ремонта. Для диафрагменного насоса были заданы показатели надежности, которые характеризуют свойства надежности. Был проведен расчет характеристик безотказности системы «всасывающий клапан + диафрагма + нагнетательный клапан» с использованием системы Mathcad 15. 59 Список использованных источников 1. Трудноизвлекаемые запасы нефти и проблемы их добычи. - Экспертная статья ОКБ «Гамма». - Режим доступа: https://okb- gamma.ru/expert/articles/hard-to-recover-oil-reserves-and-problems-of-their- production/. 2. Скважинные насосные установки для добычи нефти. Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. — Учебное пособие. -М.: Изд-во "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2002. — 824 с. 3. Каталог нефтепромыслового оборудования АО «Ижевский электромеханический завод «КУПОЛ», АО «НПО «ИМЕКС» Электронасос погружной диафрагменный серии ЭДН5 Р (ЦК6033.00.00.000) 4. Насосное оборудование «ENCEGmbH». - Режим доступа: http://www.ence- pumps.ru/membrannye_nasosy.php 5. Ивановский В.Н. Энергетика эксплуатации скважин механизированными способами, выбор способа эксплуатации, пути повышения энергоэффективности. Производственно-технический нефтегазовый журнал «Инженерная практика». – Режим доступа: https://shly.link/KsnH6 6. Принцип работы мембранного (диафрагменного) насоса. Компания «PlastTime». - Режим доступа: https://shly.link/NGCBk 7. Диссертация «Исследование работы клапанных узлов скважинных штанговых насосных установок». Долов Т.Р., М.: РГУ нефти и газа, 2017г. 8. Диссертация «Повышение эффективности скважинных диафрагменных насосных установок путем совершенствования привода». Кривенков С.В., М: РГУ нефти и газа, 1994г. 9. Патент SU 1399501 A1. «Погружной диафрагменный насос с электроприводом». Ивановский Николай Фролович, Ивановский Владимир Николаевич. 60 10. Патент RU 6847 U1. «Погружной диафрагменный электронасос с вибрационным приводом». Карачев А.С. 11. Патент RU 2044160 C1. «Погружной диафрагменный электронасос». Колмаков Иван Алексеевич. 12. Патент RU 103144 U1. «Погружной скважинный диафрагменный насос». Болотов Константин Павлович, Абросимова Светлана Альбертовна, Исупов Сергей Васильевич. 13. Патент RU 2062906 C1. «Погружной диафрагменный электронасос». Колмаков Иван Алексеевич. 14. Материалы мембран для мембранных (диафрагменных насосов). Системы водоподготовки «Dosings Pumps». - Режим доступа: https://shly.link/EpjMC 15. Дефекты клапанов и причины их возникновения. Бесплатная студенческая библиотека «Studwood». – Режим доступа: https://shly.link/jRX76 16. Русов В.А. Диагностика дефектов вращающегося оборудования по вибрационным сигналам. Пермь 2012г. 198 стр. 17. Неисправности, способы (методы) ремонта цилиндрических редукторов, возможная (вероятная) причина. Компания «Рязань-привод». – Режим доступа: https://shly.link/54p4C 18. ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике (ССНТ). Термины и определения 19. Руководство по эксплуатации ПДН.01.00.00.000 РЭ. «Насосы плунжерно- диафрагменные типа ПДН». – Режим доступа: https://shly.link/9q4Fd 20. Регламент по расследованию причин отказов внутрискважинного насосного оборудования механизированного фонда скважин. Режим доступа - https://clck.ru/SdkRt 21. Научные подходы к повышению надежности УЭЦН. Производственно- технический нефтегазовый журнал «Инженерная практика» Режим доступа - https://shly.link/HidS5 61 22. Протасов В.Н., Султанов Б.3., Кривенков С.В. Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи - Учебник для вузов. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004. - 691 с ил. 23. Шарики из нержавеющей стали для клапанов или подшипников. – Режим доступа: https://shly.link/uC62y 24. Каталог компании Schaeffler Group Industrial. Тела качения. Режим доступа - https://shly.link/vU62a |