Расчеты оборудования для добычи нефти

Рассмотрение и характеристика функциональной схемы комплекса машин и оборудования для добычи нефти и газа. Определение длины хода и диаметра плунжера, обеспечивающих максимальную производительность насоса. Расчет диаметра штуцера фонтанной арматуры.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 30.05.2023
Размер файла 1,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

f2 = 2,01 см2

- площадь поперечного сечения штанг (нижняя ступень)

q1=2,35 кгс

- вес погонного метра штанг (верхняя ступень)

q2=1,67 кгс

- вес погонного метра штанг (нижняя ступень)

1. Длина нижней ступени насосных штанг:

2. Длина верхней ступени насосных штанг:

3. Максимальное напряжение в точке подвески штанг:

Вывод: было определено максимальное напряжение в точке подвески штанг, и по максимальному напряжению выбрали группу прочности стали.

2.3 Расчет уравновешивания станков-качалок

Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.

Данные к расчету уравновешивания станков-качалок.

Таблица 2.3

Дано:

Наименование

L = 600 м

- глубина скважины;

2,8 см

- диаметр плунжера;

мм

- диаметр насосных штанг;

s = 1,8 м

- длина хода сальникового штока;

n = 7

- число качаний в минуту;

кгс/ мі

- плотность жидкости;

м

- расстояние от устья до динамического уровня;

= 1,67 кгс

- вес погонного метра штанг.

1. Определение нагрузок на головку балансира.

Площадь сечения плунжера:

,

Максимальная нагрузка по статической теории:

, (6)

,

Полный вес насосных штанг равен

, (7)

, (8)

,

,

Полный вес насосных штанг равен:

.

.

Расчёт уравновешивания станков-качалок ведётся по формулам Азинмаша. Требуется подсчитать число плит, которые надо установить на хвосте балансира станка качалки.

Общий вес балансирных грузов:

Число уравновешивающих плит:

Принимаем число уравновешивающих плит равным 27.

2.4 Расчет пускового давления компрессорного подъемника

Конструкции газлифтных подъемников определяются в зависимости от числа рядов насосно-компрессорных труб, спускаемых в скважину, и направления движения сжатого газа. По числу спускаемых рядов труб подъемники бывают однорядные и двухрядные, а по направлению нагнетания газа - кольцевыми и центральными.

Величина пускового давления компрессорного подъемника зависит от конструкции и системы подъемника, от высоты статического уровня жидкости в скважине, а также от проницаемости пласта и темпа продавливания жидкости в скважину в пусковой период.

Исходные данные к расчету пускового давления компрессорного подъемника:

Таблица 2.4

Дано

Наименование

= 450 м

- статический уровень (от устья);

L=1250 м

- длина подъёмника;

= 0,95 г/смі

- плотность нефти

Внутренний диаметр:

D =152 мм

- эксплуатационной колонны;

= 88,6 мм

- наружного ряда подъёмных труб;

= 59 мм

- внутреннего ряда подъёмных труб.

1. Для двух или полутора рядной конструкции кольцевой системы (без поглощения жидкости) необходимое пусковое давление находят по формуле:

, (9)

где глубина погружения труб равна:

м,

кгс/см2.

2. Для однорядной конструкции кольцевой системы подъёмных труб и при отсутствии поглощения жидкости пластом:

кгс/см2. (10)

3. Для центральной системы:

кгс/см2. (11)

Вывод: в результате расчетов пусковое давление получилось: для центральной системы , для двух или полутора рядной конструкции кольцевой системы , а для однорядной конструкции кольцевой системы .

2.5 Расчёт нагрузки на подъёмный крюк, оснастки талевой системы и рационального использования мощности подъёмника

Исходные данные для расчета приведены ниже.

Таблица 2.5

Дано

Наименование

L = 4160 м

- глубина оснастки талевого каната;

d = 73 мм

- диаметр НКТ;

q = 9,73 кгс

- вес погонного метра НКТ с муфтами;

l = 16 м

- длина свечи;

Qд = 500 кгс

- ориентировочный в подвижной части талевой системы (крюк, элеватор и талевой блок);

= 6930 кгс

- тяговое усилие подъёмника ЛТ11-КМ на 1 скорости;

Вес груза на крюке:

(12)

Число струн оснастки талевого каната:

Принимаем k = 7, т.е. 3 Ч 4 с креплением неподвижного конца талевого каната к верхней серьге талевого блока. КПД талевой системы при оснастке 3 Ч 4 составляет 0,86. [10]

Найдём число колен z, которое можно поднять на каждой скорости:

;

где: , , и - частоты вращения барабана на I, II, III и IV скорости, об./мин. Общее число свечей в колонне:

.

