В
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
за темою: В«ШЛЯХИ ВДОСКОНАЛЕННЯ гвинтових насосних установок В»
Введення
Світові запаси високов'язких нафт і природних бітумів величезні й за оцінками ряду фахівців перевищують запаси легких нафт. Провідне місце за видобутку високов'язких нафт і природних бітумів займають Венесуелла, США, Канада. Більш 90% світового видобутку високов'язких нафт і природних бітумів припадає на свердловин методи, з них більше 80% видобуваються механізованими способами на природному режимі роботи пластів, чому сприяють порівняно високі пластові тиску і температури на глибині залягання основних розробляються за кордоном свердловинними методами родовищ.
Природний режим роботи пластів є, як правило, стадією, яка передує розробці родовищ із застосуванням термічних методів впливу на продуктивний пласти. Серед термічних методів найбільшого поширення набуло паротеплового вплив (циклічне і майданні). Частка високов'язких нафт і природних бітумів, що добуваються із застосуванням внутріпластового горіння вельми мала. Однією з основних причин цього є недостатнє наукове забезпечення методу, складність прогнозування та управління процесом.
Умови залягання природних бітумів в нашій країні і зокрема на території Татарстану відрізняються порівняно малими глибинами, низькими величинами пластових тисків і температур, високої в'язкістю бітуму в пластових умовах, порівняно малими потужностями бітумонасищенних пластів, сильної неоднорідністю бітумонасищен-ності по товщі пласта, слабкою сцементірованностью піщаних колекторів, близьким розташуванням і сильним впливом водоносних горизонтів, що містять питні води і т.п. У цих умовах притоки в'язкого бітуму в свердловини на природному режимі роботи пласта дуже малі і доцільність природного режиму як самостійної стадії розробки сумнівна. Економічний аналіз показує, що бітумна галузь промисловості може бути рентабельною тільки за умови комплексної переробки та використання бітумного сировини. З цієї точки зору є небажаним застосування при розробки родовищ природних бітумів таких методів, як внутрішньопластове горіння або низькотемпературне окислення, оскільки ці методи приводять до погіршення цінності сировини. Паротеплового вплив на пласт не виключає необхідності відбору продукції та з свердловин, тимчасово неохоплених впливом або охоплених ним в недостатній мірі. Сказане обумовлює необхідність вивчення та створення технічних засобів підйому продукції бітумних свердловин, які мали б достатньо широкий діапазон застосування по в'язкості продукції та забезпечували експлуатацію свердловин при застосуванні паротеплового впливу на пласт.
Одним з таких технічних засобів використовуваної сьогодні в нафтовій промисловості є одногвинтові насоси (ОВН), іменовані в зарубіжній літературі Moineau pumps або Progressive cavity pumps (PCP). Простота конструкції і унікальні характеристики ОВН дозволяють ефективно використовувати їх у різних технологічних процесах. В даний час у всьому світі спостерігається пік інтересу до одногвинтових гідромашин і на думку експертів надалі область застосування ОВН і технологій з їх використанням буде розширюватися.
Короткий огляд і аналіз існуючого обладнання
За принципом дії ОВН ставляться до об'ємним роторним гідромашини. Запропонований 75 років тому французьким інженером Муано (R. Moineau) новий принцип гідравлічної машини, названий В«капсулізмомВ», дозволив виключити клапапана і золотникові розподільники.
Робочим органом (РО) одногвинтової гідромашини є гвинтовий героторний механізм - зубчаста косозубая пара внутрішнього циклоїдальних зачеплення (рис. 1), складається з z2-заходная металевого ротора і z1-заходная еластичного статора (z1 = z2 +1). Виконання гвинтових поверхонь ротора і статора з кроками, пропорційними відношенню чисел їх зубів, дозволяє створити ізольовані камери (шлюзи), роз'єднані від областей високого і низького тисків. У насосах середнього і високого тиску РВ виконуються багатокроковими, ставлення їх довжини до діаметру не менше 10.
В
Осі ротора і статора зміщені на відстань ексцентриситету е = 1 ... 10 мм. Ротор, обкативая по зубам статора, здійснює планетарний рух: при повороті ротора на ріг j відносно нерухомої системи координат (абсолютне рух) його вісь повертається по круговій траєкторії з радіусом е в протилежному напрямку (переносний рух) на кут пЃЄ ПЂ = - пЃЄ 2ПЂ.
незакріплених ротора в радіальному напрямку і еластичність одного з елементів РВ визначають особливе місце одногвинтових гідромашин в ряду об'ємних машин. Їх напірні характеристики (в т.ч. граничний тиск) вирішальною мірою залежать від витоків рідини з напірної магістралі у всмоктувальну через що утворюється при деформації статора односторонній зазор по довжині контактних ліній. У цьом...
