Кафедра машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности
Выпускная квалификационная работа
Тема: «Модернизация конструкции НКТ в износостойком и коррозионностойком исполнении при эксплуатации УЭЦН в осложненных условиях»
Москва 2016
Аннотация
Выпускная квалификационная работа (ВКР) посвящена модернизации колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) для эксплуатации установки электроприводного центробежного насоса (УЭЦН). В ВКР рассматривается актуальность применения НКТ с внутренним защитным полимерным покрытием для добычи нефти. Цель данной дипломной работы – разработка конструкции элементов колонны НКТ с внутренним коррозионностойким и износостойким защитным покрытием для осложненных условий эксплуатации скважин УЭЦН. Для достижения этой цели необходимой задачей была разработка установку для проведения испытаний НКТ с внутренним защитным покрытием на изгиб с заданной стрелой прогиба.
В расчетной части произведен прочностной расчёт НКТ при эксплуатации скважин УЭЦН, расчёт обратного клапана (гидравлический и прочностной), расчёт установки на поперечный изгиб с заданной стрелой прогиба
Графическая часть содержит чертеж общего вида УЭЦН, чертеж общего вида установки на изгиб, сборочные чертежи клапана обратного, направляющей, рамы, дефектоскопа, соединения быстроразъёмного, чертежи деталей, входящих в состав сборочных единиц.
Пояснительная записка содержит 93 страниц, 34 рисунков, 7 таблиц и 40 использованных источников и литературы.
Исходные данные:
Талинское нефтяное месторождение. Длина скважины – 3200 м; Глубина скважины – 2525 м; Диаметр обсадной колонны – 146х9 мм; Начальный диаметр НКТ – 60х5 мм.
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ. 4
1.1 Конструктивные особенности колонны НКТ и специфика условий ее работы в осложненных условиях эксплуатации скважин УЭЦН. 4
1.2 Классификация причин отказов колонн НКТ и процессов их вызывающих. 5
1.3 Классификация причин снижения эффективности колонн НКТ и процессов их вызывающих 21
1.4 Современные направления по повышению эффективности и надежности элементов колонн НКТ и обоснование преимуществ этих элементов с внутренним защитным покрытием 23
1.4.1 Методы повышения надежности резьбовых соединений 23
1.4.2 Методы повышения надежности муфты НКТ 29
1.4.3 Методы повышения надежности НКТ 31
1.4.4 Методы повышения надежности обратного клапана 34
1.5 Обоснование преимуществ НКТ с внутренним защитным полимерным покрытием 35
1.6 Цель и задачи дипломной работы 37
1.7 Систематизация функций, выполняемых внутренним защитным покрытием колонны НКТ, свойств покрытия, обусловливающих выполнение этих функций и опасных видов внешних воздействий на него способных изменить эти свойства на различных стадиях жизненного цикла. 38
2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 59
2.1 Разработка технических требований к защитному покрытию элементов колонн НКТ 59
2.2 Предварительный выбор типов внутреннего покрытия для различных элементов колонны НКТ, отвечающих предъявляемым требованиям. 62
2.3 Описание конструкции НКТ с внутренним защитным покрытием 65
2.4 Описание конструкции муфты с внутренним защитным покрытием 66
2.5 Описание конструкции обратного клапана с защитным покрытием 67
2.6 Описание конструкции установки для испытания внутреннего полимерного покрытия на изгиб с заданной стрелой прогиба. 68
2.7 Описание конструкции дефектоскопа для контроля качества покрытия, после приложения изгибающей нагрузки. 72
2.7.1 Структурная схема сборки БРС 74
3. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ 76
3.1 Расчёт НКТ при эксплуатации скважин УЭЦН 78
3.1.1 Прочностной расчёт 78
3.2 Расчёт обратного клапана 79
3.2.1 Гидравлический расчёт обратного клапана 79
3.2.2 Прочностной расчёт обратного клапана 84
3.3 Расчёт установки на поперечный изгиб с заданной стрелой прогиба 85
3.3.1 Расчёт НКТ на поперечный изгиб 85
3.3.2 Подбор гидроцилиндра 87
3.3.3 Прочностной расчёт рамы 87
ВЫВОДЫ ПО ДИПЛОМНОЙ РАБОТЕ 91
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 92
