ОКП 366521 | УТВЕРЖДАЮ Директор института ________ ________ 2002 |
Привод цепной скважинного
штангового насоса ПЦ 60-18-3,0-0,5/2,5
РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ПЦ. 60-18-3,0-0,5/2,5 РЭ
СОГЛАСОВАНО
Главный механик ___________ _______________ 2002 | Зав. отделом эксплуатации и ремонта скважин института «ТатНИПИнефть»_______________________2002 . | |
Главный инженер _______________ _______________2002 | Зав. лабораторией отдела эксплуатации и ремонта скважининститута «ТатНИПИнефть» ____________ ______________2002 |
Введение
Настоящее руководство предназначено для правильной и безопасной эксплуатации привода скважинного штангового насоса на основе реверсивного, редуцирующего преобразующего механизма с замкнутым гибким звеном (в дальнейшем привод), ознакомления с конструкцией привода, изучения правил эксплуатации.
При ознакомлении с конструкцией привода и изучении правил безопасной эксплуатации необходимо дополнительно руководствоваться следующими документами:
Привод цепной скважинного штангового насоса ПЦ 3000.000.00‑00.00 СБ.
Паспорт ПЦ 60 –,0 - 0,5/2,5 ПС
РД 153–39.1–254–02 «Технология эксплуатации нефтяных скважин с высоковязкой продукцией с применением цепных приводов штангового насоса».
РД 08‑200‑98 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», утвержденного постановлением Госгортехнадзора РФ № 24 от 09.04.98 г. и действующих дополнений и изменений к нему, утвержденных постановлением Госгортехнадзора РФ № 44 от 01.01.2001 г. ИПБ 08 – – 00.
К работе допускается персонал, изучивший настоящее руководство по эксплуатации и прошедший в установленном порядке производственный инструктаж по технике безопасности и обучение по «ЦЕЛЕВОЙ ПРОГРАММЕ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХ ЦЕПНЫЕ ПРИВОДЫ СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА».
1 Описание и работа привода
1.1 Назначение привода
1.1.1 Привод предназначен для приведения в действие скважинного штангового насоса в процессе подъема продукции скважин и обеспечения при этом благоприятного режима движения штанг (с равномерной скоростью на большей части хода), работы с малой частотой качаний, габаритов привода и сил гидродинамического сопротивления в подземной части установки скважинного штангового насоса (далее УСШН).
1.1.2 В условном обозначении привода:
ПЦ — привод цепной;
60 — максимальная нагрузка в точке подвеса штанг, кН;
18 — тяговое усилие привода, кН;
3,0 — номинальная длина хода, м;
0,5 — минимальная частота качаний, мин-1;
2,5 — максимальная частота качаний, мин-1;
1.2 Технические характеристики
- максимальная нагрузка в точке подвеса штанг 60 кН
- номинальная длина хода точки подвеса штанг 3,0 м
- наибольший допускаемый крутящий момент на тихоходном валу редуктора 5 кН·м
- частота качаний, мин-1 0,5 - 2,5
- габаритные размеры привода, м:
высота 5,9 ± 0,02
длина 1,8 ± 0,02
ширина 1,4 ± 0,02
- масса привода без дополнительных уравновешивающих грузов 4500 кг
- масса дополнительных уравновешивающих грузов 3300 кг
- мощность электродвигателя 3,0 ; 5,5 кВт
1.3 Состав привода
1.3.1 В состав привода ПЦ 60-18-3,0-0,5/2,5, в соответствии с рисунком 1, входят следующие основные части: корпус 1, электродвигатель 2, редуктор 3, звездочки 4, 5, цепь 6, каретка 7, уравновешивающий груз 8, тормоз 9, подвеска устьевого штока 10, канат 11, клиноременная передача (вариатор) 12, основание 13, станция управления 14.
1 — корпус, 2 — электродвигатель, 3 — редуктор, 4, 5 — звездочки, 6 — цепь, 7 — каретка, 8 — уравновешивающий груз, 9 — тормоз, 10 — подвеска, 11 — канат, 12 — клиноременная передача, 13 — основание, 14 — станция управления
Рисунок 1 — Общий вид цепного привода
1.4 Устройство и работа
1.4.1 Привод, в соответствии с рисунком 1, состоит из электропривода, корпуса, реверсирующего редуцирующего преобразующего механизма с замкнутым гибким звеном (цепью), уравновешивающего груза, канатной подвески устьевого штока.
Электропривод состоит из электродвигателя 2, редуктора 3, ручного дискового тормоза 9 и ременной передачи (вариатора) 12.
