Описание технологии работ ремонта основных узлов СК

1) Конструкция и классификация СК:

ООО «ЦТС» СО НПО №1 «Чернушка» осуществляет технический сервис станков-качалок. Станок-качалка является механическим приводом скважинной штанговой насосной установки (СШНУ). В нефтепромысловой практике станками-качалками называют балансирные индивидуальные приводы, которые получили наибольшее распространение в нефтедобывающей промышленности. На нефтепромыслах ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» для добычи нефти используются станки-качалки разных модификации: чаще всего встречаются СК6 и СК8, СКД6 и СКД8, также используются СК5, СКР6, ПНШ-60 и ПНШ-80, СКДР6, ПШГН-6 и ПШГН-8, ПШГНТ-4 и С-456Д. Типовая конструкция двуплечих станков – качалок, несмотря на их разнообразие, одна, станки-качалки разных типов имеют лишь свои какие-то конструктивные особенности. Станок-качалка состоит из следующих деталей и узлов: -рама; -трансмиссия: -электродвигатель; -клиноременная передача; -редуктор. -преобразующий механизм: -Кривошипно-шатунный механизм; -стойка балансира; -балансир; -канатная подвеска; -полированный шток. -станция управления. Задача трансмиссии – снижение скорости вращения вала двигателя до числа ходов точки подвеса штанг. Преобразующий механизм служит для преобразования вращательного движения звена со сниженным числом оборотов в возвратно-поступательное движение точки подвеса штанг. При работе скважинной штанговой насосной установки энергия от электродвигателя передается на ведомый шкив редуктора посредством клиноременной передачи. Редуктор соединен с кривошипно-шатунным механизмом, преобразующим вращательное движение выходного вала редуктора через балансир в возвратно-поступательное движение колонны штанг. Связанный с колонной штанг плунжер насоса также совершает возвратно-поступательное движение (колонна насосных штанг соединяет канатную подвеску с плунжером насоса). Для соединения устьевой арматуры с цилиндром насоса и подъема жидкости на поверхность служит колонна насосно-компрессорных труб. Устьевое оборудование имеет отвод, по которому откачиваемая жидкость направляется в промысловую сеть. При ходе плунжера вверх под ним снижается давление, и жидкость из межтрубного пространства через открытый всасывающий клапан поступает в цилиндр насоса. При ходе плунжера вниз всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан открывается, и жидкость из цилиндра переходит в подъёмные трубы. При непрерывной работе насоса уровень жидкости в насосно-компрессорных трубах повышается, жидкость доходит до устья скважины и через тройник переливается в выкидную линию. Таков принцип работы скважинной штанговой насосной установки. Установки, которая является наиболее распространенным и традиционным видом механизированной добычи нефти. Станки-качалки СК6 и СК8 выполнены по стандарту 1966г. Этим стандартом было предусмотрено 20 типоразмеров станков-качалок грузоподъемностью от 1,5 до 20т. С этого года был начат выпуск приводов с поднятым и установленным на подставке редуктором. При создании размерного ряда унифицировали узлы и элементы, чтобы свести к минимуму разнообразие быстроизнашивающихся узлов, вследствие чего упростилось изготовление, ремонт, обслуживание и снабжение оборудования запасными частями. Для этого 9 станков-качалок были выполнены как базовые, а 11 – в виде их модификаций. Модификации заключались: в изменении соотношений длин переднего и заднего плеч балансира, из-за чего менялась грузоподъемность и длина хода станка-качалки; в применении редуктора с другим крутящим моментом; в одновременной замене балансира и редуктора. Но в серийный выпуск вышли только 9 моделей – 7 базовых и 2 модифицированных. В цехах добычи нефти и газа №1, 2 и 3 из 9 выпущенных, вследствие геологических, климатических и других особенностей эксплуатируемых месторождений применяются в настоящее время: 6СК6-2,1-2500 и 7СК8-3,5-4000. Конструкция станка-качалки по ГОСТ 5866-66 представлена на рисунке 1. СК состоит из рамы 12, установленной на массивном фундаменте, стойки 5, балансира 3 с головкой, опоры балансира 4, траверсы 14, опоры траверсы 6, двух шатунов 7, тормозного устройства 13. Шатуны соединены с кривошипами 8, укрепленными на выходном валу редуктора 1. Входной вал редуктора посредством клиноременной передачи соединен с электродвигателем 13.

