Коротко о файле:УГТУ / Кафедра машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности / К снижению производительности фонтанной скважины в большинстве случает приводят отложение смолопарафинов на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ), а также их коррозия при контакте с агрессивными скважинными жидкостями. Повышение эффективности эксплуатации фонтанных скважин является актуальной промысловой задачей, которая может быть решена за счет применения защитных эпоксидных покрытий НКТ. / Состав: 7 листов чертежи (Арматура фонтанная АФК1-65ģ21, Задвижка ЗМС1-65х21, Исследование, Катушка стволовая, Крестовик, Тройник, Экономика) + презентация + доклад к презентации + ПЗ.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Анализ существующих конструкций фонтанной арматуры
1.1 Функциональное назначение и конструктивное исполнение фонтанной арматуры
1.2 Основные параметры и технические характеристики фонтанной арматуры
1.3 Особенности эксплуатации, конструктивные недостатки и причины отказов фонтанной арматуры
1.4 Совершенствование оборудования для фонтанной эксплуатации скважин
1.5 Постановка задачи проектирования
2 Обоснование конструкции фонтанной арматуры
2.1 Выбор базовой модели и техническая характеристика
2.2 Расчет основных параметров фонтанной арматуры
2.2.1 Расчет корпусных деталей фонтанной арматуры
2.2.2 Расчет усилия затяжки фланцевых соединений
2.2.3 Расчет затяжки шпилек соединения
2.3 Расчет задвижки
2.3.1 Определение усилий, действующих на шпиндель
2.3.2 Определение диаметра шпинделя
2.3.3 Определение крутящего момента на маховике задвижки
2.4 Расчет основных деталей фонтанной арматуры на прочность
2.4.1 Расчет фланцев на прочность
2.4.2 Расчет шпилек и прокладки на прочность
2.5 Расчет катушки на прочность с применением ЭВМ
2.6 Монтаж, техническое обслуживание и ремонт фонтанной арматуры
2.6.1 Монтаж фонтанной арматуры
2.6.2 Техническое обслуживание фонтанной арматуры
2.6.3 Ремонт фонтанной арматуры
3 Исследовательская часть
3.1 Постановка задачи исследования
3.2 Оборудование, образцы и методика эксперимента
3.3 Результаты проведенных испытаний
4. Экономическая часть
4.1 Аннотация мероприятия
4.2 Обоснование базы сравнения
4.3 Оценка экономической эффективности внедрения мероприятия
Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
В выпускной квалификационной работе на основании анализа конструкционного исполнения, основных параметров, условий эксплуатации и причин отказов, а также проанализированных исследований предлагается при фонтанной добыче нефти использовать НКТ с внутренним протекторным эпоксидным покрытием, позволяющим снизить отложения в трубах смолопарафинов и солей, а также защитить внутреннею поверхность НКТ от коррозии.
На основе исходных данных и рассчитанных параметров была выбрана базовая модель фонтанной арматуры, узлы и детали которой рассчитаны на прочность.
Рассчитана экономическая эффективность целесообразности разработанных научно-технических мероприятий по применению защитного эпоксидного покрытия НКТ.
Выпускная квалификационная работа выполнена в соответствии с требованиями ЕСКД.
Для достижения поставленной цели в выпускной квалификационной работе решены следующие задачи:
выполнен краткий анализ конструкций фонтанной арматуры;
выбрана и расчитана базовая конструкция фонтанной арматуры;
произведен анализ защитных свойств эпоксидных покрытий НКТ;
рассчитан экономический эффект от предложенных мероприятий.
Фонтанная арматура, предназначена для подвески насосно-компрессорных труб, регулировка режима работы скважины с помощью дросселирующих устройств, герметизации межтрубного пространства, отвода пластовой продукции в промысловые трубопроводы, контроля состояния дав-ления в арматуре с помощью манометров.
Потребность в фонтанной арматуре появилась в связи с началом использования лифта и устройств для регулирования потока жидкости или газа из скважины с дроссельными устройствами, а также для контроля за движением жидкости или газа в лифте при устье скважины. Вначале для этого использо-вались простейшие фитинги из «ёлки», клапан, включающий тройник, фитинг, запирающее устройство и манометр. При замене фитинга использовалось бло-кирующее устройство. Необходимость замены сопла без остановки скважины привела к появлению якоря с двумя разгрузочными линиями. Эта арматура состоит из трёх тройников и трёх запорных устройств и штуцеров, комбини-рование которых называли фонтанной «ёлкой». Потребность в контроле дав-ления жидкости в межтрубном пространстве в более удобной и надёжной си-стеме подъёмника привела к дополнению фонтанной арматуры узлом, вентиля и манометра, состоящим из тройника, запорного устройства, получившего название трубной головки и служащего для удержания колонны подъём-ных труб. С того момента фонтанная арматура начала изготовляться из двух главных частей – трубной головки и «ёлки».
Фонтанную арматуру эксплуатируют в условиях умеренного и холодно-го макроклиматических районов с температурой окружающего воздуха от – 60 °С до + 40 °С, при давлении до 100 МПа, а так же в не коррозионных сре-дах (нефть, газ, конденсат с содержанием механических примесей до 0,05%, с суммарным содержанием H2S и СО2 до 0,003% и пластовой воды до 90% по объему), так и в коррозионных (нефть, газ, конденсат с содержанием механических примесей до 0,05%, пластовой воды до 90% по объему, для К1 – СО2 до 6%).
Техническая характеристика АФК1-65ģ21
1. Рабочее давление, МПа 21
2. Номинальный диаметр, мм 65
3. Габаритные размеры, мм
- длина 1 360
- ширина 1525
- высота 2430
4. Масса, кг 726
5. Запорное устройство - Задвижки ЗМ, ЗМС прямоточная с ручным управлением, регулируемыми и изменяемыми дросселями.
Техническая характеристика ЗМС1-65х21
1. Рабочая среда Продукция нефтяных и газовых скважин
2. Способ управления Ручной
3. Класс герметичности затвора по ГОСТ 9544-93 А
4. Возможные исполнения в зависимости - от условий эксплуатации по ГОСТ Р 51365-99 некорозионная, К1, К2
5. Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 УХЛ(ХЛ)
6. Рабочий диапозон температур окружающей среды, °С от -60 до +40
7. Температура рабочей среды, не более +120°С
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании анализа функционального назначения и конструктивного исполнения фонтанной арматуры, основных параметров и технической характеристики, особенности эксплуатации, конструктивных недостатков и причин отказов в выпускной квалификационной работе исследованы защитные свойства эпоксидных покрытий насосно-компрессорных труб.
С целью максимально эффективной защиты НКТ от действия коррозионных процессов, а также отложения смолопарафинистых веществ на внутренней поверхности колонны рекомендовано нанесение протекторного эпоксидного покрытия следующего состава: ЭД-20 100 масс. ч., ОХФГЭ 30 масс. ч., каучук 10 масс. ч., ПЭПА 17 масс. ч.
Экономический эффект предложенных научно-технических мероприятий достигается за счет повышения ресурса НКТ и выражается сокращением затрат на выполнение ремонтов.