Передача крутящего момента от электродвигателя осуществляется ременной передачей с возможностью изменения частоты качаний путем замены шкивов либо вариатором.
Корпус 1 представляет собой сварную металлоконструкцию, в которой перемещается уравновешивающий груз 8, соединенный канатом 11 через ролики с подвеской устьевого штока 10. Кроме того, в корпусе размещен также реверсирующий редуцирующий преобразующий механизм с гибким звеном, который включает в себя звездочки 4 и 5, замкнутое гибкое звено — тяговую двухрядную цепь 6, а также каретку 7, которая имеет возможность перемещения в специальной полости уравновешивающего груза.
Привод работает следующим образом. Крутящий момент от электродвигателя 2 через ременную передачу 12, редуктор 3, нижнюю звездочку 4, установленную на валу редуктора, передается на тяговую цепь 6, которая преобразует вращательное движение звездочки в поступательное. Тяговая цепь 6 соединена посредством скалки с кареткой 7 и уравновешивающим грузом 8.
В момент, когда уравновешивающий груз в нижнем положении, а подвеска устьевого штока — в верхнем, каретка, в соответствии с рисунком 2 а, находится посередине полости. При вращении звездочек каретка перемещается вправо и одновременно вверх вместе с уравновешивающим грузом, при этом подвеска устьевого штока перемещается вниз. При достижении кареткой горизонтальной оси нижней звездочки, в соответствии с рисунком 2 б, движение каретки вправо прекращается и она движется только вверх. При достижении кареткой и уравновешивающим грузом горизонтальной оси верхней звездочки, в соответствии с рисунком 2 в, каретка начинает перемещаться влево, продолжая при этом движение вверх.
а б
в г
Рисунок 2 — Схема работы преобразующего механизма
Это движение продолжается до тех пор, пока каретка не перейдет на противоположную сторону звездочки. При этом, в соответствии с рисунком 2 г, направление движения уравновешивающего груза и подвески устьевого штока меняется на противоположное. Тем самым обеспечивается возвратно-поступательное движение точки подвеска штанг.
1.4.2 Закрепление грузового каната 1 производится в соответствии с рисунком 3. Два конца каната закреплены на подвеске устьевого штока 2 при помощи зажимов 3, при этом канат огибает верхние шкивы 4 и нижние шкивы 5 закрепленные на уравновешивающем грузе, при помощи которых соединяет уравновешивающий груз с подвеской устьевого штока.
1.4.3 Подвеска устьевого штока, в соответствии с рисунком 4, представляет собой разъемную металлоконструкцию 1 коробчатого сечения, в которой смонтированы пальцы 2, ролики 3 и скоба 4. Шкивы 3 обеспечивают перераспределение нагрузки между ветвями каната 5. Две части металлоконструкции — верхняя и нижняя опоры, — скрепляются между собой при помощи болтов 6 и гаек 7. На верхней опоре предусмотрена площадка 8 для установки датчика динамографа, на которую устанавливаются грузовые винты 9 и подвижная плита 10. Крепление полированного штока к подвеске производится клиновым зажимом 11. На подвижной плите 10 предусмотрены два отверстия 12 для установки штанговращателя типа ШВЛ.
1.4.4 Уравновешивающий груз, в соответствии с рисунком 5, состоит из трех частей: двух грузов 1 и каретки 2, которая совершает возвратно-поступательное движение по направляющим 3. Направляющие закреплены на грузах при помощи болтов. Перемещение уравновешивающего груза по направляющим обеспечивают ролики 4. С устьевой подвеской уравновешивающий груз соединяется при помощи роликов 5 и каната.
1.4.5 Каретка, в соответствии с рисунком 6, состоит из корпуса 1 и роликов 2, воспринимающих основную нагрузку и обеспечивающих перемещение каретки по направляющим 3. В корпусе каретки на подшипниках установлена скалка 4, на которой замыкается тяговая цепь. Скалка, вращаясь вокруг своей оси, огибает верхнюю и нижнюю звездочки.
1 — канат, 2 — подвеска, 3 — зажим, 4, 5 — шкивы
Рисунок 3 — Закрепление грузового каната
1 — груз; 2 — каретка; 3 — направляющие; 4 — ролики, 5 -шкивы
Рисунок 5 — Уравновешивающий груз
1 — корпус; 2 — ролики; 3 — направляющие; 4 — скалка
Рисунок 6 — Каретка
1.4.6 Дисковый тормоз, в соответствии с рисунком 7, состоит из стоек 1, на которых на оси установлены тормозные колодки 2. При повороте кулачка 3 колодки 2 поворачиваются вокруг оси и прижимаются к тормозному шкиву 8. Поворот кулачка осуществляется тягой 4, которую приводит в движение ручка 5. Фиксация ручки 5 производится храповым механизмом 6. Для регулировки зазора между колодками и тормозным шкивом служит стяжка 7, положение которой фиксируется контргайкой 9.