Число колен, которое следует поднимать на каждой скорости, будет равно:

на 4 скорости:

на 3 скорости:

на 2 скорости:

на 1 скорости: .

2.6 Определение диаметра штуцера фонтанной арматуры

Диаметр отверстия устьевого штуцера для фонтанных скважин с большим газовым фактором определяют по эмпирической формуле Г.Н. Газиева (13), если же газовый фактор невелик или отсутствует, то используют формулу расхода жидкости через насадку (14). Исходные данные для расчета представлены далее.

,

,

Исходные данные к расчету диаметра штуцера фонтанной арматуры при большом газовом факторе:

Таблица 2.6

Дано

Наименование

Фг = 85 м3

- газовый фактор;

Рш= 1,8 МПа

- давление выкидной линии;

Ру = 9,5 МПа

- давление на устье;

Q = 95 т/сут

- дебит;

сг=1,15 кг/м3

- плотность газа;

Исходные данные к расчету диаметра штуцера фонтанной арматуры при отсутствии газового фактора.

Таблица 2.7

Дано

Наименование

Рш = 1,4 МПа

- давление выкидной линии;

Ру = 3,1 МПа

- давление на устье;

Q = 185 т/сут

- дебит.

1. Определим дебит газа:

Qг = Фг = 8075 м3/сут.

По формуле (13) найдем d:

2. Определим секундный расход жидкости:

,

Определим потери напора в штуцере:

.

Тогда диаметр отверстия штуцера равен:

Вывод: диаметр штуцера фонтанной арматуры при высоком газовом факторе составил 11,3 мм, а при отсутствии газового фактора - 7,7 мм.

2.7 Выбор и расчет насосно-компрессорных труб

Диаметр насосных труб зависит от типа и диаметра насоса. Группа прочности стали для него выбирается с учетом глубины подвески насоса.

В процессе работы глубинного насоса при ходе штанги вверх вес поднимаемого столба жидкости воздействует на штанги, а при ходе вниз - переносится на трубы. Наиболее нагруженной трубой в подвешенной НКТ является верхняя труба. [26] Исходные данные для расчета приведены в ниже.

Таблица 2.8

Дано

Наименование

dн = 89 мм

- Наружный диаметр НКТ;

b = 6,5 мм

- толщины стенки НКТ;

dшт = 22 мм

- диаметр штанг;

qнкт = 13,67 кгс

- вес погонного метра НКТ;

qшт = 3,14 кгс

- вес погонного метра штанг;

L = 1800 м

- глубина спуска насоса;

F = 92500 кгс

- нагрузка по пределу текучести;

dпл = 43 мм

- диаметр плунжера;

с=0,8 г/смі

- плотности жидкости в скважине;

у= 55 кгс/мм2

- предел текучести.

1. Максимальная нагрузка на верхнюю трубу приходится при обрыве штанг и определяется из выражения:

где:

,

2. Максимально допустимая глубина спуска НКТ определится из выражения:

(15)

где площадь витка:

3. Зная величину запаса прочности и напряжение, можно определить максимально допустимую нагрузку на трубы:

Вывод: была рассчитана максимально допустимая нагрузка на трубы Pдоп = 66149,3 кгс.

Заключение

В теоретической части настоящего курсового проекта были рассмотрены и детально проанализированы следующие вопросы:

1. Силовой расчет станка-качалки; кинематика и динамика длинноходовых безбалансирных приводов;

2. Функциональная схема комплекса машин и оборудования для добычи нефти и газа;

3. Оборудование для кислотной обработки; оборудование для теплового воздействия на пласт;

4. Блоки дозирования химреагентов, нефтяные резервуары.

Произведены расчеты оборудования для добычи флюида. По решенным задачам получены следующие результаты:

1)Длина хода плунжера Sпл= 2,06 м, диаметр плунжера Dпл=7,57 см и D'пл= 8,72 см;

2)Максимальное напряжение в точке подвески штанг ;

3) Число уравновешиваемых плит n=27.

4) Пусковое давление получилось: для центральной системы , для двух или полутора рядной конструкции кольцевой системы , а для однорядной конструкции кольцевой системы .

5) Вес груза на крюке Q = кгс, число колен z, которое можно поднять на каждой скорости z4=50; z3=80; z2=166; z1=265.

6) Определен диаметр штуцера для фонтанирующей скважины с большим газовым фактором и для скважины без газового фактора: d = 11,3 мм и d=7,7 мм.

