Энергоресурсосберегающее электрооборудование нефтедобывающих установок с плунжерным погружным насосом

• Автор: Артыкаева, Эльмира Мидхатовна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Сокращения, принятые по тексту диссертации

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ, КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК

1.1 Конструктивные особенности эксплуатирующихся скважинных

штанговых насосных установок

1.2 Контроль и диагностика эффективности работы скважинных

штанговых насосных установок

1.3 Перспективные энергоресурсосберегающие решения в приводах

скважинных штанговых насосных установок

1.4 Постановка задачи исследования
Выводы по главе
ГЛАВА 2. ПУТИ И СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК
2.1 Вентильный электродвигатель как альтернатива замены
короткозамкнутого асинхронного электродвигателя
2.2 Разработка решений по повышению эффективности скважинных
штанговых насосных установок с применением вентильных электродвигателей
2.3 Особенности кинематических схем скважинных штанговых
насосных установок на базе вращающегося двигателя и линейного двигателя
2.4 Обобщение и взаимосвязь методов контроля и диагностики на
основе динамограмм и ваттметрограмм
2.5 Уточнения методики определения параметров скважинных

штанговых насосных установок путем снижения погрешностей
расчетов
Выводы по главе
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПРИВОДА НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ НАГРУЖЕННОГО НА ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС
3.1 Особенности конструкции линейного цилиндрического вентильного
двигателя
3.2 Математическая модель линейного цилиндрического вентильного
двигателя с нагрузкой в виде плунжерного насоса
3.3 Исследование динамических режимов линейного цилиндрического
вентильного двигателя на математической модели
Выводы по главе
ГЛАВА 4. СКВАЖИННЫЕ ШТАНГОВЫЕ НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ НА БАЗЕ ЛИНЕЙНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ НАГРУЖЕННОГО НА ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС
4.1 Параметры линейного цилиндрического вентильного двигателя
4.2 Электромагнитный расчет параметров линейного цилиндрического
вентильного двигателя
4.3 Аналитический метод определения эффективности
электрооборудования скважинных штанговых насосных установок
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Приложения

Сокращения, принятые по тексту диссертации
АД - асинхронный двигатель
ВД - вентильный двигатель
ВИД - вентильный индукторный двигатель
ДГНУ - длинноходовая глубиннонасосная установка
ДПТ - двигатель постоянного тока
ДСНУ - длинноходовая скважинная насосная установка
КПД - коэффициент полезного действия
ЛТТАД - линейный цилиндрический асинхронный двигатель
ТТТТВД - линейный цилиндрический вентильный двигатель
ПМ - постоянный магнит
ПЧ - преобразователь частоты
Ие-Ре-В - неодим - железо
МДС - магнитодвижущая сила
НКТ - нефте - компрессорная труба
РИМ - редуцирующий преобразующий механизм
РЗМ ПМ - редкоземельный постоянный магнит
РЭП - регулируемый электропривод
СКН - станок-качалка нефти
СТК РНК - система телекоммуникаций работы нефтяных скважин с использованием линий электропередачи СШНУ - скважинная штанговая насосная установка
БгщСоп - самарий-кобальт
ТГП11 - точка подвеса штанг
ЦП - цепной привод
ЭД - электродвигатель
ЭДС - электродвижущая сила
ЭО -электрооборудование
ЭП - электропривод

Перспективы применения ДСНУ:
- высокий КПД (достигается за счет постоянной скорости перемещения на большей части хода плунжера, а также из-за того, что уменьшается относительный объем мертвого пространства);
- возможность широкого регулирования подачи;
- возможность работы с высоко газированными жидкостями (до 50%);
- возможность сокращения затрат на дополнительное оборудование.
ДСНУ могут использоваться также и для проведения подземного
ремонта. Вместо подвески полированного штока подвешивается крюк, на который подвешивается штанговый элеватор, при помощи которого штанговый вставной насос поднимается без необходимости работы агрегата.
Однако ДСНУ не нашли широкого применения в нашей стране в силу специфики конструкции и ограничений по применению малодебитных скважин.
б) Цепные приводы. ДСНУ положили начало новому классу безбалансирных приводов с редуцирующим преобразующим механизмом (РПМ) с гибкими звеньями. В качестве замкнутых гибких звеньев применяются приводные роликовые цепи, в связи с чем этот тип приводов и получил название «цепные приводы». Главная особенность этого типа привода в том, что схема РПМ позволяет увеличить длину хода ЦП без резкого увеличения его металлоемкости [37,38]. При этом обеспечивается очень длинный ход штока при постоянной скорости, а значит, очень хороший коэффициент наполнения штангового насоса и увеличение коэффициента подачи. Следовательно, увеличивается КПД установки в целом. Можно говорить еще о том, что такая система повышает эффективность за счет транспортабельности и в основном за счет заводской готовности для эксплуатации.
Цепной привод ЦП 60-3-0,5/2,5, предназначенный для эксплуатации скважин с высоковязкой нефтью был сделан в институте «ТатНИПИнефть» ОАО «Татнефть». Технические решения, положенные в основу конструкции