Назначение и технические характеристики

НАЗНАЧЕНИЕ, ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ВЫБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Назначение

Штанговые скважинные насосные установки (ШСНУ) предназначены для подъема пластовой жидкости из скважины на дневную поверхность.

Свыше 70% действующего фонда скважин оснащены глубинными скважинными насосами. С их помощью добывается в стране около 30% нефти.

В настоящее время ШСНУ, как правило, применяют на скважинах с дебитом до 30. 40 м3 жидкости в сутки, реже до 50 м3 при средних глубинах подвески 1000. 1500 м. В неглубоких скважинах установка обеспечивает подъем жидкости до 200 м3/сут.

В отдельных случаях может применяться подвеска насоса на глубину до 3000 м.

Технические характеристики

В настоящее время на нефтяных промыслах России эксплуатируется станки-качалки, выпущенные по ГОСТ 5866-56, ГОСТ 5866-66, ГОСТ 5866-76, ОСТ 26-16-08-87 и румынские станки-качалки .

В восточных нефтяных районах наибольшее распространение получил станок-качалка СКН5-3015, выпущенный по старому нормальному ряду. Условное обозначение СКН5-3015 расшифровывается следующим образом: станок-качалка нормального ряда грузоподъемностью 5 т; максимальная длина хода устьевого штока 30 дм, максимальное число качаний балансира в минуту 15.

Разработанный в 1966 г. новый размерный ряд учитывал унификацию составных элементов станков-качалок, предусматривая максимальное использование существующих узлов с тем, чтобы эксплуатирующиеся и изготовляемые по новому размерному ряду станки-качалки снабжались одними и теми же быстроизнашивающимися узлами.

ГОСТ 5866-66 предусматривал выпуск 20 типоразмеров станков-качалок, базирующихся на девяти моделях. Однако из этого нормального ряда выпускались и получили распространение лишь девять типоразмеров СК.

Условное обозначение 7СК12-2,5-4000 расшифровывается следующим образом: станок-качалка седьмой модели грузоподъемностью 12 т. с максимальной длиной хода полированного штока 2,5 м и с наибольшим допускаемым крутящим моментом на валу редуктора 40 кНм.

По ГОСТ 5866-76 намечалось изготовление станков-качалок тридцати типоразмеров. Каждый тип станка качалки характеризуется максимальным допускаемыми нагрузками на устьевой шток, длиной хода устьевого штока и крутящим моментом на кривошипном валу редуктора. Кроме СК2, СК3 и СК4, все другие станки-качалки имеют по два типоразмера. Все СК имеют ряд общих конструктивных особенностей.

Условное обозначение станка-качалки СК6-2,1-2500 расшифровывается следующим образом: станок-качалка грузоподъемностью 6 т с максимальной длиной хода устьевого штока 2,1 м с номинальным крутящим моментом на валу редуктора 25 кНм.

В таблице 2 приведены наиболее распространенные типоразмеры станков-качалок, выпускаемые по данному стандарту.

По ОСТ 26-16-08—87 изготовляются дезаксиальные станки-качалки шести типоразмеров. Станки-качалки СКД8-3-4000 и СКД12-3-5600 отличаются друг от друга типоразмером редуктора и мощностью электродвигателя, а станки-качалки СКД 10-3,5-5600 и СКД 12-3-5600 — длиной тела балансира и головкой балансира.

Таблица 2 — Техническая характеристика станков-качалок по ГОСТ 5866-56

Назначение, конструкция и технические характеристики станка-качалки

В нефтедобывающей отрасли эффективность во многом зависит от типа применяемого оборудования. Для полноценной комплектации и эффективной добычи необходим станок-качалка. Это оборудование является неотъемлемой частью нефтедобывающего комплекса.

Конструктивные особенности

Станки-качалки предназначены для передачи поступательного движения глубинному штанговому насосу, расположенному на дне скважины. Для уменьшения затрат на энергию оборудование должно обладать уникальной кинематической схемой. Дополнительным условием является применение современных комплектующих и компонентов.

Для анализа функциональности и особенности работы необходимо ознакомиться с конструкцией, которой обладает станок-качалка. Он состоит из силовой установки, вращательное движение от которой поступает на ведущий вал редуктора. На нем расположен кривошип с системой противовесов. Для связи кривошипа с балансиром предусмотрены шатуны и траверсы. В свою очередь, балансир установлен на опорной стойке. Для уменьшения затраты энергии на торцевой части балансира расположена откидная головка.

