что необходимо установить на полированный шток для исключения возможность проскальзывания
Устройство для зажима полированного штока
РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 В 19/10
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4911272/03 (22) 15.02.91 (46) 23.05.9$. Бюл. No 19 (71) Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике беэопасноСТИ (72) Б,А.Кирш (56) Рустамов M.Ñ, и др. Определение рациональной конструкции зажима полированного штока. — Журнал нЗа технический прогресс», r.áàêó, 1970, N 9..(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИМА ПОЛИРОВАННОГО ШТОКА
— (57) Использование: монтаж-демонтаж глубинно-насосной установки в нефтяной промышленности при ремонте скважин. Сущность изобретения; устройство включает установку одного серийного зажима или ряда на смейные вкладыши 7. Зажим же. состоит иэ двух рычагов-челюстей винта и
Изобретение относится к нефтяной про- ся к полированному штоку, создавая грузомышленности, в частности к технике глубин- удерживающую способность, равную q = но-насосной (штанговой) эксплуатации =3,5 т, для удерживания колонны насосных штанг. При необходимости создания грузонефтяных скважин, 7т
Цель изобретения — увеличение грузо- 5 удерживающей способности выше, до т, удержива ерживающей способности зажима пол- необходимо сверху бурта установить второй ированного штока, зажим в перевернутом или повернутом на
Цель достигается тем, что в существую- 180 положении так, чтобы рукоятка пред щем способе установки зажима на сменных ыдущего зажима не мешала вращению втовкладышах на полированный штокустанав- 10 рого. При необходимости грузоудержания ливают поочередно сначала один зажим до 10,5 т также устанавливают над вторым снизу на удлиненные в и раз по высоте вкла- зажимом третий и т.д. дыши Предложенное устройство универсальа но и обеспечивает необходимое грузоудергда: nq г3.5) 15 жание колонны глубинно-насосных штанг
Q — требуемая грузоудерживающая спо- глубоких скважин с пропорциональным собность; увеличением веса используемых при этом
q(3,5) — груэоудерживающая способ- увеличивающегося ряда серийно выпусканость серийного зажима, емых зажимов полированного штока по
30 штока, включающее удерживающий узел в
Устройство для зажима полированйого виде шарнирно связанных между собой по-, штока состоит из двух челюстей е юстей 1. и 2 (1 воротных створок, винта с. рукояткой, устакорпус, 2 эксцентрик), соединенных друг с новленного в одной из створок с возможностью взаимодействия с эксцентдругом осью
К C имеет винт 4 с рукояткой 5, окан- 35 риком, выполненным на дру р м на гой ство ке; и орпус имеет в н чивающейся упорами ами 6. В расточку челю- сменных вкладышей с высотой рабочей постей вставляются сменные удлиненные верхности h и с упорным буртом; установвкладыши 7 (диаметром — м
Q «0 поверхностью створок, о т л и ч а ю щ е евысотой Н = пЬ, где: и =, „на средней с я тем, что с целью увеличения грузоудерI части на расстоянии h имеют упорные бурты живающей способности, оно снабжено до9, Н 10 рпуса прикреплена цепочка полнительными удерживающими узлами, а петле ко и н ополни11, на конце которой находится кар о ится карабин 12, сменные вкладыши выполнены с д надетый на петлю, ток показ
8, Ш азан выно- 45 тельными рабочими поверхностями, распоской 13, а устьевой сальник 14. На фиг. ко- ложенными выше бурта, при этом общая личество зажимов п=З, Таким образом высота Н вкладышей, за исключением выпо ного б та, on еделена соотношегрузоудерживающая способность Q = 3;5 и соты опорного урта, р т. нием Н = и. h, где h — высота рабочей
П б э жима следующий. 50 поверхности сменных вкладыш ей и — колив. оп е еляемое
Пбднимают зажим в с оре до соответ щего места по полированному штоку, у штоку Вра- установлены в перевернутом или вовернуо щением рукоятки раздвигают к игают концы том на 180 положении относительно удеркапюотай. При этом акпадк ши прижимают- жиаающага уэлд.