7) Максимально допустимая глубина спуска НКТ L = 3247,4 м; максимально допустимая нагрузка на трубы Pдоп = 66149,3 кгс.

Список использованной литературы

Основная литература

1. Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. Учебник для вузов.- М.: Недра, 1984, 464 с.

2. Адонин А.Н. Процессы глубинно-насосной нефтедобычи. - М. : Недра, 1964. -263 с.

3. А.Х. Мирзаджанзаде, И.М. Ахметов, А.М. Хасаев, В.И. Гусев. Техника и технология добычи флюида: Учебник для вузов под ред. проф. А.Х. Мирзаджанзаде. - М.: Недра, 1986 г. -382 с

4. Архипов Ю.А., Аксютин О.Е., Березняков А.И., Харитонов А.Н., Смолов Г.К., Осокин А.Б., Чупова И.М. Принципы построения системы управления разработкой месторождений c использованием современных информационных технологий - 2007. - №11. - 28 с.

5. Архипов Ю.А., Облеков Г.И., Харитонов А.Н., Чупова И.М. Оптимизации процесса добычи газа на поздней стадии разработки месторождения на основе гидродинамического моделирования. Наука и техника в газовой промышленности - 2007. - 219 с.

6. Бухаленко Е. И., Абдуллаев Ю. Г. Монтаж, обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования. М., Недра, 1974 г. - 487 с.

7. Валиханов А. В., Хисамутдинов Н. И., Ибрагимов Г. 3. Подземный ремонт насосных скважин. М., Недра, 1978 г. - 182 с.

8. Гвоздев, Б.П., Б.П. Гвоздев, А.И. Гриценко, А.Е. Корнилов. Эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений: справ. Пособие. -М.: Недра, 1988 г. - 575 с.

9. Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Каштанов В.С., Мерициди И.А., Николаев Н.М., Пекин С.С., Сабиров А.А. Нефтегазопромысловое оборудование. Учеб. для ВУЗов. - М.: «ЦентрЛитНефтеГаз» 2006 г. - 720 с.

10. Ивановский В.Н., Мерициди И.А. Домашние задания по машинам и оборудованию для добычи флюида. Часть I. Методические указания к самостоятельной работе студентов. - М.: РГУ им. И.М.Губкина, 2004 г. - 478 с.

11. Игревский Л.В. Повышение эффективности эксплуатации погружных насосно-эжекторных систем для добычи флюида. - Дис. канд. техн. наук. - М., 2001 г. -184 с.

12. Можаев И. Л., Гражданкин А. И., Пчельников А. В., Белов П. Г. Основные принципы оценивания и нормирования приемлемого техногенного риска. Безопасность труда в промышленности, 2004 г. - 50 с.

13. Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи флюида и газа: учебник для вузов. - 2-е издание, исправленное и дополненное. -М.: Издательство Альянс», 2013 г. - 588 с.

14. Оборудование для добычи нефти. Методические указания к практическим занятиям. Сост.: Арутюнов А.А. и др. - Краснодар: Издательский дом - Юг, 2014 г. - 182 с.

15. Оркин К.Г. Расчеты в технологии и технике добычи флюида. - Москва: Издательство «Недра», 1987. - 374 с.

16. Раабен А. А. Монтаж и ремонт бурового и нефтепромыслового оборудования. Учебн. Для нефтяных техникумов; 2-е изд. Перераб. и доп. М.: Недра, 1980 г. - 358 с.

17. Середа Н.Г., Сахаров В.А., Тимашев А.Н. Спутник нефтяника и газовика: Справочник. - М: Недра, 1986 г.- 325с.

18. Синянский И.А. Шелапутина Н.А. Инженерная инфраструктура территорий. Учебное пособие. МКАМС.М., 2001г. - 312 с.

19. Современные конструкции трубопроводной арматуры для флюида и газа. Справочное пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., "Недра", 1976 г. Авт.: Котелевский и др. - 745 с.

20. Справочник по нефтепромысловому оборудованию под ред. Е.И. Бухаленко. - М.: Недра, 1983 г. - 399 с.

21. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча флюида. Под ред. Ш.К. Гиматудинова. - М: Недра, 1983 г. - 455с.

22. Щуров В.И. Техника и технология добычи флюида. Учебник для вузов. - М., Недра, 1983 г. - 510 с.

23. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. Учебное пособие / В.Н. Арбузов; Томский политехнический университет. - Томск: изд. Томского политехнического университета, 2011. - 403 с.

24. Юрчук А.М. Расчеты в добыче нефти. - М. : Недра, 1974.

