книги / Нефтепромысловые машины и механизмы
..pdfКоробка отбора мощности и шнеки соединены между собой кар данными валами. Скорость вращения шнеков, а следовательно, скорость подачи песка в мешалку можно регулировать переключе нием скоростей автомобильной коробки. К валу мешалки передача осуществляется от двигателя автомашины через отдельную коробку отбора мощности, горизонтальный карданный вал, червячный ре дуктор и вертикальный карданный вал.
Червячный редуктор позволяет уменьшить скорость вращении вала мешалки и изменить направление передач — с горизонтального на вертикальное. Связь между горизонтальным* карданным валом и наклонным шнеком осуществляется при помощи конической зуб чатой передачи. Мешалка имеет корпус, в котором расположен вер тикальный вал с прикрепленными к нему лопастями. Подвод жидко сти и песка в мешалку осуществляется через крышку корпуса, а от вод смеси — через нижнюю часть корпуса.
Агрегат снабжен узлом для жесткой буксировки и отводной тру бой с искрогасителем для выхлопных газов двигателя автомашины.
Бункер агрегата рассчитан на 10 тппеска; емкость мешалки 0,5 м'\ Производительность агрегата от 2 до 40 т!ч (по песку).
Автоцистерна
Для перевозки жидкости разрыва пласта и подачи ее в насосные агрегаты под давлением применяют автоцистерны 4ЦР (рис. бб). монтируемые на автомашине КрАЗ-210.
Корпус цистерны имеет в поперечном сечении форму эллипса. Внутри корпуса расположены поперечные перегородки-волно резы, особенно полезные при частичном заполнении цистерны ж и д к о стью. Количество жидкости, расходуемой из цистерны в процессе работ по гидравлическому разрыву пласта, контролируют по цифер блату с указывающей стрелкой, поворачивающейся под действием уровнемера поплавкового типа. Стрелка указывает количеств жидкости, израсходованной на данный момент. Нулевое деление шкалы соответствует полностью заполненной цистерне. Для подо грева в зимнее время жидкости, заполняющей цистерну, служит подогревательное устройство. Оно состоит из двух пучков труб, расположенных внутри цистерны в продольном направлении. Чсреа эти трубы из какого-либо внешнего источника, например из паро генератора передвижной паровой установки ППУ-2, пропускают пар, который последовательно протекает через оба пучка и выпу скается в атмосферу охлажденным или в виде конденсата. При про хождении пара через трубы он отдает тепло жидкости, заполняющей
цистерну, и нагревает ее в течение короткого времени до нужной температуры.
В верхней части цистерны расположены люк и дыхательный к л а пан. Для их обслуживания имеются лестницы и площадки, ограж денные перилами, складывающимися при транспортировке.
ботанныё газы двигателя автомашины выводятся по трубам вперед и пропускаются через искрогаситель.
На шасси автомашины между цистерной и кабиной водителя рас положен насос 1В, при помощи которого можно закачать жидкость из емкости в цистерну, а в процессе работ по разрыву пласта пода-
Рис. 66. Автоцистерна 4ЦР.
1 — корпус; 2 — зубчатый сектор; з — дыхательный клапан; 4 — люк; 5 — трубы , в направляющая труба; 7 — поплавок; 8 — тяга; 9 — коробка; ю — распределительная ко робка; и — перегородка; 1 2 — вентиль; 1 3 — выпускная труба; 14 — лестница; 15 — ци
ферблат; 1в — волнорез.
нать жидкость из цистерны иод давлением в прием насосного агре гата или смесительного устройства.
Насос 1В (рис. 67) приводится от тягового двигателя автомашины через одновальную коробку отбора мощности. На консольном конце этого вала закреплена приводная цепная звездочка, с которой при помощи двухрядной цепи шага 1" движение передается на транс миссию. Натяжение цепи регулируют натяжным устройством. Транс миссия привода соединяется с трансмиссионным валом насоса цепной
О б о г р е в а т е л ь н о е у с т р о й с т в о |
|
||
Полная поверхность нагрева, м2 . . . . |
. . . |
||
Время подогрева жидкости с 20 до 50° С, ч |
|||
Расход пара при давлении 10 кГ/см2 и |
температуре |
185° С, кг/ч |
|
Н а с о с |
1В |
|
|
Диаметр плунжера, мм |
|
|
|
Ход плунжера, м м ............................. |
|
|
|
Число двойных ходов плунжера в минуту . |
|
||
Подача (при коэффициенте наполнения |
0,94), л!сек |
. . . |
|
Максимальное давление, кГ/см2 |
. |
. . |
Давление, на которое отрегулирован предохранительный клапан, кГ/см2 .........................