Правильно установленный станок имеет следующие эксплуатационные качества:

• высокий показатель КПД. Обусловлен системой противовесов, которые позволят оптимизировать затраты энергии;
• надежность. Станок качалка способен работать продолжительное время. Главное — обеспечивать должный уровень смазки подвижных механизмов;
• сложность установки. Для нормальной эксплуатации станки-качалки необходимо устанавливать на обустроенные опорные платформы. Чаще всего их изготавливают методом заливки бетонной смесью.

Наряду с этой конструкцией в нефтедобывающей отрасли применяется безбалансировочное оборудование. Эти модели отличаются относительно небольшими размерами и массой, но при этом обладают более низким показателем КПД. Чаще всего устанавливаются в труднодоступных районах или местах, где обустройство полноценного фундамента затруднено.

В качестве привода чаще всего используются электродвигатели, скорость вращения вала которых не превышает 1500 об/мин. Изменение этого параметра выполняется с помощью коробки передач или ее клиноременного аналога.

Основные характеристики

Каждый станок качалка обладает индивидуальными параметрами, которые зависят от требуемых эксплуатационных свойств. Однако наряду с ними данный тип оборудования имеет общие технические характеристики. Для анализа качества станка рекомендуется ознакомиться с ними.

Все станки-качалки должны обладать достаточно высокой производительностью. Она определяется движением штока и его интенсивностью. Помимо этого, следует учитывать эксплуатационные качества: ремонтопригодность, размеры, общую массу и сложность обслуживания. Это является важным, так как зачастую станок качалка устанавливается вдали от населенных пунктов, что затрудняет ремонт в случае возникновения поломки.

Перечень основных технических характеристик:

• максимально допустимый показатель нагрузки на устьевом штоке. Он может варьироваться от 30 до 100 кН;
• длина хода штока. Обычно она составляет от 1,2 до 3 м;
• крутящий момент вала выходного редуктора. Он влияет на интенсивность движения штока и может быть равен от 6,3 до 56 кНм;
• число ходов балансира варьируется от 1,2 до 15 в минуту.

Станок-качалка может иметь различный показатель массы, который зависит от размеров его составных элементов. В среднем вес конструкции составляет от 3,8 до 14 тонн. При этом габариты варьируются от 4,125*1,35*3,245 м до 7,95*2,25*5,83 м. Для повышения безопасности эксплуатации станок качалка комплектуется блоком управления, который предотвращает самопроизвольный запуск электродвигателя в случае отключения энергии. Это же помогает избежать аварийных ситуаций при механических поломках компонентов.

Станки-качалки могут регулироваться по нескольким параметрам, определяющими из которых является длина хода штока, а также число колебаний балансира. В каждой модели способы регулировки различны.

Особенности эксплуатации

Современный станок качалка относится к классу сложного оборудования и состоит из множества компонентов. Поэтому его эксплуатация подразумевает детальное изучение устройства, основных параметров оборудования и неукоснительное соблюдение техники безопасности.

Прежде всего необходимо сделать корректную установку оборудования. При этом учитывается не только его масса и габариты, но и характеристики грунта. В некоторых случаях для модели с небольшим весом достаточно обустроить свайный фундамент. Но чаще всего необходимо устанавливать железобетонную плиту, которая равномерно распределит вес оборудования.

Основные правила эксплуатации:

• рабочий персонал должен пройти инструктаж по технике безопасности, детально узнать характеристики и устройство станка;
• выполнение профилактических мероприятий по поддержанию установки в нормальном состоянии;
• в случае возникновения аварийной ситуации оборудование должно быть отключено, работа прекращена;
• устранением неполадок могут заниматься только квалифицированные специалисты.

При соблюдении этих правил станок-качалка прослужит длительное время и при этом сохранит свои изначальные эксплуатационно-технические свойства.

Для наглядного ознакомления с принципом работы рекомендуется посмотреть видеоматериал, в котором показаны станки-качалки:

Назначение и технические характеристики

Оперативное запоминающее устройство ОЗУ предназначено для приема, хранения и выдачи кодов чисел и команд в про­цессе работы цифровой вычислительной машины ЦВМ-Орбита 20

Конструктивно ОЗУ состоит из двух панелей ПОП1 и ПОП3.

