Оглавление

Оглавление

1. Основание. 1

2. Цель испытаний. 1

3. Испытания на буровом растворе (до испытания на износ). Стенд СИ-5. 1

4. Испытания на технической воде (до испытания на износ). Стенд СИ-3. 3

5. Испытания на износ. Стенд СИ-5. 4

6. Испытания на буровом растворе (после испыт. на износ). Стенд СИ-5. 5

7. Испытания на технической воде (после испытания на износ). Стенд СИ-3. 7

8. Выводы по результатам испытаний. 8

для перехода в нужный раздел оглавления –щёлкните по нему мышкой, предварительно зажав кнопку Ctrl

УТВЕРЖДАЮ

Главный инженер

___________

«____» ____________ 2010г.

Протокол

заводских стендовых испытаний фильтра скважинного с системой

регулирования притока модели ФССРП114, разработанного и изготовленного

г. Рязань 18.05.2010г.

1.  Основание

Служебные записки КС № 000 от 01.01.2001г., № 000 от 01.01.2001г., № 000 от 01.01.2001г., № 000 от 01.01.2001г.

2.  Цель испытаний.

Определение зависимости величины давления рабочей жидкости от её расхода при использовании системы регулирования притока для фильтра скважинного модели ФССРП114, путём проведения заводских стендовых испытаний на стендах СИ-5 и СИ-3 в цехе №7 на разных типах жидкостей, а также проверка устойчивости данной системы к износу.

3.  Испытания на буровом растворе (до испытания на износ). Стенд СИ-5.

3.1.  Установили набор дросселей ФССРП (5шт.) в оснастку, имитирующую дроссельную камеру фильтра и подключили к насосу стенда СИ-5, согласно прилагаемой схеме к служебной записке КС № 000 от 01.01.2001г.

3.2.  При установке дроссели ориентировали относительно друг друга по входным и выходным пазам (радиусным прорезям), располагая их со смещением относительно друг друга.

3.3.  Довели параметры бурового раствора до заданных (плотность 1440 кг/м3 , вязкость 40...50 сек.).

3.4.  Регулируя число оборотов двигателя, пошагово фиксируя давление на входном манометре, измеряли время прокачивания фиксированного объёма ( 34,375л ), одновременно фиксируя величину давления на входе и выходе.

3.5.  Далее заменили два дроссельных кольца (ФССРП) двумя втулками (ФССРП) и повторили испытания по пункту 3.4 для 3-х оставшихся дросселей.

3.6.  Аналогично пункту 3.11 повторили испытания для одного оставшегося дросселя.

3.7.  Данные результатов испытания сведены в таблицу.

Результаты испытаний на буровом растворе (до износа)

5 дросселей

Набираемый объём, л 34,375
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочей жидкости, л/сек
55	0…5	0,63
47	2,5…6	0,73
39	2,5…7,5	0,88
33	4…9	1,04
31	5…10	1,11
28	6…13	1,23
25	7,5…15	1,38
23	10…19	1,49
20	10…26	1,72
16	14…30	2,15

3 дросселя

Набираемый объём, л 34,375
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочей жидкости, л/сек
37	2,5	0,93
30	3,5...6	1,15
25	4...7,5	1,38
24	5...8	1,43
23	6...9	1,49
21,5	7,5...11	1,60
17,5	8...15	1,96
17	10...16	2,02
16,5	12,5...19	2,08
14	15...23	2,46
13,5	15...26	2,55

1 дроссель

Набираемый объём, л 34,375
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочей жидкости, л/сек
23,0	2,5	1,49
21,0	2,5...4	1,64
18,0	2,5...5	1,91
17,0	4...5	2,02
15,0	5...7,5	2,29
12,5	5...10	2,75
12,0	7,5...12,5	2,86
8,5	10...22	4,04
8,0	10...30	4,30

4.  Испытания на технической воде (до испытания на износ). Стенд СИ-3.

4.1.  Установили набор дросселей ФССРП (5шт.) в оснастку, имитирующую дроссельную камеру фильтра и подключили к насосу стенда СИ-3, согласно прилагаемой схеме к служебной записке КС № 000 от 01.01.2001г.