Составитель Б. Кирш
Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
°Закаэ 1710 Тираж Подписное
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Полированный шток
Для отсоединения полированного штока от подвески колонну насосных штанг подвешивают на устье скважины. Для этой цели на промыслах применяют различные зажимы. Более простым зажимом, оправдавшим себя на практике, является зажим конструкции Азинмаша ( фиг. Он состоит из корпуса с вваренными в него ручками и клина с зубчатой насечкой. [46]
Дальнейшее движение полированного штока и плунжера вверх до крайнего, верхнего положения происходит при неизменной нагрузке; на динамограмме этот процесс изображается прямой БВ. Нагрузка на полированный шток при этом движении равна весу штанг, погруженных в жидкость, плюс нагрузка от давления столба жидкости на плунжер. [47]
Для соединения полированного штока с приводом штанговой глубин-нонасосной установки предусмотрена подвеска. После соединения этого штока с приводом приподнимают колонну штанг и разрезную втулку, на которую опирались штанги, убирают. Демонтаж оборудования осуществляется в обратном порядке. [48]
При ходе полированного штока 7 вверх и вниз плунжер глубинного насоса 2 и плунжер верхнего насоса совершают синхронные движения. При ходе вверх в глубинном насосе происходит всасывание и нагнетание жидкости, в верхнем насосе-только нагнетание: жидкость над плунжером 5 вытесняется через клапан 9 в выкидную линию. [49]
При отвинчивании полированного штока и соединении его со штангами устьевой сальник надежно крепить к штанговому элеватору. [50]
Отслеживание движения полированного штока может осуществляться несколькими способами. Традиционно, положение полированного штока регистрируется вращательно-перемещаю-щимся датчиком. Преимущество этой системы состоит в высокой скорости обработки данных компьютером и чувствительности к ускорению датчика нагрузки. [51]
Скорость движения полированного штока определяется путем интегрирования сигнала ускорения, а повторное интегрирования дает значение положения полированного штока как функции времени. В системе используется датчик нагрузки на полированном штоке ( ДПШ) для быстрого и легкого получения динамометрических показателей. Датчик устанавливается и обслуживается одним оператором. С помощью зажима датчик крепится к полированному штоку и фиксирует необходимые для динамометрирования значения положения и нагрузки. [52]
При ходе полированного штока вниз насосные штанги разгружаются от веса столба жидкости и вследствие этого сокращаются. [54]
Скорость движения полированного штока мало изменяется за промежуток времени, отделяющий момент достижения нагрузкой на шток максимума от конца периода начальной деформации. [55]
При движении полированного штока вверх столик движется за счет усилий станка-качалки и заводит возвратную пружину, при ходе штока вниз столик передвигается под действием возвратной пружины. Изменение масштаба перемещений достигается переключением ленты, идущей от ходоуменыпи-теля, с одной ступени масштабного ролика на другую. [57]
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Столик, связанный с полированным штоком посредством стальной ленты, масштабных роликов и шнура ходоуменыпителя, повторяет его возвратно-поступательные движения в заданном масштабе. При движении полированного штока вверх столик перемещается из своего исходного положения в крайнее за счет усилия станка-качалки; при этом возвратная пружина заводится. При ходе вниз столик возвращается в исходное по ложение за счет усилия возвратной пружины. [31]
Однако вследствие упругости металла штанг и труб этот процесс происходит постепенно. В первый момент движения полированного штока вверх ллунжер остается неподвижным и колонна штанг растягивается с одновременным сокращением колонны труб. Поэтому на дтшамограмме возрастание нагрузки я точке подвеса штанг отмечается наклонной линией ABt которая и характеризует процесс растяжелия штанг и сокращения труб. [33]