1 — стойки; 2 — колодки; 3 — кулачок; 4 — тяги; 5 — ручка; 6 — храповой механизм; 7 — стяжка; 8 — тормозной шкив; 9 — гайка
Рисунок 7 — Тормоз дискового типа
1.4.7 УСШН с цепным приводом рекомендуется комплектовать станциями управления типа СУ‑Р‑22, СУС‑Р, СУ‑Р‑21 1.АДХ.3.622.073. Допускается использование станций управления аналогичных типов, удовлетворяющих следующим требованиям:
- мощность подключаемого электродвигателя 3,0 , 5,5 кВт;
- станция обеспечивает защитные отключения электродвигателя с запоминанием (блокировкой) до снятия напряжения питания 380 В или до подачи сигнала «Сброс» в следующих аварийных ситуациях:
a) Обрыв одной из фаз электродвигателя и перекос величины тока в цепи обмоток на величину более (60 - 15) % и менее (60 - 15)% от номинального значения. Время срабатывания защиты от 1 до 3 с.
b) Перегрузка электродвигателя по току (150 - 10) %. Время срабатывания защиты от 2 до 6 с.
c) Срабатывание внешних технологических защит. Время срабатывания защиты от 1 до 3 с.
Первоначальная настройка блока защиты станции управления производится на заводе-изготовителе. Установка тока срабатывания защиты осуществляется резистором «Ток двигателя, А», согласно таблице 1 в зависимости от предполагаемого режима работы привода. Схема блока защиты отрегулирована так, что при установке движка резистора «Ток двигателя, А» в заданное положение, обеспечивается срабатывание защиты при перегрузке по току более 130 % и перекосе токов более 30 %. При изменении тока срабатывания защиты в большую или меньшую сторону соответственно изменяется и уровень защиты двигателя по этим параметрам.
Таблица 1
Число оборотов электродвигателя, мин-1 | Диаметр шкива на ведущем валу редуктора, мм | Частота качаний, мин‑1 | Величина тока защиты, А |
710 | 160 | 1,5 | 15 |
224 | 1,1 | 12 | |
270 | 0,9 | 12 | |
450 | 0,5 | 12 | |
1500 | 224 | 2,4 | 12 |
270 | 2,0 | 12 | |
450 | 1,2 | 12 |
После запуска привода в работу необходимо замерить ток электродвигателя и, при необходимости, установить ток срабатывания защиты станции управления в соответствии с током, потребляемым электродвигателем при работе привода в установившемся режиме.
1.5 Инструмент и принадлежности
1.5.1 При монтаже, техническом обслуживании и ремонте привода применяется стандартный слесарный инструмент, а также специальные принадлежности: съемник для шкивов клиноременной передачи, центратор, специальный ключ для управления механизмом откатки (поставляются вместе с приводом), грузоподъемная траверса (поставляется по отдельному заказу), клещи электрические типа Ц4505М.
1.5.2 Дополнительные грузы, необходимые для уравновешивания, поставляются вместе с приводом, упакованные в ящики, согласно технической документации.
1.5.3 Сопроводительная и эксплуатационная документация упакованы в полиэтиленовые пакеты и поставляются вместе с приводом.
1.6 Маркировка и пломбирование
1.6.1 На привод закрепляется маркировочная табличка. На табличке указаны: наименование или товарный знак предприятия-изготовителя, условное обозначение изделия, заводской порядковый номер и год выпуска.
1.7 Упаковка
1.7.1 Привод поставляется без упаковки, согласно комплектности, указанной в паспорте.
1.7.2 Комплект принадлежностей и ЗИП упаковываются в ящики типа 1 по ГОСТ 2991-85.
2 Использование по назначению
2.1 Эксплуатационные ограничения
2.1.1 Запрещается использование привода на скважинах, где:
- нагрузка в точке подвеса штанг превышает 60 кН;
- частота качаний более 2,5 мин-1;
- частота качаний менее 0,5 мин-1.
2.2 Подготовка привода к использованию
2.2.1 Меры безопасности при подготовке привода
2.2.1.1 Конструкция привода и отдельных составных частей его обеспечивает безопасность работ при монтаже, эксплуатации, ремонте и отвечает требованиям следующих нормативно-технических документов:
- ГОСТ 12.2.003-91 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности».
- ГОСТ 12.1.019-79 «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты».
