Установки погружных центробежных насосов (УЭЦН)

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Сентября 2013 в 11:16, дипломная работа

Краткое описание

УЭЦН предназначены для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин и
используется для форсирования отбора жидкости. Установки относятся к группе
изделий II, виду I по ГОСТ 27.003-83.
Климатические исполнение погружного оборудования – 5, наземного
электрооборудования – I ГОСТ 15150-69.

Содержание

Аннотация (русский язык)
Аннотация (английский язык)
ВВЕДЕНИЕ
1.АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ И КОНСТРУКЦИЙ.
1.1.Назначение и технические данные ЭЦН.
1.1.1.Историческая справка о развитии способа добычи.
1.1.2.Состав и комплектность УЭЦН.
1.1.3.Технические характеристики ПЭД.
1.1.4.Основные технические данные кабеля.
1.2. Краткий обзор отечественных схем и установок.
1.2.1.Общие сведения.
1.2.2.Погружной центробежный насос.
1.2.3.Погружные электродвигатели.
1.2.4.Гидрозащита электродвигателя.
1.3.Краткий обзор зарубежных схем и установок.
1.4. Анализ работы УЭЦН.
1.4.1.Анализ фонда скважин.
1.4.2.Анализ фонда ЭЦН.
1.4.3.По подаче.
1.4.4.По напору.
1.5.Краткая характеристика скважин.
1.6.Анализ неисправностей ЭЦН.
1.7.Анализ аварийности фонда УЭЦН.
2.ПАТЕНТНАЯ ПРОРАБОТКА.
2.1.Патентная проработка.
2.2.Обоснование выбранного прототипа.
2.3.Суть модернизации.
3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Расчет ступени ЭЦН.
3.1.1. Расчет рабочего колеса.
3.1.2. Расчет направляющего аппарата.
3.2.Проверочный расчет шпоночного соединения.
3.3.Проверочный расчет шлицевого соединения.
3.4.Расчет вала ЭЦН.
3.5.Прочностной расчет
3.5.1.Прочностной расчет корпуса насоса.
3.5.2.Прочностной расчет винтов страховочной муфты.
3.5.3.Прочностной расчет корпуса полумуфты.
4.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ
5.БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА.
6.Литература.
7. Приложение 1
8.Приложение 2
9.Приложение 3
10.Приложение 4
11. Приложение 5.
5
6
7
8
8
8
9
14
15
16
16
17
18
18
19
22
22
22
22
23
24
24
26
28
28
30
31
32
32
32
35
36
38
39
44
44
45
45
47
53
63
64
65
66
67
68

Прикрепленные файлы: 1 файл

ВСЕ ОБ УЭЦН.docx

— 234.53 Кб (Скачать документ)

УЭЦН

Кр=0,1638

Ен=0,1

Эт=24338000 - 4292722,4

0,1638 + 0,1

Эт=7598647 руб

Прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия:

Пt=Bt – Ct – Ht

Формула (4.8) общая для расчета, ее можно разложить:

Пт=Рг2Иг                                                 (4.10)

где, Пт – прибыль без налогов

Текущая чистая прибыль:

Пч=0,65 * Пт

Рг2=24181600 руб

Иг=1933928,5 руб

Пt=24181600 – 1933928,5

Пt=22247671 руб

Пч=0,65* Пт

Пч=0,65 * 22247671

Пч=14460986 руб.

Срок возврата затрат

Т =    К

П+А

К=2153449 руб

Пч=14460986 руб

А=20% от К

А=430689,8 руб

Т=        2153449

14460986+430689,8

Т = 2153449

14891675

Т=0,15 года

Т=1,8 месяца

Сводная таблица экономических  показателей

                                                                    Таблица 4.1.

    

Показатели

Значение

Капитальные затраты, руб

2153449

Текущие годовые затраты, руб

1933928,5

Межремонтный период до совершенствования, сутки

316

Межремонтный период после  усовершенствования, сутки

358

Экономический эффект, руб

75986647

Чистая прибыль, руб

14460986

Срок окупаемости, год

0,15


 

      4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ ЭЦН     

На месторождениях, разрабатываемых  и эксплуатируемых НГДУ «Лянторнефть» дебет

скважин по сравнению с прошлыми годами падает, что дает основанием

использовать на скважинах электроцентробежные  насосы с меньшей подачей.