При этом ходовая гайка ( на чертеже не показана) со столиком самописца, к которому она жестко прикреплена движется вместе с последним вверх по направляющим 4 В полости винта 3 имеется возвратная спиральная пружина ( на чертеже не показана), которая при ходе вверх заводится, а при ходе вниз раскручивается, возвращая столик в начальное положение. При перемещении столика перо записывает на нем движение полированного штока в определенном масштабе. [36]
Усилия от гидродинамического трения штанг в средней части хода вниз существенно превышают динамическую нагрузку, возникающую в начале этого хода. В некоторых случаях сила гидродинамического трения штанг оказывается настолько большой, что происходит отставание движения полированного штока от движения головки балансира с последующим резким ударом, что приводит к обрыву канатной подвески или штанговой колонны. [37]
Усилия от гидродинамического трения штанг в средней части хода вниз существенно превышают динамическую нагрузку, возникающую в начале этого хода. Однако сила гидродинамического трения штанг может оказаться настолько большой, что происходит отставание в движении полированного штока от движения головки балансира с последующим резким ударом, что приводит к обрыву канатной подвески или штанговой колонны. [38]
В самом начале хода полированного штока вверх ( точка А) вес столба жидкости передается на трубы и динамограф показывает минимальную нагрузку. Линия БВ характеризует максимальную нагрузку на штанги под действием их собственного веса, веса жидкости и сил трения при ходе вверх. При движении полированного штока вниз плунжер вновь неподвижен относительно цилиндра насоса до тех пор, пока не закончатся сокращение штанг и растяжение труб ( линия В Г) под действием передаваемой на них нагрузки от столба жидкости. [40]
При этом ходовая гайка ( на чертеже не показана) со столиком самописца, к которому она жестко прикреплена, движется вместе с. В полости винта 3 имеется возвратная спиральная пружина ( на чертеже не показана), которая при ходе вверх заводится, а при ходе вниз раскручивается, возвращая столик в начальное положение. При перемещении столика перо записывает на нем движение полированного штока в определенном масштабе. [42]
Динамограф движется вместе с канатной подвеской. При ходе полированного штока вверх каретка с бланком также перемещается вверх за счет вращения винта и шкива от натяжения шнура; при ходе вниз возвратная пружина, удерживая шну натянутым, вращает винт и шкив в обратную сторону и возвращает каретку в исходное положение. Таким образом, запись динамограмм происходит при сложении двух движений: перемещения бланка, повторяющего в уменьшенном масштабе движение полированного штока и перемещения пера геликсной пружины. Запись динамограмм производится на бумажной ленте шириной 85 мм с размером поля картограммы 50 х 75 мм. [43]
В начале хода полированного штока вверх ( точка А) вес столба жидкости передается на трубы и динамограф показывает минимальную нагрузку. Линия БВ характеризует максимальную нагрузку на штанги под действием их собственного веса, веса жидкости и сил трения при ходе вверх. При движении полированного штока вниз плунжер вновь неподвижен относительно цилиндра насоса до тех пор, пока не закончатся сжатие штанг и растяжение труб ( линия ВГ) под действием передаваемой на них нагрузки от столба жидкости. Точка Г соответствует прекращению деформации труб и штанг и открытию выкидного клапана насоса; при дальнейшем ходе вниз происходит переток жидкости из-под плунжера в пространство над ним. Нагрузка, которую при этом зарегистрирует динамограф, равна весу штанг в жидкости минус силы трения при ходе вниз. [44]
Метод Слоннеджера заключается в непрерывной записи движения полированного штока. Динамограмма, сопоставленная с кривой записи хода полированного штока, позволяет определять мгновенные нагрузки любой точки хода полированного штока. Удлинения штанг, соответствующие выбранным нагрузкам, находятся по соответствующей диаграмме. Вычитание или прибавление значений удлинений к кривой движения полированного штока дает кривую движения плунжера. [45]
ВНИМАНИЕ : не устанавливать укороченную штангу вблизи ротора.
Ротор спускается на колонне штанг с установкой необходимого количества центраторов согласно плану работ. При свинчивании штанг обязательно производить докрепление штанг специальными ударными ключами.
