Оборудование нефтяных промыслов
ВВЕДЕНИЕ: Оборудование нефтяных промыслов
После окончания третьего курса студенты специальности 17.02.00 “Машины и
оборудование нефтяных и газовых промыслов” проходят первую
производственную практику. Местом прохождения этой практики было выбрано
открытое акционерное общество “Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз”, а именно его
нефтегазодобывающее управление – ТПДН “Заполярнефть”, которое ведет
разработку Вынгапуровского месторождения. В административном отношении
Вынгапуровское месторождение расположено в Ямало-Ненецком и
Ханты-Мансийском автономных округах Тюменской области. Ближайшим крупным
населенным пунктом является город Ноябрьск. Непосредственно на
месторождении расположен посёлок Вынгапуровский, где в основном
проживают работники ТПДН “Заполярнефть”. Месторождение открыто в 1968
году как газовое. В 1978 году обнаружено наличие нефтегазовых залежей.
Работа в должности оператора добычи нефти и газа подразумевает
наблюдение за работой скважин, участие в осуществлении и поддержание
заданного режима работы скважин, участие в работах по обслуживанию
нефтепромыслового оборудования, установок и трубопроводов, снятие
показаний контрольно-измерительных приборов, отбор проб для проведения
анализов.
1. ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ТПДН “ЗАПОЛЯРНЕФТЬ”
Во главе ТПДН “Заполярнефть” стоит начальник. Его непосредственные
подчиненные – это главный геолог, главный инженер, главный технолог и
заместитель по общим вопросам. В подчинении главного геолога имеются:
отдел разработки (ОР), геологический отдел (ГО), группа моделирования
(ГМ) и цех научных и производственных работ (ЦНИПР). Производственный
отдел по добыче нефти (ПОДН), служба главного механика (СГМ), отдел
охраны труда и пожарной безопасности (ООТиПБ), отдел текущего и
капитального ремонта скважин (ОТиКРС), технологическая служба по работе
внутрискважинного оборудования (ТСВО) и центральная
инженерно-технологическая служба (ЦИТС) подчиняются главному инженеру. В
ведении ЦИТС имеются: цех подземного ремонта скважин, цех добычи нефти и
газа №1 (ЦДНГ-1), цех добычи нефти и газа №2 (ЦДНГ-2), цех поддержания
пластового давления (ЦППД) и прокатно-ремонтный цех эксплуатационного
оборудования (ПРЦЭО). Главному технологу подчиняются: служба главного
технолога (СГТ), цех подготовки и перекачки нефти (ЦППН), газовая служба
(ГЗ) и химико-аналитическая лаборатория (ХАЛ).
Административно-хозяйственный отдел (АХО), служба обеспечения
производства (СОП), транспортное производство (ТП), участок
погрузочно-разгрузочных работ (УПРР) и ведомственная охрана (ВОХР)
являются непосредственными подчиненными заместителя начальника ТПДН по
общим вопросам.
1.1. Цех добычи нефти и газа №2
Цех добычи нефти и газа №2 является производственным подразделением ТПДН
“Заполярнефть”.
Целью деятельности ЦДНГ-2 является выполнение производственных планов
добычи нефти и газа в соответствии с заданной технологией.
Исходя из основной цели деятельности ЦДНГ-2 выполняется следующая
основная задача: разработка нефтяного месторождения, залежей и части их
в соответствии с технологическим проектом разработки (соблюдение норм
отбора нефти, газа и жидкости из эксплуатированных объектов) и
выполнение плановых заданий (суточного, месячного, годового) по добыче
нефти и газа устанавливаемых цеху в соответствии с утвержденным ТПДН
планом, при соблюдении утвержденных технологических режимов скважин и
других производственных объектов.
В соответствии с возложенной основной задачей цех:
составляет, исходя из утвержденных норм отбора нефти, газа и жидкости из
эксплуатируемых объектов, технологические режимы работы скважин и других
производственных объектов и представляет их в НГДУ на утверждение.