При эксплуатации скважин УЭЦН М-30-1300 повышается межремонтный период и

наработка на отказ.

Переводим подачу на 30 м/сут. Этим мы получаем насос с подачей 30 м/сутки для

использования на малодебетных скважинах. За счет этого мы получаем экономию

денежных средств, так, как не приходится запускать с заводов

электроцентробежные насосы для малодебетных скважин.

Экономический эффект ожидается за счет:

-увеличение наработки на отказ;

-уменьшение числа текущих ремонтов;

-предотвращение затрат, связанных  с закупкой УЭЦН-30 на заводах.

Методика расчета экономического эффекта

Экономический эффект определяется по формуле

Эт=Рг-Зг                                                       (4.1.)

                                                          Кр+Ен

где, Рг – стоимостная оценка годовых результатов

Зг – неизменные по годам годовые затраты;

Кр – норма амортизации с учетом фактора времени

Ен – норматив для приведения к расчетному году

Стоимостная оценка годовых результатов:

от количества ремонтов

Рг1=(365 –   365  )  *Срем.                                            (4.2.)

МРПб  МРПсов.

где, МРПб – базовый межремонтный период;

МРПсов.–межремонтный период усовершенствованного

оборудования

Срем. – стоимость текущего ремонта

Неизменные по годам годовые  затраты:

Зг=Иг+(Кр+Ен)*К

(4.3)

где, Иг – годовые текущие затраты

К – капитальные затраты

Годовые текущие затраты:

К1=1,2 ( Зср. *L + 0,395 * Зср. * L)                                      (4.4)

166                       166

где, К1 – капитальные затраты, связанные с изготовлением рабочей

ступени;

Зср – средняя затрата

L – длительность изготовления

Капитальные затраты на материалы, примененные при изготовлении рабочей  ступени:

К2=m*c*Kи                                                            (4.5)

где, m – масса материалов;

c – стоимость материалов;

Ки- коэффициент, учитывающий, что часть материалов расходуется

при изготовлении.

К=К1+К2                                                             (4.6)

К=n*(К1+К2)                                                     (4.7)

где, -n - количество рабочих ступеней.

Годовая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия:

Пt=Bt – Ct – Ht                                                      (4.8)

где, Bt – выручка от реализации продукции, полученной с применением

мероприятий НТП, без акцизов и  налогов на добавочную стоимость;

Ct – себестоимость продукции;

Ht – налоги, общая сумма.

Срок возврата затрат:

Т=  К                                                                (4.9)

П+А

где,  П – прибыль чистая, получаемая за счет реализации мероприятия за

год;

А – сумма амортизации за год.

Исходные данные:

Стоимость ЭЦН – 50-1300 – 1320400 руб

Стоимость ЭЦН - 30-1300 – 18900000 руб

m1 – масса рабочего колеса, изготовляемого  из полиамида.

m1=0,158 г

С – стоимость полиамида

С=1500000 руб за тонну

m2 – масса направляющего аппарата, изготовляемого из полиамида.

m2=320 г.

Средняя заработная плата:

Зср.=1800 руб

Длительность изготовления рабочей  ступени

L=1 час

Межремонтный период базовый:

МРПб=316 суток

Межремонтный период совершенствованного  оборудования:

МРПсов.=358 суток

Стоимость текущего ремонта (одного):

Т = 72 часа

Среднесуточный дебит :

Q=35 м/сут

Стоимость нефти на внутреннем рынке:

С = 500000 резв./тонну

Себестоимость нефти:

Ct=287274 руб/т

                      Расчет экономического эффекта                     

Стоимостная оценка годовых результатов:

от количества ремонтов:

Рг1= ( 365      –    365  )    *Срем.

МРПб      МРПсов.