Диаметр всасывающей трубы, мм. Диаметр нагнетательной трубы, мм . .
Время заполнения цистерны при максимальной подаче, Цена деления циферблата уровнемера, л Потребляемая мощность (максимальная), л. с.
Используемая передача коробки перемены передач автомашины Скорость вращения вала двигателя, соответствующая 170 двойным
ходам плунжера в минуту, об/мин
Устьевое оборудование
11,5
2
140
125
170
170
16,7
20
10
10Q
50
9,15
200
60
4-я
1500'
Оборудование устья скважин,
в которых проводят процесс |
раз |
|
рыва пласта, |
рассчитано |
на |
500 кГ/см2. Это |
оборудование |
пе |
ревозят на автоприцепе и уста навливают на устье скважины. Арматура (рис. 68) имеет устьевую головку 4, крепящуюся на резьбе к обсадной колонне (к колонне диаметром 6 " —через переводник i, а к колонне диаметром 8" — не посредственно). В корпусе головки помещены резиновые уплотнитель ные и нажимные металлические кольца, поджимаемые гайкой 5. Эта система уплотнения предна значена для герметизации меж трубного пространства, а детали ее выполняют разъемными для Удобства надевания их на трубу.
Корпус имеет два отвода, на ко торых укреплены предохранитель ный клапан 3 и пробковый кран 2 с устройством, имеющим зубчатую передачу, которая облегчает пово рот пробки крана под давлением.
Рис. 68. Арматура устья скваживыг в процессе ее установки.
которых пакер спущен в скважину, равного 10 т и контролируе мого по индикатору, головка пакера вместе со штоком перемещается вниз, а нижняя часть пакера остается на месте, в резуль тате чего резиновые ман жеты сжимаются и, дофор-
Рис. 69. |
Пакеры. |
|
Рис. 70. |
Якорь |
ЯП ги |
|||
а — тип а ПМ |
с |
опорой |
на |
забой; |
дравлический |
платко |
||
|
вый. |
|
||||||
б — тип а |
ПН1 — ш липсовы й . |
|
|
|||||
1 — го л о в к а; |
2 — опорное |
кольцо; |
1 — гол овк а; 2 — к орп ус; |
|||||
3 — р ези н о в ая м ан ж ета; 4 |
— про |
|||||||
3 — т р у б а ; |
4 — п л а ш к а ; |
|||||||
м еж уточное |
кольц о; |
5 — кон ус; |
||||||
5 — уп л отн и тел ьн ая т р у б к а . |
||||||||
6 — ш липсы ; |
7 — хвостови к; 8 — |
|||||||
п руж и н а; 9 — ф он арь; ю |
— ш тиф т. |
|
|
|
мируясь, герметизируют межтрубное пространство. При подъеме колонны труб манжеты разгружаются от осевой нагрузки и при нимают первоначальную форму. Пакер ПМ-6 можно спускать
в обсадную колонну диаметром 6", а пакер ПМ-8 — в 8" колонну. Пакер ПМ рассчитан на перепад давлений до 300 кГ/см2. В случае опасности прихвата хвостовика в скважине применяют шлипсовыи пакер ПШ (рис. 69,6).
Пакер спускают в скважину на колонне труб. После достижения им заданной глубины его приподнимают на 0,3—0,5 м. Вследствие трения плоских фонарных пружин об обсадную колонну узел фонаря смещается вниз относительно поднимаемого пакера; штифты выво дятся из углублений крючкообразных захватов и упираются в от крытый участок замковой муфты. При повороте колонны труб вместе с пакером против часовой стрелки штифты выходят из крючкооб разных захватов, и при последующем опускании пакера фонарь отстает от движения пакера благодаря трению пружин об обсадную колонну, так как штифты выведены из захватов. Конус раздвигает шлипсы до упора их в обсадную колонну, и они в результате сцепле ния с трубами удерживаются вместе с конусом на месте. Головка со штоком несколько перемещается вниз, сжимая резиновые ман жеты. Последние плотно прижимаются к обсадной трубе, гермети зируя межтрубыое пространство.