устанавливает и своевременно доводит бригадам задания по добыче нефти в
соответствии с утвержденным цеху плановым заданием и координирует
работу бригад;
обеспечивает выполнение плановых заданий по добыче нефти и газа и
других показателей с соблюдением утвержденных технологических режимов
работы скважин при наименьших затратах материальных и трудовых ресурсов;
обеспечивает работу эксплуатационных скважин и других производственных
объектов в строгом соответствии с утвержденными технологическими
режимами;
устанавливает причины отклонений от утвержденных технологических режимов
эксплуатационных скважин и других производственных объектов, составляет
и организует выполнение мероприятий по незамедлительному устранению и
предупреждению этих нарушений;
производит текущий анализ состояния эксплуатационного фонда нефтяных и
газовых скважин, составляет и организует осуществление мероприятий по
сокращению бездействующего и простаивающего фонда скважин, а также
повышению производительности действующих скважин, анализирует причины
простоев скважин и ведет учет связанных с этим недоборов добычи нефти и
газа;
организует, в соответствии с действующими инструкциями, технически
правильную эксплуатацию скважин, сооружений и коммуникаций, а также
принятых от баз производственного обслуживания технологического
оборудования и установок, представляет в ТПДН предложение по графику
проведения планово-предупредительных ремонтов;
в аварийных ситуациях организует получение материально-технических
средств на складах и их доставку на производственные объекты силами
цеха;
ведет первичный учет работы подземного и наземного оборудования скважин,
анализирует причины отказов в его работе, разрабатывает мероприятия по
увеличению межремонтного периода работы скважин.
участвует в расследовании причин аварий нефтепромыслового оборудования,
технологических установок и коммуникаций, в разработке мероприятий по их
предупреждению, ведет учет происшедших аварий;
обеспечивает ведение производственных процессов и работ в соответствии с
проектами, требованиями правил и норм безопасности, организует хранение,
транспортировку, применение ядовитых, едких и взрыво- и огнеопасных
веществ в соответствии с требованиями правил и норм безопасности,
обеспечивает ведение предусмотренной технической документации.
организует проведение своевременного и качественного обучения персонала
безопасным методам труда.
1.2. Служба главного механика
Службу главного механика возглавляет главный механик ТПДН
“Заполярнефть”. Он планирует, организует и контролирует работу
сотрудников СГМ, отвечает за качество и эффективность работы СГМ,
организует взаимодействие СГМ со структурными подразделениями ТПДН
“Заполярнефть” и другими сторонними организациями.
Целью деятельности СГМ является осуществление надзора и организация
обслуживания и ремонта оборудования в цехах и подразделениях ТПДН
“Заполярнефть”, направленная на поддержание оборудования в постоянной
эксплуатационной готовности и обеспечивающая наибольшую
производительность и высокое качество выполняемых работ, увеличение
межремонтных сроков службы, снижение затрат на ремонт и эксплуатацию
оборудования, повышение качества ремонтных работ.
Исходя из основной цели СГМ выполняет следующие задачи:
организационно-техническое руководство и контроль за бесперебойной
эксплуатацией оборудования, сохранением его работоспособности.,
проведением своевременного и качественного ремонта;
проведение работ по модернизации оборудования;
обеспечение работоспособности и технически качественного состояния
технологического и подъемно-транспортного оборудования путем
своевременного ухода, обслуживания и ремонта, проводимого в плановом
порядке по разработанному графику.
В соответствии задачами на СГМ возложены следующие функции:
обеспечение правильной и безопасной эксплуатации, своевременное
проведение технического обслуживания и ремонта оборудования,
закрепленного за службой главного механика, обеспечение соответствия
технического состояния оборудования, механизмов и инструмента
требованиям правил технической эксплуатации;
обеспечение правильной и безопасной эксплуатации, своевременного
проведения предусмотренных правилами испытаний, технического
освидетельствования и ревизий грузоподъемных механизмов, грузозахватных
приспособлений, аппаратов и сосудов, работающих под давлением,
электрогазосварочной аппаратуры, компрессорных установок;
согласование проектно-технической документации механической части
строящихся объектов и при необходимости разработка предложений по замене
комплектующего оборудования;
контроль за техническим состоянием, безопасной эксплуатацией,
своевременностью и качеством ремонта и испытания всего механического
оборудования и принятие мер по устранению выявленных недостатков;
определение потребности в капитальном ремонте оборудования, составление
и защита заявок на получение рабочих мест;
определение потребности, анализ и обобщение заявок на оборудование,
основные материалы, инструмент и запасные части для
ремонтно-эксплуатационных нужд ТПДН, контроль за своевременным
обеспечением ремонтно-эксплуатационных служб ТПДН
материально-техническими средствами;
разработка и внедрение мероприятий по замене малоэффективного
оборудования высокопроизводительным, по сокращению внеплановых ремонтов,
снижение затрат на ремонт;
обеспечение своевременного расследования и учет некатегоричных аварий,
происшедших с наземным оборудованием и не повлекших за собой несчастные
случаи.