МРПб=316 суток

МРПсов.=358 суток

Ср=1150000 резб.

Рг1= (365 – 365) *1150000

317          358

Рг1=156400 руб

Рг2 берем из 40% от стоимости ЭЦН – 50-1300 и стоимости ЭЦн – 30-1300.

Рг2=0,4*13204000+18900000=2418600 руб

Рг=Рг1+Рг2

Рг=156400+24181600=24338000 руб

Расчет затрат:

Зг=Иг + (Кр+Ен)*К

Иг=ΔР*Т*Q*Сп

Сп3=55% от себестоимости 287274 руб/т

Иг=0,136*3,0830,0*0,55*287274

Иг=1933928,5 руб

Затраты на изготовление рабочей ступени

К1=1,2 *(1,395 * Зср. *L)

166

Зср.=1800000 руб

L=1 час

К1=1,2 * 1,395 * 1800000*1

166

К1=18151,719 руб

Затраты на материалы, примененные  при изготовлении рабочей ступени:

К2=m*С*Ки

m=m1+m2

m=0,320+0,158

m=0,478

К2=0,478*10-3 *1500000*1,5=1075,5 руб

К=112*19227,219

К=2153449 руб

Зг=Иг + (Кр+Ен)*К

Зг=1933928,5 + (1+0,1)*2153449

Зг=4292722,4 руб.

Эффект рассчитывается для срока  в 5 лет, срока амортизации оборудования типа

УЭЦН

Кр=0,1638

Ен=0,1

Эт=24338000 - 4292722,4

0,1638 + 0,1

Эт=7598647 руб

Прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия:

Пt=Bt – Ct – Ht

Формула (4.8) общая для расчета, ее можно разложить:

Пт=Рг2Иг                                                 (4.10)

где, Пт – прибыль без налогов

Текущая чистая прибыль:

Пч=0,65 * Пт

Рг2=24181600 руб

Иг=1933928,5 руб

Пt=24181600 – 1933928,5

Пt=22247671 руб

Пч=0,65* Пт

Пч=0,65 * 22247671

Пч=14460986 руб.

Срок возврата затрат

Т =    К

П+А

К=2153449 руб

Пч=14460986 руб

А=20% от К

А=430689,8 руб

Т=        2153449

14460986+430689,8

Т = 2153449

14891675

Т=0,15 года

Т=1,8 месяца

Сводная таблица экономических  показателей

                                                                    Таблица 4.1.

    

Показатели

Значение

Капитальные затраты, руб

2153449

Текущие годовые затраты, руб

1933928,5

Межремонтный период до совершенствования, сутки

316

Межремонтный период после  усовершенствования, сутки

358

Экономический эффект, руб

75986647

Чистая прибыль, руб

14460986

Срок окупаемости, год

0,15


 

                 5. БЕЗОПАСНОСТЬ и ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА                

                                Введение.                               

Основными законодательными актами по охране труда в нашей стране являются

Конституция России, Основы законодательства и др. в этих документах отражены

правовые вопросы охраны труда  и здоровья трудящихся. На основании

вышеперечисленных источников, а также  исходя из соответствующих правил

безопасности и норм производственной санитарии в данном проекте нами

разрабатываются основные мероприятия  по созданию безопасных условий работы

операторов при обслуживании скважин, оборудованных УЭЦН.

Всякая деятельность протекает  из определенных мотивов и направлена на

достижение конкретных целей. Жизнедеятельность  – активное отношение человека

к окружающему миру для целесообразного  его преобразования. Абсолютно

безопасной деятельности не существует. По данным Госкомстата, по различным

причинам в Российской Федерации  на производстве ежегодно травмируется 650-700

тысяч человек, 15-16 тысяч человек  с летальным исходом, 6 млн. человек

работают во вредных условиях, более 700 тысяч единиц оборудования и 61 тысяча

зданий и сооружений не отвечает требованиям безопасности. В среднем, ежегодно

происходит около 500 тысяч пожаров, основными причинами этих негативных

явлений являются:

       -         недостаточный уровень обучения  и квалификации персонала;      

-         несоответствие  технологических процессов современным  требованиям

безопасности;

-         недостаточное  оснащение производства системами  очистки выбросов;

-         устаревшее  оборудование;

В данном случае, описывается несколько  мероприятий по улучшению охраны и

условий труда, охраны окружающей среды, предложены возможные чрезвычайные

ситуации и их предотвращение.