4.2.  При установке дроссели ориентировали относительно друг друга по входным и выходным пазам (радиусным прорезям), располагая их со смещением относительно друг друга.

4.3.  Закручивая дроссель, пошагово повышая давление на входном манометре, измеряли время прокачивания фиксированного объёма (57,2л), одновременно фиксируя величину давления на входе и выходе.

4.4.  Заменили два дроссельных кольца (ФССРП) двумя втулками (ФССРП) и повторили испытания для 3-х оставшихся дросселей.

4.5.  Аналогично пункту 4.4 повторили испытания для одного оставшегося дросселя.

Результаты испытаний на технической воде (до износа):

5 дросселей

Набираемый объём, л 57,2
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочей жидкости, л/сек
72	2,5	0,79
50	5	1,14
39	7,5	1,47
36	10	1,59
30	12,5	1,91
28	15	2,04
27	17,5	2,12
26	20	2,20
18	22,5	3,18

3 дросселя

Набираемый объём, л 57,2
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочей жидкости, л/сек
43	2,5	1,33
34	5	1,68
27	7,5	2,12
26	10	2,20
25,5	12,5	2,24
24	15	2,38
23	17,5	2,49
22	20	2,60
21	22,5	2,72

5.  Испытания на износ. Стенд СИ-5

С целью определения износостойкости опытного образца провели стендовые испытания на износ на стенде СИ-5 по следующей методике:

·  Фильтр ФССРП разобрали.

·  С корпуса ФССРП демонтировали фильтроэлемент ФССРП.

·  Составили карту замеров всех 5-ти дросселей ФССРП до начала испытаний.

·  Собрали фильтр в соответствии с требованиями конструкторской документации ФССРП без фильтроэлемента ФССРП.

·  Довели параметры бурового раствора до заданных (плотность 1440 кг/м3, вязкость 40...50 сек.).

·  На верхний переводник (муфтовый конец) навернули опрессовочную заглушку, снабжённую штуцером для соединения с нагнетательной магистралью. На нижний переводник (муфтовый конец) навернули опрессовочную заглушку, снабжённую отводом для соединения со сливной магистралью (закольцевали).

·  Собранный фильтр установили в испытательный кожух с внутренним диаметром 150+1мм согласно рисунку 1 программы и методике испытаний ФССРППМ.

·  Включением электродвигателя осуществили промывку эталонным буровым раствором плотностью 1440 кг/м3 и вязкостью 40...50 сек. через фильтр с расходом 0,35л/сек. в течение 72 часов, в соответствии с процедурой испытаний на износ. Давление, объём, расход и плотность рабочей жидкости контролировали при помощи СКЦ.

·  По завершении 72-х часовой промывки изделие демонтировали из испытательного кожуха. Фильтр разобрали. Провели внешний осмотр дросселей на предмет их износа. Составили карту замеров дросселей ФССРП после испытаний. Разница в массе дросселей до и после испытания на износ может служить количественной характеристикой физического износа.

Вес колец, г	1	2	3	4	5
До эрозии	1150	1149	1145	1147	1150
После эрозии	1149,5	1148	1144,5	1147	1149

6.  Испытания на буровом растворе (после испыт. на износ). Стенд СИ-5.

С целью получения достоверных данных о влиянии износа, вызываемого прохождением рабочей жидкости через лабиринты дроссельных колец, провели цикл повторных испытаний на стенде СИ-5 в цехе №7.

6.1.  Повторили испытания на определение зависимости величины давления рабочей жидкости от расхода на стенде модели СИ-5 (методика испытаний согласно пункту 3).