2. ПОДЪЕМ НЕФТИ НА ДНЕВНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ
Подъем нефти на дневную поверхность получил название “добыча нефти”, по
аналогии с известными “добыча угля”, “добыча руды”.
Разделяют два вида осуществления этого процесса – фонтанный и
механизированный. При фонтанном способе нефть поднимается на поверхность
за счет внутренней энергии пласта, при механическом способе – прибегают
к принудительному способу подъема с помощью различных устройств,
спускаемых в скважину.
Фонтанный способ добычи экономичен и существует в первоначальный период
разработки месторождения, пока запасы пластовой энергии достаточно
велики. Затем на смену ему приходят механизированные способы.
В ТПДН “Заполярнефть” применяются механизированные способы добычи нефти,
среди которых преобладает добыча штанговыми насосами.
Штанговая насосная установка для эксплуатации одного пласта (рис. 2.1.)
состоит из станка-качалки, устьевого сальника, колонны насосных штанг и
насосно-компрессорных труб, а также вставного или невставного
скважиннного насоса. Для закрепления в колонне насосно-компрессорных
труб вставного скважинного насоса, спускаемого на колонне насосных
штанг, применяется замковая опора. Цилиндры невставных насосов
спускаются в скважину на конце колонны насосно-компрессорных труб, а
плунжер – на конце насосных штанг.
Станок-качалка – балансирный индивидуальный механический привод
штангового насоса, применяется в умеренном и холодном макроклиматических
районах.
Основные узлы станка-качалки – рама, стойка в виде усеченной
четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с
шатунами, шарнирно подвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и
противовесами. Комплектуется набором сменных шкивов для изменения числа
качаний. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель
устанавливается на поворотной салазке.
3,5-4000 производства фирмы LUFKIN.
Технические характеристики названных станков-качалок приведены в табл.
2.1, а технические характеристики редукторов, применяемых в данных
станках-качалках, – в табл. 2.2. [2]
Таблица 2.1
Технические характеристики применяемых станков-качалок
Характеристика Типоразмер станка-качалки
СК8-3,5-4000 СКД8-3,0-4000 PF8-3,5-4000
Страна-производитель Россия Россия США
Номинальная нагрузка (на устьевом штоке), кН 80 80 80
Номинальная длина хода устьевого штока, м 3,5 3,0 3,5
Номинальный крутящий момент (на выходном валу редуктора) кН*м 40 40 40
Число качаний балансира в минуту 5-12 4-12 5-12
Редуктор Ц2НШ-750Б Ц2НШ-750Б PF8-3,5-4000
Таблица 2.2
Технические характеристики применяемых редукторов
Характеристика Типоразмер редуктора
Ц2НШ-750Б PF8-3,5-4000
Страна-производитель Россия США
Тип Двухступенчатый цилиндрический
Номинальный крутящий момент (на выходном валу), кН*м 40 40
Передаточное число 37,18 37,18
Масса, кг 2735 2760
3. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ СТАНКОВ-КАЧАЛОК
Для нормального функционирования станков-качалок проводятся следующие
ежедневные работы:
проверка наличия скрипов, посторонних шумов, вибрации;
проверка состояния пальцев шатуна;
подтяжка верхних сальников до устранения пропусков нефти и газа, при
необходимости – замена;
проверка состояния ремней, при необходимости – подтяжка или замена.
Еженедельно проверять уровень масла в редукторе.
3.1. Порядок установки станка-качалки
Построить или собрать фундамент под станок-качалку.
Фундамент под станок-качалку может быть монолитным железобетонным,
сборным железобетонным и металлическим. При этом следует обратить
внимание на выполнение безосадочного основания для обеспечения
сохранения горизонтального положения фундамента и станка-качалки в
процессе эксплуатации.
К месту установки должны быть доставлены составные части станка-качалки,
согласно комплектности поставки.
Установку станка-качалки производить в следующей последовательности:
Установить на фундамент раму в сборе с редуктором, кривошипами и
электродвигателем. Перемещение рамы совместить ее продольную ось с
продольной осью фундамента. При этом плоскость симметрии рамы должна
проходить через центр скважины. Плоскость рамы должна быть
горизонтальной. Допускаемые отклонения от горизонтальности: в поперечном
направлении – 2 мм/м, в продольном направлении – 4 мм/м. Проверка
горизонтальности должна производится с помощью брускового уровня в двух
взаимно-перпендикулярных направлениях в начале и конце рамы. Для
обеспечения горизонтальности рамы следует пользоваться стальными
клиньями с последующей ликвидацией зазора между фундаментом и рамой.