          5.1. Анализ и оценка опасностей при выполнении работ,         

          связанных с обслуживанием скважин,  оборудованных УЭЦН.         

Одна из главных особенностей условий  труда операторов по добыче нефти  – это

работа, в основном, на открытом воздухе (на кустах скважин), а также работа

связанная с перемещениями на территории объекта и между объектами (кустами),

частыми подъемами на специальные  площадки, находящиеся на высоте. Поэтому  в

условиях сурового климата Западной Сибири и Крайнего Севера с низкими

температурами (зимой до –500С) и высокой влажностью (летом до 100%)

играет метеорологические факторы. При низкой (сверхдопустимых норм) температуре

окружающей среды тепловой баланс нарушается, что вызывает переохлаждение

организма, ведущее к заболеванию. В случае низкой температуры воздушной среды

уменьшается подвижность конечностей  в следствии интенсивной теплоотдачи

организм, что сковывает движения. Это может послужить причиной несчастных

случаев и аварий.

При длительном пребывании работающего в условиях низкой температуры и,

следовательно, переохлаждении организма  возможно возникновение различных

острых и хронических заболеваний: воспаление верхних дыхательных  путей,

ревматизм и другие. Результатами многократного воздействия низких температур

являются пояснично-крестцовый радикулит  и хроническое повреждение холодом

(ознобление).

При высокой температуре снижаются  внимание и скорость реакции работающего,

что может послужить причиной несчастного  случая и аварии. При работе в  летнее

время при высокой температуре (до +50 С) возможны перегревания организма,

солнечные и тепловые удары.

Кусты, как правило, засыпаются песком, поэтому при сильных ветрах случается

поднятие частиц песка и пыли, которые могут попасть в глаза  и верхние

дыхательные пути. Нормирование метеорологических  параметров устанавливает

ГОСТ 12.1.005-76.

В ходе производственных операций рабочие  могут подвергаться вредных газов  и

паров нефти, источником которых являются нарушения герметичности фланцевых

соединений, механической прочности  фонтанной арматуры (свище, щели по шву)

вследствие внутренней коррозии или  износа, превышения максимально допустимого

давления, отказы или выходы из строя  регулирующих и предохранительных

клапанов. Пары нефти и газа при  определенном содержании их в воздухе  могут

вызвать отравления и заболевания. При постоянном вдыхании нефтяного  газа и

паров нефти поражается центральная  нервная система, снижается артериальное

давление, становится реже пульс и  дыхание, понижается температура тела.

Особенно опасен сероводород –  сильный яд, действующий на нервную  систему. Он

нарушает доставку тканям кислорода, раздражающе действует на слизистую

оболочку глаз и дыхательных  путей,

вызывает острые и хронические  заболевания, ПДК Н2S – 0,1 мг/м3

(ГОСТ 12.1.005-76.)

Специфическая особенность условий  эксплуатации нефтяных скважин –  высокое

давление на устье, которое доходит  до 30 МПа. В связи с этим любое  ошибочное

действие оператора при выполнении работ на устье скважины может  привести к

опасной аварии.

Высокое давление и загазованность указывают на повышенную пожаро-и

взрывоопасность объекта.

Эксплуатация скважин с УЭЦН характеризуется с наличием высокого напряжения в

силовом кабеле. Причем станция управления и скважина оборудования ЭЦН обычно

не находятся в непосредственной близости друг от друга и часть  кабеля

проходит по поверхности, что увеличивает  зону поражения электротоком, а

следовательно и вероятность несчастного случая.

Причиной несчастного случая может  быть также неудовлетворительное состояние

Информация о работе Установки погружных центробежных насосов (УЭЦН)