Пакер рассчитан на перепад давлений 300—500 кГ/см2. Для извлечения пакера колонну труб поднимают. При этом конус вытя гивается из-под шлипсов; одновременно разгружаются резиновые манжеты. Пакеры ПШ выпускают для 5", 6" и 8" обсадных колонн •скважин. При нагнетании жидкости под давлением в зону скважины, расположенную под пакером, от перепада давления жидкости под и над ним возникает осевое усилие, действующее на пакер и напра вленное вверх. Это усилие воспринимается якорем, который спу скают вместе с пакером и располагают над ним.
Якорь ЯП (рис. 70) состоит из корпуса, головки, плашек, трубы и резиновой уплотнительной трубки. Плашки удерживаются шпон ками и могут свободно перемещаться в радиальном направлении. При закачке в скважину жидкости внутри якоря создается давле ние, равное давлению под пакером. Внутри якоря и в кольцевом пространстве между обсадной колонной и трубами, на которых спу щен якорь с пакером, создается перепад давления, под действием которого плашки выдвигаются до упора и впиваются острыми зуб цами в обсадную колонну, удерживая якорь и расположенный под ним пакер от осевого перемещения. Якори ЯП выпускают для 5" •б" и 8" скважин.
§ 35. Размерные ряды и основные параметры насосных агрегатов и вспомогательного оборудования
На пасосные агрегаты и вспомогательное оборудование к ним, применяемые в процессе эксплуатации и ремонта скважин, разра ботан размерный ряд (Н478-60). Этот ряд охватывает насосные
.агрегаты и вспомогательное оборудование, предназначенные дли
закачки в скважины различных жидкостей или их смесей (раство ров) с глиной, песком, цементом, фенолом и другими химическими реагентами при проведении гидравлического разрыва пласта, кис лотной обработки, термической обработки, крепления призабойной зоны, промывки и подкачки, продавливания лифтовых труб, глу шения фонтана и др.
Втабл. 15 приведен размерный ряд насосных агрегатов, которые
взависимости от назначения классифицируются по максимальному давлению и монтажной базе. Основные параметры этих агрегатовприведены в табл. 16.
|
|
|
Таблица 15 |
|
Гидравлический разрыв пласта |
Кислотная |
|||
обработка |
||||
|
|
|
||
Насосный агрегат |
давление, |
к Г / с л i2 |
|
|
|
|
|
||
400 |
500 |
700 |
160 |
Автомобильный |
|
АН-400 |
АН-500 |
|
|
АН-700 |
АНК-160 |
Тракторный |
|
— |
— |
|
|
— |
— |
Рамный |
|
— |
— |
|
|
— |
— |
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 1& |
|
|
К репление призабойной |
|
Промывка |
||||
|
|
зоны |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
Насосный агрегат |
|
|
давление, |
кГ / CMS |
|
||
|
|
160 |
320 |
|
|
160 |
320 |
Автомобильный |
АН-160 |
АН-400 |
|
АН-160 |
АН-400 |
||
Тракторный |
АНТ-160 |
— |
|
АНТ-160 |
— |
||
Рамный |
|
— |
— |
|
АНР-160 |
— |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
16 |
|
|
Режим |
работы агрегатов |
|
|||
Условное |
при максимальной подаче |
при максимальном |
|
||||
давлении |
|
||||||
обозначение |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
агрегата |
подача |
давление, |
подача |
давление, |
|||
|
|||||||
|
л /с ек |
к Г /с |
|
л 1 сек |
кГ/сис2 |
||
АН-160 |
15 |
40 |
|
3,8 |
|
160 |
|
АНК-160 |
15 |
70 |
|
6,5 |
|
160 |
|
АН-400 |
22 |
40 |
|
2,2 |
|
400 |
|
АН-500 |
25 |
100 |
|
5,0 |
|
500 |
|
АН-700 |
25 |
250 |
|
9,0 |
|
700* |
|
|
|
|
|
В табл. 17 приведены размерные ряды вспомогательного обору дования, классифицируемого по основным параметрам.