Прикрепить раму к фундаменту болтам, которые должны быть пропущены через
обе полки продольных балок рамы.
Установить на раму стойку и закрепить ее болтами.
Произвести на подставке сборку балансира со следующими сборочными
единицами:
траверсой с опорами и шатунами;
головкой балансира (с установкой упорного подшипника головки);
подвеской устьевого штока.
В подвеске устьевого штока канат должен выходить за нижнюю траверсу не
более, чем на 30 мм. При этом концы его должны быть аккуратно обрублены
и заделаны.
Поднять и установить балансир в сборе с указанными частями на стойку и
закрепить корпуса подшипников опоры балансира к верхней плите стойки. В
случае обнаружения перекоса балансира, устранить при помощи
компенсационных прокладок под опору балансира.
Закрепить шатуны к корпусам подшипников пальца кривошипов.
Проверить соединение плоскостей торцев ведущего и ведомого шкивов
клиноременной передачи и крепление электродвигателя, надеть и натянуть
клиновые ремни.
Собрать и установить на уровне верхней плоскости фундамента площадку для
обслуживания трансмиссии, тормоза и пускозащитной аппаратуры. При этом
вход на площадку должен быть со стороны тормоза.
Заземлить станок-качалку, установить пускозащитную аппаратуру вблизи
рукоятки тормоза и подключить ее к сети электроснабжения и к
электродвигателю. При этом кривошипы должны вращаться по часовой
стрелке, когда скважина находится слева от наблюдателя.
Привести с помощью электродвигателя кривошипы в горизонтальное
положение, закрепить тормоз и установить на них противовесы, закрепить
их болтами к кривошипам. Освободив тормоз повернуть с помощью
электродвигателя кривошипы на 180(, вновь закрепит тормоз, установить и
закрепить противовесы с другой стороны кривошипов.
Произвести окончательную центровку балансира станка-качалки, передвигая
корпуса подшипников его опоры при помощи установочных болтов. После
этого закрепить крепежные болты корпуса подшипников опоры балансира и
закрепить установочные болты. Проверить правильность центровки
балансира.
Собрать и установить ограждения кривошипно-шатунного механизма
клиноременной передачи.
5. При крайнем нижнем положении головки балансира расстояние между
нижней траверсой подвески устьевого штока и устьевым сальником должно
быть не менее 200 мм.
3.2. Указания мер безопасности
Запрещается:
работа станка-качалки без ограждений кривошипно-шатунного механизма и
клиноременной передачи;
производство работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту без
остановки станка-качалки;
нахождение под качающимся балансиром и его головкой;
проворачивание ведомого шкива (редукторного) вручную и торможение его
путем подкладывания трубы, лома или других предметов.
Перед пуском станка-качалки в работу следует:
обратить внимание на стопорение головки балансира с балансиром;
убедиться в том, что редуктор не заторможен, ограждения установлены и в
опасной зоне нет людей.
До начала ремонтных работ или перед осмотром оборудования периодически
работающей скважины с автоматическим, дистанционным или ручным пуском
электродвигатель должен отключаться, а на пусковом устройстве
вывешивается плакат “Не включать, работают люди!”
На скважинах с автоматическим и дистанционным управлением
станков-качалок вблизи пускового устройства на видном месте должны быть
укреплены щитки с надписью: “Внимание! Пуск автоматический!” Такая же
надпись должна быть на пусковом устройстве.
Уровень шума работающего станка-качалки не должен превышать 90 дБ.
4. ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
Наиболее часто встречающиеся или возможные неисправности станков-качалок
и их редукторов перечислены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Характерные неисправности станков-качалок
и их редукторов и методы их устранения
Наименование неисправности, внешнее проявление и дополнительные признаки
Возможная причина Метод устранения
1 2 3
Расшатанность станка. Произвольное перемещение деталей относительно друг
друга Неправильно выполненный фундамент. Неправильно выполненный монтаж
станка-качалки. Ослабление болтов крепления стойки редуктора к реме и
рамы к фундаменту. Проверить и исправить места неправильной сборки.
Закрепить все болтовые соединения, установить контргайки. Постоянно
следить за состоянием крепления.
