Расчетная схема задания  № 2

 
 
 
 

Домашнее  задание №3

 

Расчет  оборудования для  освоения скважин.

 

     Необходимо произвести освоение скважины, в которую спущена колонна НКТ диаметром d _НКТ. Скважина заполнена жидкостью плотностью rж до статического уровня Нст. Освоение скважины производиться с помощью сваба, который посредством каната  диаметром dк, свитым из проволок диаметром dпр с коэффициентом наполнения Ккан, прикреплен к подъемному барабану диаметром Dб.

 

1. Определить  за какое количество циклов свабирования уровень жидкости в скважине достигнет  Ндин, если при этом  Рзаб.=0,6 Рпл (пластовое давление), а  Рпл= 1,1 (rж g Н скв)      

 

2. Определить  прочность каната в точке А при последнем цикле подъема сваба.

        

      3. Если канат не выдерживает нагрузку, произвести необходимые конструктивные

             изменения (Dб, dк, dпр, [sпр ] ) и произвести перерасчет с целью выполнения задачи по освоению скважины.

       4. Какие применяются другие способы освоения скважин, области их применения.

 

        5. Исходные данные к домашнему заданию приведены в табл. № 4.

Расчетная схема задания  №3

                       Дано:                 номера по журналу

Таблица № 4

 
 
 
 
 
 

Домашнее  задание № 4

 

Выбор фонтанной арматуры.

     Фонтанная арматура предназначена  для герметизации устья, контроля  и регулирования режима эксплуатации  скважин (эксплуатационных и нагнетательных). Фонтанная арматура состоит из  трубной головки и фонтанной елки .  

      Трубная головка монтируется  непосредственно на колонной  головке и предназначается для  подвески одной или нескольких  колонн НКТ и герметизации  на устье межтрубных пространств.  Трубная головка должна обеспечивать  проход жидкости или газа в межтрубные пространства, а также позволяет контролировать давления в них и выполнять необходимые исследования скважины.

     Фонтанная елка монтируется на  трубной головке и предназначена  для направления отбираемых из  скважины жидкости и газа в  манифольд, регулирования и контроля за работой фонтанной скважины.

          При выборе фонтанной арматуры задаются её основными параметрами: рабочим давлением и диаметром проходного сечения стволовой части фонтанной ёлки, а также дополнительными данными – числом и размером спускаемых колонн насосно-компрессорных труб, характеристикой продукта пласта, его агрессивностью, наличием в нем механических примесей.

 

1. Выбрать схему  фонтанной арматуры и изобразить её графически.
2. Определить число отводов фонтанной елки и диаметр условного прохода.
3. Записать шифр фонтанной арматуры (ГОСТ 13846 – 84 ) и расписать его.
4. Какие материалы применяются для деталей фонтанной арматуры.
5. Определить толщину стенки цилиндрических частей арматуры.
6. Исходные данные к домашнему заданию приведены в табл. № 5

                   Дано:                      номера по журналу

Таблица № 5

 
 
 
 

Домашнее  задание № 5

 
 

Расчет  фланцевых соединений фонтанной арматуры.

 

     Одним из основных элементов  фонтанной арматуры являются  фланцевые  соединения, при помощи  которых соединяются узлы оборудования.

     При фланцевом соединении деталей арматуры уплотнение осуществляется  в большинстве случаев металлическим кольцом овального или восьмиугольного сечения Эластичные, неметаллические уплотнения широко применяются в поверхностных соединениях системы сбора и подготовки нефти.

     Фланцевое соединение  (рис. 3) состоит из двух фланцев 1, уплотнительной прокладки 2, шпилек 3 и гаек 4. Фланцы могут быть корпусными, приварными и резьбовыми. Корпусные фланцы отливаются вместе с корпусом задвижки, крестовика и другой деталью устьевого оборудования. Приварные привариваются встык к патрубку корпусной детали или трубе. Резьбовые соединяются с корпусом или трубой  на резьбе. Это более трудоемкий и менее надежный путь, он используется, когда по различным причинам нельзя использовать соединения корпусные или приварные.

 

Рис.3. Схема фланцевого соединения

 

     Фланцы изготавливают из сталей 40х35ХМ ( твердость 217-235 НВ).

     Фланцевые соединения группируют  в зависимости от давлений ( 7, 14, 21, 35, 70, 105 МПа) и диаметров проходных  отверстий (приложение 2).

     Усилие, действующее на кольцевую прокладку,  не должно приводить к ее  остаточным деформациям.

В первом варианте уже при сборке кольцо соприкасается  с канавками фланцев по их внутреннему  и внешнему скосам. Уплотнение происходит за счет упругой деформации кольца и фланцев в месте их соприкосновения.

Во втором варианте кольцо соприкасается в  начале сборки только с внешним скосом канавки у верхнего фланца и фаски  у нижнего фланца. При затяжке  соединения шпильками кольцо уменьшается  в диаметре (в пределах упругих деформаций) и доходит до внутреннего скоса канавки, в этот момент затяжка прекращается.

Момент  упора кольца во внутренний скос заметен  по резкому возрастанию усилия затяжки гаек у шпилек.

     При  работе уплотнения, когда в арматуре  повышается давление, фланцы раздвигаются под действием давления и кольцо занимает первоначальное положение

     Усилия при этих двух вариантах  использования кольца рассчитывают  различными методами. Но в обоих  случаях определяются усилия  предварительной затяжки, рабочее усилие при повышении в арматуре давления, учитывается влияние разности температур откачиваемой жидкости или газа и окружающей арматуру среды и влияние веса боковых отводящих труб, подсоединенных к арматуре.

 

1. Произвести  расчет фланцевых соединений фонтанной арматуры по первому варианту сборки.
2. Определить напряжения в наиболее опасном сечении фланца.

 

3. Произвести  расчет фланцевых соединений фонтанной  арматуры по

                второму варианту сборки.

                          - определить толщину тарелки фланца.

                          - рассчитать шпильки на прочность.

Исходные данные к домашнему заданию приведены  в табл. № 6.

 

                   Дано:                      номера по журналу

Таблица № 6

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Домашнее  задание № 6

 

Расчет  запорных устройств фонтанной арматуры.

 

    Запорные устройства фонтанной арматуры изготавливаются трех типов:

• пробковые краны со смазкой по ТУ 26-14-24-77;
• задвижки прямоточные со смазкой типа ЗМ и ЗМС с однопластинчатым шибером по ТУ 26-16-45-77;
• задвижки прямоточные со смазкой ЗМАД с двухпластинчатым шибером по ТУ 26-02-728-76 «Оборудование устья нефтяных и газовых скважин на рабочее давление 70 МПа».

 

1. Выбрать тип  запорного устройства фонтанной  арматуры, представить его графическое  изображение и объяснить принцип действия.
2. Определить момент необходимый для открывания и закрывания задвижки или крана.
3. Где в фонтанной арматуре используют вентили.
4. В каких случаях в прямоточных задвижках применяется разгрузочный шток, представьте схематическое изображение задвижки со штоком и опишите принцип действия данной задвижки.
5. Исходные данные к домашнему заданию приведены в табл. № 7.

 

                   Дано:                      номера по журналу

Таблица № 7