|
|
|
|
|
Таблица 17 |
|
Условное |
|
Основные параметры |
|
|
||
Наименован |
|
|
|
Монтажная |
||
обозначе |
|
|
|
|||
ние агре |
оборудован!! |
|
единица |
вели |
база |
|
гата |
|
наименование |
|
|||
|
измерения |
чина |
|
|||
|
|
|
|
|||
АС-50 |
Агрегат смеси |
Производитель |
пь/ч |
40 |
A B T O M O 6 II.IL |
|
100 |
||||||
АС-100 |
тельный |
ность по песку |
|
|
||
п-ю |
Песковоз |
Грузоподъемность |
|
10 |
Авюмобиль |
|
Ц-10 |
Автоцистерна для |
Емкость |
|
10 |
Автомобиль |
|
|
жидкости разры |
Насос: |
кГ/см2 |
3 |
|
|
|
ва с насосом |
напор не менее |
|
|||
|
|
производитель |
л/сек |
15 |
|
|
|
|
ность не менее |
|
|
|
ЦП-20 |
Цистерна для |
Емкость |
|
|
жидкости разры |
Насос: |
|
|
ва с насосом |
напор не менее |
|
|
|
|
производитель |
|
|
|
ность не менее |
ЦП-5 |
Цистерна для |
Емкость |
|
|
транспортирова |
|
|
|
ния жидкости |
|
|
КН-160 |
Коллектор полу- |
Давление |
|
КП-320 |
иередвижной |
|
|
КП-700 |
|
|
|
М-160 |
Манифольд |
Давление |
|
М-320 |
(трубы с |
метал |
|
М-700 |
лическими шар |
|
|
|
нирными соеди |
|
|
|
нениями) сборный, |
|
|
|
нагнетательный |
|
|
ГУГ-160 |
Головка |
усть |
Давление |
ГУ Г-320 |
евая для |
гидро |
|
ГУГ-700 |
разрыва |
|
|
20 |
Полупри |
кГ/см2 |
3 |
цеп |
|
||
л/сек |
25 |
|
JH3 |
5 |
Прицеп |
|
|
двухоспы |
кГ/см2 |
160 |
Прицеп |
|
320 |
двухосны |
|
700 |
|
кГ/см2 |
160 |
|
|
320 |
|
|
700 |
|
кГ/см2 |
160 |
|
|
320 |
|
|
700 |
|
ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ
§ 36. Схема установки и принцип действия центробежного насоса
Центробежные насосы широко применяются в различных отраслях нефтяной промышленности. На нефтепромыслах их применяют для перекачки нефти и воды, заводнения пластов, а также для добычи нефти из скважин (погружные электронасосы). Их применяют на нефтеперерабатывающих заводах для перекачки горячих и холодных нефтепродуктов, а также на нефтебазах и магистральных нефтепро водах для перекачки нефтепродуктов.
Центробежный насос относится к механизмам, в которых жидкости сообщается кинетическая энергия, впоследствии преобра зующаяся в энергию давления.
Центробежный насос в основном состоит из корпуса и рабочего колеса с лопатками, расположенными между двумя дисками. Колесо вращается с большой скоростью и благодаря развивающейся при вращении центробежной силе отбрасывает находящуюся в нем жидкость от центра к периферии. Эта жидкость поступает в простран ство нагнетания, а соответствующий объем жидкости поступает из пространства всасывания к центру рабочего колеса. Так осуще ствляется непрерывный ток жидкости и увеличивается в то же время се удельная энергия.
Жидкость засасывается из резервуара 3 (рис. 71) через приемный клапан 1 с сеткой 2, предохраняющей от попадания в насос посто ронних предметов, и поступает во всасывающий трубопровод 4. Отсюда жидкость поступает в камеру насоса и затем на быстро вращающиеся лопатки рабочего колеса 5, где под действием центро бежной силы отбрасывается к периферии и поступает в спиральную камеру 6 или в направляющий аппарат. Жидкость проходит далее через напорную задвижку 7, обратный клапан 8 и напорный трубо провод 11 в резервуар 13. При длинном напорном трубопроводе для удобства обслуживания на нем устанавливают возле резервуара коренную задвижку 12.