В том случае, если при посадке якоря статор был не на заданной глубине, рассмотрим два варианта :
при спуске статора на меньшую глубину. Из нижней части подвески штанг уменьшают необходимое их количество.
После полного спуска ротора в скважину ( перед вводом ротора в статор) необходимо записать вес колонны штанг. Затем медленно спустить ротор в статор, при этом штанговая колонна возможно, будет вращаться по часовой стрелке. Когда ротор коснется упорного стержня и спуск остановится, напротив верхнего фланца тройника фонтанной елки нанести отметку «нулевой вес штанг». Затем повторить разгрузку колоны штанг, проверив правильность посадки ротора ( отметка должна остаться напротив фланца тройника); Подгонка полированного штока производится с таким расчетом, чтобы учесть :
При этом полированный шток должен быть над верхним оборудованием на 20-60 см.
Дальнейшая подгонка полированного штока производится следующим образом:
по приведенной ниже таблицы определить вытяжку от динамического уровня – (Z3) (величина динамического уровня приведена в плане работ на ремонт скважины );
Удлинение штанг
| Динамический Уровень | 22-мм штанги категории «D» ( см ) | ||
| ( м ) | ШВН 025 | ШВН 063 | ШВН 095 |
Производим подбор длины штанг по формуле :
Если значения X1 и X2 будут иметь разные знаки – полуштанги не добавляются.
Итоговое значение длины набранных штанг – X должно быть между значениями X 1 и X 2 ;
расчет точки установки шестиболтового штока от верхнего края полированного штока (S) определяется по формуле:
Если значение X1 и X2 имеют разные знаки, то X = 0 ;
После произведенных расчетов установить полуштанги и произвести монтаж верхнего устьевого привода.
Дата добавления: 2017-01-13 ; просмотров: 470 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Динамометрия ШСНУ
Сопоставление снятой на ШСНУ динамограммы с теоретической позволяет выяснить отклонения от нормальной работы установки в целом и дефекты в работе самого ШСН. Регулярное обследование ШСНУ является обязательным, так как позволяет своевременно предотвратить более серьезные осложнения. Ди-намограмма, кроме того, позволяет уточнить режим откачки и по возможности его улучшить.
Известны динамографы механические, гидравлические, электрические, электромагнитные, тензометрические и др. Однако наибольшее распространение получили гидравлические динамографы, в которых нагрузка на полированный шток передается
Рис. 10.12 Принципиальная схема гидравлического динамографа и его установки
через рычажную систему на упругую диафрагму камеры, заполненной жидкостью. Давление жидкости в камере, пропорциональное усилию в штоке, по капилляру передается геликсной пружине. При увеличении давления геликсная пружина разворачивается и поворачивает перо, которое чертит линию на бумажном бланке, закрепленном на подвижном столике или барабане.
При движении штока вверх шнур разматывается со специального шкива, который при этом поворачивается на несколько оборотов, вращая червячный ходовой винт, и перемещает столик. Одновременно при этом заводится спиральная возвратная пружина. При обратном ходе столик возвращается в исходное
положение с помощью возвратной пружины, вращающей червяк и шкив в обратном направлении. Шнур при этом наматывается на шкив, оставаясь в натянутом состоянии. К прибору придается три сменных шкива различного диаметра. Это позволяет получить три различных масштаба хода, обычно 1 : 15, 1 : 30 и 1 :45.
Серийный динамограф ГДМ-3 (гидравлический динамограф с месдозой, тип 3), установленный в разъем траверс контактной подвески (показана в разрезе), изображен на рис. 10.12.
В этом динамографе жидкостная камера встроена в верхнем рычаге силоизмерительной части (пластине) 11 силоизмерительного устройства. Правая опора пластин силоизмерительного устройства допускает перестановку опоры, при которой соотношение плеч рычажной системы изменяется. Это позволяет 3 раза изменить масштаб усилий: 1; 0,75; 0,53, что в свою очередь обеспечивает пределы измерения усилий в полированном штоке в 40; 80; 100 кН.