Расчет привода штанговой насосной установки
 Скачать 1.73 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт природных ресурсов Направление подготовки: 1 5.03.02 «Технологические машины и оборудование» Профиль: Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов. Кафедра теоретической и прикладной механики БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА Тема работы Расчет привода штанговой насосной установки УДК 62-83:622.276.53.001.24 Студент Группа ФИО Подпись Дата 4Е21 Файзуллин Вадим Рамильевич Руководитель Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент каф. ТПМ Зиякаев Г.Р. - КОНСУЛЬТАНТЫ: По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Старший преподаватель каф. менеджмента Н.А. Гаврикова - По разделу «Социальная ответственность» Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Ассистент каф. ЭБЖ Е.С. Невский - ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ: Зав. кафедрой ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент каф. ТПМ Е.Н. Пашков Кандидат технич. наук Томск – 2016 г. Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт природных ресурсов Направление подготовки: 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» Профиль: Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов Кафедра теоретической и прикладной механики УТВЕРЖДАЮ: Зав. кафедрой _____ _______ ____________ (Подпись) (Дата) (Ф.И.О.) ЗАДАНИЕ на выполнение выпускной квалификационной работы В форме: БАКАЛАВРСКОЙ РАБОТЫ (бакалаврской работы, дипломного проекта/работы, магистерской диссертации) Студенту: Группа ФИО 4Е21 Файзуллину Вадиму Рамильевичу Тема работы: Расчет привода штанговой скважинной насосной установки. Утверждена приказом директора (дата, номер) 12.05.2016/ №3462/с Срок сдачи студентом выполненной работы: 09.06.2016 г. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ: Исходные данные к работе Расчет привода штанговой скважинной насосной установки для скважины с параметрами: дебит- Q-20.5 м 3 /сут, глубина спуска насоса L- 1300 м, плотность нефти Р н - 872кг/ м 3 , содержание мех. Примесей – 0,05%. Перечень подлежащих исследованию, проектированию и разработке вопросов 1. Обзор возможных типов приводов, сравнительный обзор приводов с целью определения необходимого типа привода для заданной скважины; 2. Подбор привода штанговой скважинной насосной установки, определение оптимального режима его работы, кинематический и энергокинематический расчеты механизма 3. Финансовый менеджмент; 4. Социальная ответственность; 5. Выводы по работе. Перечень графического материала Схема балансирного привода, Схема безбалансирного привода, схема гидравлического привода, результаты кинематического расчета. Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы Раздел Консультант Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережения Гаврикова Н.А. Социальная ответственность Невский Е.С. Названия разделов, которые должны быть написаны на русском и иностранном языках: --- Дата выдачи задания на выполнение выпускной квалификационной работы по линейному графику 1.02.2016 Задание выдал руководитель: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент кафедры ТПМ Заиякаев Г.Р. - Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 4Е21 Файзуллин Вадим Рамильевич Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт природных ресурсов Направление подготовки: 1 5.03.02 «Технологические машины и оборудование» Профиль: Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов. Уровень образования: Бакалавриат Кафедра теоретической и прикладной механики Период выполнения: (весенний семестр 2015/2016 учебного года) Форма представления работы: БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА (бакалаврская работа, дипломный проект/работа, магистерская диссертация) КАЛЕНДАРНЫЙ РЕЙТИНГ-ПЛАН выполнения выпускной квалификационной работы Срок сдачи студентом выполненной работы: 16.06.2016 г. Дата контроля Название раздела (модуля) / вид работы (исследования) Максимальный балл раздела (модуля) 25.05.16 Теоретическая часть работы 50 1.06.16 Выполнение расчетной части работы 40 7.06.16 Устранение недочетов в работе 10 Составил преподаватель: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент кафедры ТПМ Зиякаев Г.Р. - СОГЛАСОВАНО: Зав. кафедрой ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Пашков Е.Н. к.т.н. ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ» Студенту: Группа ФИО 4Е21 Файзуллин Вадим Рамильевич Институт ИПР Кафедра ТПМ Уровень образования Бакалавр Направление 15.03.02 Технологические машины и оборудование Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»: 1. Стоимость ресурсов научного исследования (НИ): материально-технических, энергетических, финансовых, информационных и человеческих Работа с информацией, представленной в российских и иностранных научных публикациях, аналитических материалах, статистических бюллетенях и изданиях, нормативно-правовых документах 2. Нормы и нормативы расходования ресурсов 3. Используемая система налогообложения, ставки налогов, отчислений, дисконтирования и кредитования Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: 1. Оценка коммерческого потенциала, перспективности и альтернатив проведения НИ с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения SWOT-анализ проекта 2. Планирование и формирование бюджета научно-исследовательских работ Бюджет научно – технического исследования (НТИ) 1. Заработная плата исполнителей темы 2. Отчисления на социальные нужды 3. Накладные расходы 4. Формирование бюджета затрат научно – исследовательского проекта Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) : 1. Матрица SWOT 2. Календарный график проведения НИ 3. Бюджет проекта Дата выдачи задания для раздела по линейному графику Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Старший преподаватель Н.