25. Юрчук А.М. Расчеты в добыче нефти / А.М. Юрчук, А.З. Истомин. - М. : Недра, 1979.

26. Аливердизаде К.О. Расчет и конструирование оборудования для эксплуатации нефтяных скважин / К.О. Аливердизаде, А.А. Даниелян и др. - М. :Гостоптехиздат, 1959. - 560 с.

27. Безбородов Ю.Н., Шрам В.Г., Кравцова Е.Г., Иванова С.И., Фельдман А.Л. - Учебное пособие. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2015. - 110 с.

28. Оленев Н.М. Хранение нефти и нефтепродуктов. -- Л.: Недра, Ленингр. отделение, 1964. - 428 с.

29. Бунчук В.А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродук-тов и газа: Учебник. -- М.: Недра, 1977. -- 366 с.

30. Шангараева Л.А., Максютин А.В., Султанова Д.А. Способы предотвращения солеотложения при разработке и эксплуатации залежей нефти // Современные проблемы науки и образования. -- 2015.

Нормативно-правовые источники

31. ГОСТ 13846-89 «Арматура фонтанная и нагнетательная. Типовые схемы, основные параметры и технические требования к конструкции».

32. ГОСТ 28996-91 «Оборудование нефтепромысловое устьевое. Термины и определения».

33. ГОСТ 28922-91 «Установки насосные передвижные нефтепромысловые. Типы и основные параметры» .

34. ГОСТ 17032-2010 «Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов. Технические условия».

35. ГОСТ 31385-2016. «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия».

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • История бурения скважин и добычи нефти и газа. Происхождение термина "нефть", ее состав, значение, образование и способы добычи; первые упоминания о газе. Состав нефтегазовой промышленности: значение; экономическая характеристика основных газовых баз РФ.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 14.07.2011

  • Средства, методы и погрешности измерений. Классификация приборов контроля технологических процессов добычи нефти и газа; показатели качества автоматического регулирования. Устройство и принцип действия термометров сопротивления и глубинного манометра.

    контрольная работа [136,3 K], добавлен 18.03.2015

  • Производство и использование для добычи нефти установок электроцентробежных погружных насосов. Состояние нефтяной промышленности РФ. Разработки по повышению показателей работы насоса и увеличение наработки на отказ. Межремонтный период работы скважин.

    реферат [262,7 K], добавлен 11.12.2012

  • Расчет комплекса оборудования для производственного процесса добычи руды на открытом горном месторождении. Характеристика экскаватора и основных машин технологической цепочки. Параметры технической и эксплуатационной производительности оборудования.

    курсовая работа [29,7 K], добавлен 02.03.2011

  • Характеристика оборудования для добычи и замера дебита нефти, газа, воды и капитального ремонта скважин. Конструкции установок штангового глубинного насоса. Схема и принцип работы автоматических групповых замерных установок. Дожимная насосная станция.

    реферат [852,0 K], добавлен 11.11.2015

  • Расчет бурового наземного и подземного оборудования при глубинно-насосной штанговой эксплуатации. Выбор типоразмера станка-качалки и диаметра плунжера насоса, конструкции колонны штанг и расчет их на выносливость. Правила эксплуатации станка-качалки.

    контрольная работа [81,8 K], добавлен 07.10.2008

  • Расчет конструкции скважины, числа спущенных в нее обсадных колон, их длины, диаметра и интервала цементирования. Определение диаметра долота под эксплуатационную и промежуточную колонну. Внутренний диаметр обсадной трубы скважины под кондуктор.

    контрольная работа [16,6 K], добавлен 19.11.2013

  • Описание основных способов добычи нефти. Характеристика оборудования для эксплуатации нефтяных скважин фонтанным способом: арматура, запорные и регулирующие устройства, фланцевые соединения. Особенности и принцип действия газлифтной эксплуатации скважин.

    реферат [8,7 M], добавлен 17.05.2012

  • Общие сведения и нефтегазоносность Бахметьевского месторождения . Устройство фонтанной арматуры. Преимущества и недостатки газлифта. Эксплуатация скважин глубинными насосами. Методы увеличения нефтеотдачи пластов. Бурение, ремонт и исследование скважин.

    отчет по практике [2,0 M], добавлен 28.10.2011

  • Фонтанирование нефтяной скважины как процесс движения нефти от её забоя к устью, происходящий под действием пластовой энергии. Назначение модели-макета фонтанной арматуры крестового типа, ее компоновка и функции узлов, расчет параметров данной модели.

    дипломная работа [3,6 M], добавлен 05.11.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.