ОЗУ построено по системе Z или по системе с прямой выборкой числа, где ток считывания в накопителе ОЗУ проходит только через выбранный адресный провод по оси Z.

В качестве накопителя в ОЗУ применен куб памяти КП-Ш 512/19 с многоотверстными ферритовыми числовыми пласти­нами и встроенным диодно-магнитным дешифратором с постоянным смещением.

Схемы управления ОЗУ выполнены на микросхемах серии «Тюльпан-З».

ОЗУ имеет следующие технические характеристики:

— количество адресов — 512,

— количество разрядов — 16,

— время обращения -5 мкс,

— время выборки — 1,2 мкс,

— потребляемая мощность по цепям постоянного тока — 15,8 вт,

5.2. Функциональная схема

Функциональная схема ОЗУ приведена на рис. 5.1. Основными функциональными узлами на схеме ОЗУ являют­ся следующие:

дешифраторы I ступени X и Y,

адресные ключи X и Y,

дешифратор II ступени X,

Последовательный код адреса A0I по И4. И11 посту­пает из управляющего арифметического устройства (УАУ ) в регистр адреса ОЗУ. Регистр адреса представляет собой сдвигающий регистр, преобразовывающий последовательный код адреса из УАУ в параллельный код адреса ОЗУ.

Выходные каскады регистра адреса стробируются по времени И11. И6 и служат для формирования сигналов по длительности. С выходных каскадов регистра адреса по времени И13. И6 параллельный код адреса поступает на дешифраторы I ступени.

Младшие разряды кода адреса Зр. 0р поступают на входы дешифратора I ступени Y, а старшие разряды 7р…4р — на входы дешифратора I ступени X.

Дешифраторы 1 ступени стробируются по времени И13…И6. Каждый дешифратор имеет 16 выходов, которые управляют адрес­ными ключами.

В зависимости от кода в регистре адреса выбирается один из шестнадцати адресных ключей X и один из шестнадцати адресных ключей Y.

Выходы адресных ключей Y подключаются к координат­ным шинам Y накопителя КП-Ш 512/19. Выходы адресных ключей X подключаются к дешифратору П ступени X, который управляется адресными формирователями.

На входы адресных формирователей из управляющего арифметического устройства приходит 8 разряд кода адреса А02 по И13. И10 и строб со схемы управления по И13…И0. При отсутствии «I» в 8 разряде А02 появятся сигналы на выходе 1 адресного формирователя и на одном из шестнадцати выходов дешифратора П ступени X (X1. X16). При наличии «I» в 8 разряде А02 появятся сигналы на выходе 2адресного формирователя и на одном из следующих шестнадцати выходов дешифратора П ступени X (X17. X32). Выходы дешифратора П ступени X подключаются к координатным шинам X накопителя КП-Ш 512/19.

При поступлении сигналов в координатные шины X и Y накопителя происходит считывание числа по заданному адресу.

Усилители воспроизведения принимают сигналы считывания и усиливают их. Сигналы затем поступают параллельным шестнадцатиразрядным кодом в регистр числа.

Прием числа в регистр числа ОЗУ стробируется сигналом ПРО по И15.

Регистр числа представляет собой сдвигающий регистр, преобразовывающий поступающий в него параллельный код в последовательный.

Из регистра числа код числа по И0. И15 последователь­ный кодом поступает в процессор (управляющее арифметическое устройство УАУ), а по И0 параллельным кодом — на входы разрядных формиро­вателей для перезаписи считанного числа.

Разрядные формирователи управляют записью «0» и «I» в накопителе.

Стробы И0, И6 определяют длительность сигналов раз­рядной записи, а стробы И2…И5 (прямой код) и И2. И5 (обратный код) управляют записью «0» и «I» в накопителе в прямом и обратном кодах в зависимости от содержания Зр кода адреса A0I.

Выходы разрядных формирователей подключаются к разрядным шинам накопителя. Считанное число вновь записывается в накопителе.

При записи нового кода числа процессы в устройстве аналогичны описанным выше. Отличие заключается в том, что при этом отсутствует строб приема числа ПРО по И15 и счи­танное число не поступает в регистр числа. Из управляющего арифметического устройства в регистр числа вводится новый код числа по И0. И15, который записывается в накопителе по выбранному адресу.

