Совершенствование привода штанговых насосных установок для добычи высоковязкой нефти

• Автор: Афанасьев, Николай Васильевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Альметьевск
• Количество страниц: 134 с. : ил

Содержание
Введение

Г лава 1. Анализ существующей техники и технологии по добыче

высоко вязкой нефти и битумов

1.1. Анализ конструктивных особенностей существующих регулируемых приводов для винтовых насосных установок

1.2. Опытная эксплуатация винтовой насосной установки с поверхностным приводом

1.3. Цели и задачи по разработке и усовершенствованию регулируемого привода винтовых насосных установок
Выводы
Глава 2. Теоретическое обоснование режимных параметров винтовой насосной установки с поверхностным приводом, обеспечивающих эффективные гидродинамические условия работы пласта

2.1. Метод определения заданного режима эксплуатации скважины

2.2. Метод расчета гидродинамики фильтрации жидкостей к стволу скважины
2.3. Метод расчета режима постоянного отбора жидкости из скважины
2.4. Принципы обеспечения режимных параметров работы пласта
2.5. Расчет основных параметров одновинтовых насосов
2.6. Анализ результатов математического моделирования по выбору мощности электродвигателя для винтовой насосной установки (энергетический расчет)
2.7. Метод расчета параметров и математическое моделирование режима напряжения и электропотребления короткозамкнутого асинхронного электродвигателя и ЛЭП
2.8. Расчетная схема электрической сети, включающая параметры схемы замещения АД и участка питающей линии
2.9. Математическое моделирование параметров энергетических

характеристик системы АД - питающая линия
Выводы
Глава 3. Экспериментальное определение рабочих параметров одновинтового насоса на малой физической модели
3.1. Основные узлы, элементы и принцип работы лабораторного стенда
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований
3.3. Результаты экспериментальных исследований при физическом моделировании режима работы винтового насоса с поверхностным приводом
Выводы
Глава 4. Совершенствование основных элементов штанговых насосных установок
4.1. Конструктивная компоновка поверхностного привода скважинного винтового насоса
4.2. Принцип работы поверхностного привода скважинного винтового насоса
4.3. Разработка станции управления для регулируемого привода с защитой от перегрузок
4.3.1. Цели и задачи создании регулируемого привода для винтовых насосных установок
4.3.2. Разработка принципиальной схемы винтовой насосной установки с регулируемым приводом
4.3.3. Разработка рабочей документации
Выводы
Глава 5. Исследование режима работы привода винтовой насосной установки в установившихся и переходных процессах (регулировочный расчет)
5.1. Метод расчета граничных параметров электромеханического комплекса добычной скважины в переходном процессе
5.2. Метод расчета граничных параметров электромеханического

комплекса добычной скважины с установками продольной и поперечной компенсации и шунтирующим активным сопротивлением в переходном процессе
5.3 Математическое моделирование процесса пуска винтовой насосной
установки с поверхностным приводом без учета и с учетом
установок продольной и поперечной емкостной компенсации
5.4. Совершенствование режима напряжения и электропотребления существующих схем электроснабжения электромеханических комплексов
5.5. Оценка эффективности применения РПН с БАР и технических
средств компенсации реактивной мощности и потерь напряжения
5.6. Совершенствование индивидуальных технических средств по компенсации реактивной мощности и потерь напряжения
5.7. Экспериментальные исследования установившегося режима напряжения и электропотребления
5.8. Расчет ожидаемого годового экономического эффекта при условии совершенствования режима электропотребления
5.9. Расчет ожидаемого годового экономического эффекта при сравнении конкурирующих вариантов ШСНУ и УНВП
Выводы
Заключение (основные выводы и рекомендации)
Библиографический список
Приложение I. Математическая и экономическая модели по определению энергетических характеристик и
экономических показателей винтовой насосной установки с поверхностным приводом, результаты математического моделирования и графики, построенные ^ ^ ^
на их основании
Приложение II. Математическая и экономическая модели по
определению энергетических характеристик и
экономических показателей штанговой скважинной
насосной установки, результаты математического моделирования и графики, построенные на их основании
Приложение III. Экспериментальные данные суточных графиков

2.7. Метод расчета параметров и математическое моделирование режима напряжения и электропотребления короткозамкнутого асинхронного электродвигателя и ЛЭП
Расчет контрольных параметров режимов работы АД и параметров энергетических характеристик производится по известной методике и разработанной математической модели.
Исходные данные к расчету:
Тип электродвигателя.
Номинальная мощность на валу Р2н, кВт Номинальное линейное напряжение Ui„, В.
Схема соединения обмоток статора Y (В=1) или Д (В=0);
Номинальный коэффициент полезного действия цн, %.
Номинальная частота вращения ротора Пн, об/мин.
Номинальный коэффициент мощности coscpH.
Ток холостого хода в долях номинального ІиЛін-Отношение пускового тока к номинальному току кіп=І1п/Іін.
Отношение пускового момента к номинальному кмп=Мп/Ми.
Отношение максимального момента к номинальному кмм=Мм/Мн.
Наружный диаметр сердечника ротора, мм Дін=500 мм;
Активное сопротивление обмотки статора RIO при 15 °С, Ом.
Частота напряжения питающей сети /ь Гц .
Основные определяемые параметры АД: мощность, потребляемая
электродвигателем из сети, Р1п; линейный ток, Іін; фазный ток, 1]фН; скольжение, S,,; частота тока в роторе, /2н; общие потери в АД в номинальном режиме, ДР; потери в обмотках статора, Рэь потери в обмотках ротора, Рэ2; потери в стали ротора, Рст; потери на трении, Р1Т); добавочные потери, РД0б; мощность потребляемую АД при холостом ходе, Р]0; коэффициент мощности при х.х., cos(p0; пусковой ток АД, 11п; потери в обмотках статора при пуске, Р:,іп; моменты: номинальный Мн; пусковой Мп; максимальный Мм; критическое