Описание технологии работ ремонта основных узлов СК - student2.ru

Рисунок 1 – Схема станка-качалки по ГОСТ 5866-66 Канатная подвеска 2 соединяет головку балансира с колонной штанг. Станок-качалка имеет ограждение 11. Условное обозначение расшифровывается так, например, 6СК6-2,1-2500: 6СК – станок-качалка 6-ой базовой модели; 6 – допускаемая нагрузка на головку балансира 6 т; 2,1 – наибольшая длина хода точки подвеса штанг 2,1 м; 2500 – допускаемый крутящий момент на редукторе 2500 кгс*м. Эти СК имеют редукторы Ц2НШ-450 и Ц2НШ-750, соответственно, где Ц – цилиндрический; 2 – двухступенчатый; Н – нормального ряда; Ш – с шевронным зацеплением (этот признак был положен в основу отличия станков-качалок с одинаковыми параметрами). Станок-качалка СК5-3-2500 выполнена по ГОСТ 5866-76. Условное обозначение расшифровывается аналогично станкам-качалкам по ГОСТ 5866-66. Конструкция СК5-3-2500 схожа с конструкцией 6СК6-2,1-2500. Применяется тот же редуктор – Ц2НШ-450. Отличие - в длине переднего плеча балансира. Длина переднего плеча балансира у 6СК6-2,1-2500 2100 мм, а у СК5-3-2500 – 3000 мм, благодаря чему длина хода полированного штока увеличивается с 2,1 м (СК6-2,1-2500) до 3-х (СК5-3-2500), а грузоподъемность уменьшается с 6 т до 5 соответственно. Станки-качалки СКД6 и СКД8 С 1987г. на нефтяные промыслы стали внедрять станки-качалки дезаксиального типа, выпущенные по отраслевому стандарту ОСТ 26-16-08-87. Стандартом было предусмотрено два вида исполнения – с установкой редуктора на раме и на тумбе. В Цехах добычи нефти и газа №1,2 и 3 используются СКД6-2,5-2800 и СКД8-3-4000 с редуктором, установленным на раме (рисунок 2). Единственное отличие в конструктивном исполнении этих СК от СК по ГОСТ 5866-66 и ГОСТ 5866-76 в другом расположении редуктора относительно балансира. Это обеспечивает разное время хода штанг вверх и вниз, тогда как у аксиальных это время одинаковое. Производительность дезаксиальных станков-качалок увеличивается, т.к. уменьшается время холостого хода и, соответственно, снижаются энергозатраты. В таблице 1 представлены основные параметры станков-качалок. Несмотря на то, что конструкция этих станков-качалок, в общем, идентична и отличается лишь некоторыми конструктивными особенностями:

- длиной переднего плеча балансира;

- расположением редуктора. Именно эти особенности и применение разных по мощности электродвигателей, редукторов разных типоразмеров, а также сам типоразмер станка-качалки обеспечивают получение необходимых параметров: грузоподъемность, длина хода устьевого штока, число качаний балансира в минуту, разное время хода штанг вверх и вниз. Длина хода полированного штока и число качаний (число двойных ходов) станков-качалок подбирается под режим эксплуатации скважины и месторождения в целом. Число качаний устанавливается соответствующим подбором частоты вращения двигателя, диаметров ведущего и ведомого шкивов и передаточного числа редуктора (таблица 2). Изменение длины хода полированного штока производится установкой пальцев нижних головок шатунов в соответствующие гнезда кривошипов. Габариты и масса станков-качалок определяются их типоразмером, а типоразмер определяет максимальную грузоподъемность станков-качалок. Система уравновешивания служит для обеспечения постоянства работы электродвигателя. Оптимальный режим его работы будет обеспечен в том случае, если работа совершаемая двигателем в течение одного двойного хода (при ходе штанг вверх и вниз), постоянна. Это постоянство достигается механическим уравновешиванием станков-качалок, то есть применением грузов. Существует три вида уравновешивания: -балансирное – противовесы установлены на заднем плече балансира; -кривошипное – противовесы устанавливают на кривошипе; -комбинированное – противовесы устанавливают и на кривошипе и на плече балансира. Балансирное уравновешивание применяют у станков-качалок малой грузоподъемности, кривошипное – большой, а комбинированное – средней. Это объясняется тем, что балансирный груз вызывает инерционные нагрузки, а кривошипный – большие нагрузки на опоры вала и корпус редуктора.

Таблица 1 - Основные параметры станков-качалок

Типоразмер Максимальная грузоподъемность, т Длина хода полированного штока, м Максимальный крутящий момент, кН*м Число качаний балансира в мин. Габаритные размеры, мм Масса, т Система уравновешивания Тип редуктора и передаточное число i Мощность электродвигателя, кВт
Длина Высота Ширина
СК6-2,1-2500 0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,1 6-15 9,0 комбиниров. Ц2НШ-450 (39,924) 11-18,5
СК8-3,5-4000 1,7; 2,1; 2,5; 3,0; 3,5 5-12 14,5 кривошипная Ц2НШ-750 (40,315) 15-30
СК5-3-2500 1,3; 1,8; 2,1; 2,5; 3,0 5-15 9,5 кривошипная Ц2НШ-450 (39,924) 11-22
СКД6-2,5-2800 0,9; 1,2; 1,6; 2,5 5-14 7,8 кривошипная Ц2НШ-450 (39,924) 11-18,5
СКД8-3-4000 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0 5-12 11,78 кривошипная Ц2НШ-750 (40,315) 15-30

Таблица 2 – Параметры для подбора числа качаний станков-качалок

    Типоразмер СК     Диаметр шкива редуктора, мм   Мощность электро­ двиг., кВт Диаме-тр шкива элек-трод. мм Число двойных ходов полированного штока при числе оборотов двигателя
об/мин об/мин об/мин об/мин
СКД6-2,5-2800   от 11 до 18,5 2,6 3.9 5,1 7,7
3,1 4,5
3,5 5,2 6,8 10.3
3,9 5,8 7,7 11,6
4,4 6,5 8,5 12,9
4.8 7,2 9.6 14,5
5,5 8,2 10.8  
СКД8-3-4000 от 15 до 30 2,6 3,8 7,6
4,4 5,8 8,7
3,3 4,9 6,5 9.8
3,7 5,5 7.3 10,9
4,1 6,1 8.1 12,2
4,6 6,9 9,2  
СК8-3.5-4000 от 15 до 30 2.5 3,8 5,1 7,6
2.9 4,3 5,8 8.7
3,3 4,9 6.5 9,8
3,6 5,4 7,3 10,9
4.1 . 6,1 8,2 12,2
4,6 6.9 9,2  
СКб-2,1-2500   от 11до 18,5 2.5 3,8 5,1 7,7
4,5 5.9
3,4 5,1 6,8
3,8 5,7 7,7 11.5
4,3 6.4 8.5 12,8
4,8 7,2 9,6 14,6
5,4 8,1 10,8  
               
                 

Наши рекомендации