Вибрация станка. Значительное превышение числа качаний и нагрузки на
устьевой шток. Неуравновешенность станка. Режим работы станка установить
согласно рекомендуемой области применения и технической характеристике
станка. Проверить и уравновесить станок.
Продолжение таблицы 4.1
1 2 3
Проворачивание пальца в кривошипе. Периодический скрип Ослабление
затяжки пальца в отверстии кривошипа. Несовпадение лыски на пальце с
бугром кривошипа. Износ пальца и втулки. Затянуть гайку и контргайку.
Собрать правильно крепление пальца. сменить их.
Ослабление соединения шатуна с траверсой. Износ соединения. Заменить
изношенную деталь.
Задевание шатунов за кривошипы или противовесы. Периодический стук.
Балансир неправильно установлен или не отрегулирован весь станок.
Отцентрировать станок: отрегулировать балансир до совпадения его оси с
продольной осью станка.
Смещение корпуса подшипника опоры траверсы. Ослабление болта в корпусе
подшипника траверсы. Наличие зазоров между корпусом подшипника и упорами
балансира. Неплотное прилегание гаек и болтов к опорным поверхностям.
Вставить прокладки необходимой толщины и приварить их. Затянуть гайки. В
случае взаимного смещения осей гнезд и отверстий под болты в корпусе
подшипника гнезда расширить.
Нарушение соединения кривошипа с ведомым валом редуктора. Ослабление
креплений дифференциальной стяжки кривошипа. Затянуть дифференциальную
стяжку.
Нарушение соединения оси балансира с балансиром. Ослабление болтов и
наличие зазоров между осью опоры балансира и упорными планками на
балансире. Установить прокладку для устранения зазоров, затянуть гайки.
Ослабление соединения балансира с колонной штанг. Проскальзывание
устьевого штока или канатов в зажимах подвески. Обрыв отдельных проволок
каната. Несоответствие размера каната и устьевого штока размерам
плашек. Износ зубьев плашек. Износ каната. Заменить соответствующие
плашки и канат. Заменить плашки. Заменить канат.
Продолжение таблицы 4.1
1 2 3
Неисправная работа подшипников качения станка-качалки. Шум в
подшипниках. Недостаточная смазка. Износ или поломка подшипников.
Соблюдать требования по смазке. промыть соляровым маслом подшипники.
осмотреть и заменить поломанный или изношенный подшипник. В случае
преждевременного выхода из строя проверить нет ли перекосов.
Периодические удары в передаче. Поломка одного или нескольких зубьев
зубчатых колес. Попадание какого-либо предмета в зацепление. Заменить
поломанные и парные с ними зубчатые колеса. очистить картер редуктора от
поломанных зубьев и посторонних предметов и сменить масло.
Негерметичность корпуса редуктора по разъему. Подтеки масла из плоскости
разъема редуктора. Пульсации крышки корпуса по разъему. Ослабление
болтов крепления корпуса и крышки редуктора. Отсутствие герметизирующей
пасты по линии разъема. Затянуть болты крепления. Снять крышку корпуса,
покрыть плоскость разъема герметизирующей пастой. В случае отсутствия
герметизирующей пасты разрешается покрыть краской.
ЛИТЕРАТУРА
Бочарников В.Ф., Анашкина А.Е. Сквозная программа практик. Методические
указания для студентов специальности 17.02 “Машины и оборудование
нефтяных и газовых промыслов” очной и заочной форм обучения. – Тюмень:
ТюмГНГУ, 1998, – 23 с.
Бухаленко Е.И., Вершковой В.В., Джафаров Ш.Т. Нефтепромысловое
оборудование: справочник. – М.: Недра, 1990. – 559 с.
Рис. 1.1. Общая организационно-производственная структура
ТПДН “Заполярнефть”
Рис. 2.1. Штанговая насосная установка:
1 – станок-качалка; 2 – сальник устьевой; 3 – колонна НКТ; 4 – колонна
насосных штанг;
5 – вставной скважинный насос; 6 – невставной скважинный насос; 7 –
опора
Рис. 2.2. Станок-качалка типа СКД:
1 – подвеска устьевого штока; 2 – балансир с опорой; 3 – стойка;
4 – шатун; 5 – кривошип; 6 – редуктор; 7 – ведомый шкив; 8 – ремень;
9 – электродвигатель; 10 – ведущий шкив; 11 – ограждение;
12 – поворотная плита; 13 – рама; 14 – противовес; 15 – траверса;
16 – тормоз
Рис. 1.2. Организационно-производственная структура
ЦДНГ-2
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