Схемы управления вырабатывают стробирующие сигналы, определяющие синхронную работу всего устройства.

Назначение, состав и технические характеристики аппаратуры передачи данных АИ-011.

Абонентские комплекты аппаратуры передачи данных (АПД) АИ-011 размещаются на борту средств разведки и АСУ. Они предназначены для выполнения следующих основных функций:

· Защиты передаваемых данных от помех;

· Преобразования данных с целью последующей передачи их по стандартным каналам связи.

В АСУ 9С470М1 АПД АИ-011 подключается к проводным и ультракоротковолновым каналам связи, поэтому дальность телекодовой связи определяется длиной кабеля и ТТХ приданной радиостанции Р-137 (Р-167).

Для повышения достоверности передачи данных в АПД АИ-011 используется циклическое кодирование. Оно позволяет при вероятности искажения одного бита равной 10 -2 снизить вероятность неправильного приема сообщения до 10 -5 .

АПД АИ-011 позволяет вести обмен данными со скоростями 600 бод с 6 абонентами. В АСУ 9С470М1 скорость передачи данных составляет 1200 бод.

В АПД АИ-011 применяется частотная модуляция. Значения рабочих частот при передаче «1» и «0» зависят от скорости обмена данными. При скорости передачи данных 1200 бод они составляют соответственно 1300±10 Гц и 2100±10 Гц.

АПД АИ-011 обеспечивают передачу данных в режимах стирания или с обратной связью. Они могут работать в следующих режимах:

· Дуплексном (одновременно на передачу и на прием);

· Симплексном (только на передачу или на прием);

· Полудуплексном (поочередно на передачу или прием).

Причем в дуплексном канале возможна работа либо в режиме с обратной связью, либо в режиме со стиранием. В симплексном и полудуплексном каналах работа осуществляется только в режиме со стиранием.

Время подготовки АПД АИ-011 к работе и вхождение в связь составляет не более 60 с при скорости передачи данных 1200 бод.

Питание АПД АИ-011 осуществляется от источника постоянного тока 27 В, потребляемая мощность 95 Вт.

Масса аппаратуры – 55 кг.

Конструктивно каждый аппарат АПД АИ-011 состоит из блока УР-097 и ДШ-029.

Рассмотрим более подробно блок УР-097.

В состав этого блока входят:

· Устройство защиты от ошибок (УЗО);

· Устройство преобразования сигналов (УПС);

УЗО предназначено для повышения достоверности передаваемых данных и цикловой синхронизации работы передающего и приемного комплектов аппаратуры . Помехозащищенность достигается:

· Использованием циклического кода с образующим полиномом: Х 16 +Х 12 +Х 5 +1

· Стиранием данных с обнаруженными ошибками в симплексном канале;

· Повторной передачей данных в дуплексном канале в режиме с обратной связью.

Для синхронизации по циклам используется отрезок рекуррентной последовательности, образованной полиномом: Х 8 +Х 6 +Х 5 +Х 4 +1.

УПС предназначено для частотной модуляции сигналов, передаваемых по стандартным каналам связи.

Источник питания вырабатывает стабилизированные напряжения 5 В, 11,8 В, 12,2 В.

Блок ДШ-029 содержит 2 фильтра ДШ-028 и БЛФ-П. Помехоподавляющий сетевой фильтр ДШ-028 компенсирует радиопомехи в диапазоне частот от 0,01 до 35 МГц по цепи питания прибора с напряжением до 30 В при токе до 3 А. Помехоподавляющий фильтр БЛФ-П служит для компенсации радиопомех в диапазоне частот от 0,009 до 35 МГц в четырехпроводной цепи с напряжением до 20 В при токе до 10 мА.

АПД АИ-011 обеспечивает сопряжение с каналом связи и с оконечным оборудованием по стыкам (интерфейсу) соответственно С1 (ОСТ ГО.208.004) и С2 (ГОСТ 18145-72).

2. Какими факторами определяется дальность действия различных каналов телекодовой связи , реализованных с использованием КС?

3. Способы повышения достоверности передачи данных в АПД АИ-011.

4. Основные технические характеристики АИ-011.