Результаты повторных испытаний на буровом растворе

(после испытания на износ)

5 дросселей

Набираемый объём, л 34,375
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочей жидкости, л/сек
53	0…5	0,65
45	2…7	0,76
40	2,5…7,5	0,86
35	3…8	0,98
33	3…8,5	1,04
31	5…10	1,11
29	5…12	1,19
25	7…14,5	1,38
24,5	8…16	1,40
23	9…17,5	1,49
22	10…20	1,56
20	10…30	1,72

3 дросселя

Набираемый объём, л 34,375
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочей жидкости, л/сек
39	2,5...3	0,88
30,5	3...5	1,13
27	4,5...5,5	1,27
26	5...6,5	1,32
24	5...7,5	1,43
23,5	6...9	1,46
20	7,5...10	1,72
19	8,5...12	1,81
18,5	9...13,5	1,86
18	10...15	1,91
16,5	12,5...18	2,08
14	15...22	2,46
13,5	16...25	2,55

для 1-го дросселя

Набираемый объём, л 34,375
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочей жидкости, л/сек
22	2,5…3	1,56
19	2,5...4	1,81
18	3,5...5	1,91
15,5	4,5...5,5	2,22
15	5...7,5	2,29
13	6...10	2,64
11,5	7,5...11	2,99
11	7,5...12,5	3,13
11	8...15	3,13
10	10...17,5	3,44
9	10...20	3,82
8,5	12...23	4,04

7.  Испытания на технической воде (после испытания на износ). Стенд СИ-3.

С целью получения достоверных данных о влиянии износа, вызываемого прохождением рабочей жидкости через лабиринты дроссельных колец, провели цикл повторных испытаний на стенде СИ-3 в цехе №7 (методика испытаний согласно пункту 4).

Результаты испытаний на технической воде (после испытания на износ)

5 дросселей

Набираемый объём, л 57,2
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочей жидкости, л/сек
74	2,5	0,77
48	5	1,19
41	7,5	1,40
34	10	1,68
29	12,5	1,97
28	15	2,04
27,5	17,5	2,08
25,5	20	2,24
19	22,5	3,01

3 дросселя

Набираемый объём, л 57,2
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочей жидкости, л/сек
44,0	2,5	1,30
36,5	5	1,57
28,0	7,5	2,04
26,0	10	2,20
25,0	12,5	2,29
24,5	15	2,33
23,5	17,5	2,43
21,5	20	2,66
21,0	22,5	2,72

1 дроссель

Набираемый объём, л 57,2
Время прокачивания, сек	Давление манометра на входе, кгс/см2	Расход рабочейжидкости, л/сек
25,0	2,5	2,29
22,0	5	2,60
20,0	7,5	2,86
17,0	10	3,36
13,5	12,5	4,24
12,5	15	4,58
12,0	17,5	4,77
11,5	20	4,97
11,0	22,5	5,20

8.  Выводы по результатам испытаний.

Опытная проверка системы «мягкий дроссель» проходила на стендовой установке с использованием бурового раствора плотностью 1440 кг/м3 и воды при нормальных условиях. Дроссель прошел испытание в трех вариантах конструкции с одним, тремя и пятью кольцами. Каждое кольцо содержало по 10 гребешков, а взаимное дистанционирование колец относительно друг друга осуществлялось посредством предусмотренных в них пазов. Высота гребешков и ширина канавки с прорезью между гребешками составила везде по 5 мм. Конструкцией было предусмотрено 8 входов потока в дроссель.

На рисунке 1 и 2 приведены результаты испытаний на буровом растворе и воде соответственно. Точками показаны опытные значения, а непрерывной линией представлены результаты расчета с использованием трехмерного гидродинамического кода. Максимальное значение расхода на буровом растворе достигало 350 м3/сут, а по воде до 500 м3/сут. Перепад давления или депрессия на дросселе доходила до 30 атм.

Рисунок 1. Результаты испытаний на буровом растворе

Рисунок 2. Результаты испытаний на воде

Из рисунков 1 и 2 видно, что вычисленные значения депрессии на дросселе хорошо согласуются с опытными данными. При этом было выявлено, что от вязкости используемой жидкости перепад давления не зависит.

Важнейшей частью испытаний было проведение теста на износ. Набор из пяти колец был взвешен, а так же проведены замеры в контрольных точках. Тест проводился на буровом растворе по стандартной для такого рода испытаний методике. В течении 72 часов вся система промывалась буровым раствором с расходом 30 м3/сут. После этого были опять проведены контрольные замеры и взвешивание, которые показали полное отсутствие каких-либо изменений.

Таким образом, разработанное устройство «мягкий дроссель» показало свою работоспособность и универсальность наряду с высокой механической устойчивостью к износу.

Подписи:
____________
____________
____________
____________