А.Гаврикова Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 4Е21 Файзуллин Вадим Рамильевич ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ» Студенту: Группа ФИО 4Е21 Файзуллин Вадим Рамильевич Институт ИПР Кафедра ТПМ Уровень образования Бакалавр Направление/специальность 15.03.02 Технологические машины и оборудование Исходные данные к разделу «Социальная ответственность»: 1. Описание рабочего места (рабочей зоны, технологического процесса, механического оборудования) на предмет возникновения: вредных проявлений факторов производственной среды (метеоусловия, вредные вещества, освещение, шумы, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения) опасных проявлений факторов производственной среды (механической природы, термического характера, электрической, пожарной и взрывной природы) негативного воздействия на окружающую природную среду (атмосферу, гидросферу, литосферу) чрезвычайных ситуаций (техногенного, стихийного, экологического и социального характера) Вид оборудования- привод УШСН. Вредные факторы: -шум; -физические перегрузки; -вибрация; Опасные факторы: -расположение рабочего места на значительной высоте от уровня пола или земли; -повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека. Воздействия на окружающую среду: -не выявлены Возникновение чрезвычайных ситуаций: -пожар. 2. Знакомство и отбор законодательных и нормативных документов по теме ПБ 08-624-03,ВППБ-01-04-98, ГОСТ 12.0.004-90, ГОСТ 12.1.018-93, ГОСТ 12.1.005. Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: 1. Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной среды в следующей последовательности: физико-химическая природа вредности, её связь с разрабатываемой темой; действие фактора на организм человека; приведение допустимых норм с необходимой размерностью (со ссылкой на соответствующий нормативно-технический документ); предлагаемые средства защиты (сначала коллективной защиты, затем – индивидуальные защитные средства) Действие факторов на организм человека: - ухудшение слухового анализатора; - расстройства центральной нервной системы; - снижение иммунитета; - нарушение сердечно - сосудистой системы; - раздражение дыхательный путей; - аллергия. Допустимые нормы факторов: - вибрация (табл.5.1.); - шум (табл.5.1.); Средства коллективной защиты: - устройства звукоизолирующие, звукопоглощающие, глушители шума; - устройства виброгасящие, виброизолирующие. Средства индивидуальной защиты: - противошумные наушники; - противошумные вкладыши. 2. Анализ выявленных опасных факторов проектируемой произведённой среды в следующей последовательности механические опасности (источники, средства защиты; термические опасности (источники, средства Источники механической опасности: - опасность падения с высоты рабочей зоны, удар электрическим током; Средства защиты: - соблюдение правил безопасности. защиты); электробезопасность (в т.ч. статическое электричество, молниезащита – источники, средства защиты); пожаровзрывобезопасность (причины, профилактические мероприятия, первичные средства пожаротушения) 3. Охрана окружающей среды: защита селитебной зоны анализ воздействия объекта на атмосферу (выбросы); анализ воздействия объекта на гидросферу (сбросы); анализ воздействия объекта на литосферу (отходы); разработать решения по обеспечению экологической безопасности со ссылками на НТД по охране окружающей среды. Загрязнения атмосферы: - не рассматривается. Загрязнения литосферы: - не рассматривается. Загрязнения гидросферы: - не рассматривается. 4 . Защита в чрезвычайных ситуациях: перечень возможных ЧС на объекте; выбор наиболее типичной ЧС; разработка превентивных мер по предупреждению ЧС; разработка мер по повышению устойчивости объекта к данной ЧС; разработка действий в результате возникшей ЧС и мер по ликвидации её последствий Возможные ЧС на объекте: - пожар. Меры предосторожности: - соблюдение правил пожарной безопасности. 5. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности: специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства; организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны Специальные правовые нормы трудового законодательства: - охрана труда женщин и подростков; - условия труда. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны: - обеспечение оптимального размещения рабочего места; - РД-200-98 - ПБ-08-624-03 ИПБОТ 043-2008 Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 18.05.2016г Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Ассистент кафедры Невский Е.С. Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 4Е21 Файзуллин Вадим Рамильевич РЕФЕРАТ Дипломная работа 79 страниц, 11 рисунков, 9 таблиц, 18 источников. Ключевые слова: привод штангового насоса, штанговый насос, оптимальный режим работы, кинематика привода, подбор привода, Объект исследования: привод установки скважинного штангового насоса. Предмет исследования: подбор привода установки скважинного штангового насоса. Цель дипломной работы: подобрать установки скважинного привод штангового насоса, выбрать оптимальный режим работы, провести проверку правильности подбора Методы исследования: методы теории вероятностей и математической статистики, методы финансовой математики. Область применения, экономическая эффективность (практическая значимость): результаты данной работы могут быть использованы нефтедобывающими предприятиями для выбора оборудования на определенном месторождении. Оглавление РЕФЕРАТ ............................................................................................................................................................. 1 1. Способы добычи нефти. ......................................................................................................................... 12 2. Обзор возможных типов приводов УШСН. ........................................................................................ 16 2.1. Механический балансирный привод УСШН. ............................................................................... 17 2.2. Механический безбалансирный привод УШСН........................................................................... 22 2.3. Гидравлические приводы УШСН. ................................................................................................ 24 3. Сравнительный анализ различных приводов УШСН. ........................................................................ 27 4. Расчет оборудования при штанговой глубинно-насосной эксплуатации скважин. ....................... 30 Характеристика скважины. ........................................................................................................................... 30 5. Кинематический анализ привода штангового насоса методом планов. ........................................... 35 5.1. Построение плана механизма методом засечек. ......................................................................... 37 5.2. Определение линейных скоростей характерных точек механизма методом плана скоростей. Определение угловых скоростей звеньев механизма. ............................................................................ 38 5.3. Определение линейных ускорений характерных точек механизма методом плана ускорений. Определение угловых ускорений звеньев механизма. ........................................................................... 41 6. Кинематический анализ привода штангового насоса методом дифференцирования. .................... 44 6.1. Масштаб закона движения ............................................................................................................ 44 6.2. Масштабы графиков первой производной ................................................................................... 45 6.3. Масштабы графиков второй производной ................................................................................... 46 7. Энергокинематический расчет привода .............................................................................................. 47 7.1. Определение КПД привода станка-качалки ................................................................................ 47 7.2. Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя................................... 47 7.3. Определение передаточных чисел привода станка-качалки ..................................................... 48 7.4. Определение мощностей по валам привода .............................................................................. 50 7.5. Определение моментов по валам привода ................................................................................. 50 8. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение. ...................................... 53 8.1. SWOT-анализ ...................................................................................................................................... 53 8.2. Планирование научно-исследовательских работ ........................................................................ 57 8.3. Бюджет научно-технического исследования ............................................................................... 61 8.4. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) ................................................ 65 8.5. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта ...................................... 66 9. Социальная ответственность ................................................................................................................. 67 9.1. Описание рабочего места на предмет возникновения опасных и вредных факторов, вредного воздействия на окружающую среду. ........................................................................................................ 70 9.2. Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной среды ................ 70 9.3. Анализ выявленных опасных факторов проектируемой производственной среды ................ 73 9.4. Охрана окружающей среды ........................................................................................................... 74 9.5. Общие требования промышленной безопасности и охраны труда ........................................... 76 10. Заключение ......................................................................................................................................... 78 Литература. ..................................................................................................................................................... 79 12 |