- ГОСТ 12.1.030-81 «Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление».
- РД 08‑200‑98 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», утвержденного постановлением Госгортехнадзора РФ № 24 от 09.04.98 г. и действующих дополнений и изменений к нему, утвержденных постановлением Госгортехнадзора РФ № 44 от 01.01.2001 г. ИПБ 08 – – 00.
- РД 1 «Единые нормы техники безопасности на разработку основных видов нефтедобывающего оборудования».
2.2.2 Порядок установки
2.2.2.1 Подготовка фундамента:
- Установить на подготовленную площадку фундаментную плиту (чертеж прилагается) в соответствии с рисунком 8. Проверить положение плиты в горизонтальной плоскости. Отклонение от горизонтали не должно превышать 7 мм на длине 1300 мм.
- Установить на фундаментную плиту основание в соответствии с рисунком 8. Проверить положение основания в горизонтальной плоскости. Отклонение от горизонтали должно составлять не более 7 мм на длине 1300 мм.
1 – основание; 2 – центратор; 3 – устье; 4 – фундаментная плита; 5 – болт;
6 – гайка; 7 –шайба; 8 – планка
Рисунок 8 - Установка фундаментной плиты
- В соответствии с рисунком 8 выставить основание относительно устья скважины при помощи центратора и планками закрепить основание к фундаментной плите.
2.2.3 Установка привода
2.2.3.1 Перед установкой привода на основание произвести демонтаж транспортных крепежных устройств со следующих узлов (при этом привод должен находиться в горизонтальном положении):
- устьевой подвески;
- верхнего узла и тяговой цепи.
2.2.3.2 При помощи подъемного крана перевести привод из транспортного положения (горизонтального) в рабочее (вертикальное) в соответствии с рисунком 9. Длина используемых при этом строп должна составлять не менее 2500 мм, количество строп – 4, общая грузоподъемность строп — не менее 5000 кг. Длина траверсы должна быть не менее 1600 мм, грузоподъемность — не менее 5000 кг. (Траверса поставляется по дополнительному заказу заводу-изготовителю).
2.2.3.3 Установить привод на основание впритык к упорам основания. При установке привода на основание обеспечить размещение откатных роликов точно между направляющими основания.
1 – ушко; 2 – строп; 3 – траверса
Рисунок 9 - Перевод привода из транспортного положения в рабочее положение (вертикальное)
2.2.4 Особенности подготовки привода к использованию
2.2.4.1 Выбор и реализация режима эксплуатации:
- Режим эксплуатации скважины устанавливается по указаниям технологической службы НГДУ с учетом характеристик скважины и в соответствии с техническими возможностями привода (Таблица 2).
- Установленный режим эксплуатации при фиксированной длине хода привода реализуется соответствующим выбором диаметра насоса, глубины его подвески, конструкции штанговой колонны и частоты качаний. Выставление потребной частоты качаний осуществляется путем подбора комбинации электродвигателя с соответствующим числом оборотов вала и шкива клиноременной передачи требуемого диаметра (Таблица 3) на валу редуктора. Последовательность действий по установке шкивов изложена в п. 3.1.4.2 настоящего руководства по эксплуатации.
Таблица 2
№ п/п | Диаметр плунжера насоса, | Частота качаний при стандартной комплектации привода, мин-1 | Ориентировочный коэффициент подачи, доли ед. | Расчетная | |||
Минимальная | Максимальная | Минимальный | Максимальный | Минимальная | Максимальная | ||
1 | 32 | 0,5 | 2,4 | 0,4 | 0,75 | 0,69 | 6,25 |
2 | 38 | 0,98 | 8,81 | ||||
3 | 44 | 1,31 | 11,82 | ||||
4 | 57 | 2,20 | 19,83 |
Таблица 3
Частота вращения электродвигателя, мин-1 | Диаметр шкива на ведущем валу | Частота качаний, мин -1 | Количество устанавливаемых |
710 | 160 | 1,5 | 2 |
224 | 1,1 | 1 | |
270 | 0,9 | 1 | |
450 | 0,5 | ||
1500 | 224 | 2,4 | 3 |
270 | 2,0 | 2 | |
450 | 1,2 | 1 |
2.2.4.2 Отвесом проверить правильность установки привода на фундаменте. Для этого повесить отвес на подвеску устьевого штока и замерить расстояние от отвеса до проекции точки подвеса штанг на плоскость основания привода. Оно не должно превышать 12 мм. Окончательная регулировка положения привода относительно оси скважины производится, в соответствии с рисунком 10, в горизонтальной плоскости — винтами 3, а в вертикальной плоскости — винтами 5.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
