Оценка нагруженности балансирных станков-качалок по параметрам питания электропривода
- 1 — Пермский национальный исследовательский политехнический университет
- 2 — Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Аннотация
Представлены результаты экспериментальных исследований по оценке нагруженности балансирных станков-качалок (СК) штанговых скважинных насосных установок (ШСНУ). Отмечается, что ключевым фактором, оказывающим наиболее существенное влияние на наработку ШСНУ на отказ, является уравновешенность балансирного СК, определяющая величину удельных энергозатрат на подъем пластовой жидкости и уровень динамических нагрузок на узлы станка. Обоснована актуальность использования программно-регистрирующих комплексов оценки нагруженности узлов насосных установок нефтяных промыслов. Описан принцип действия и конструкция программно-регистрирующего комплекса «АКД-СК». Доказана перспективность применения способа приборного контроля параметров работы и оценки технического состояния ШСНУ на основе анализа величины и характера изменения нагрузок приводных электродвигателей, определяемых посредством регистрации мгновенных значений потребляемых мощностей. Изложены основные положения методики анализа ваттметрограмм приводных двигателей ШСНУ. Описан характер проявления основных дефектов погружных насосов и балансирных СК. Представлены результаты опытно-промышленных испытаний балансирных СК, оснащенных перспективными вентильными электродвигателями и интеллектуальными станциями управления. Доказано, что использование вентильных двигателей позволяет снизить удельные энергозатраты на подъем пластовой жидкости, что повышает эффективность работы ШСНУ. Однако наличие переходных процессов и генераторных режимов работы вентильных двигателей способствует возникновению значительных динамических нагрузок, которые вследствие жесткой посадки ротора вентильного двигателя на вал редуктора негативно влияют на ресурс подшипников редуктора станка-качалки. Доказано, что отсутствие у испытываемых вентильных двигателей собственных подшипниковых опор обусловливает высокую вероятность заклинивания двигателя при нарушении работы подшипников и появлении радиальных биений на приводном валу редуктора СК.
Литература
- Бестрансмиссионный энергоэффективный привод редуктора станка-качалки / О.И.Усачев, М.Я.Гинзбург, А.Е.Егнус, В.И.Павленко // Нефтегазовая вертикаль. 2014. № 17-18. С. 100-103.
- Иванов С.Л. Повышение ресурса трансмиссий горных машин на основе оценки энергонагруженности их элементов / Санкт-Петербургский горный институт. СПб, 1999. 92 с.
- Методика диагностирования механизмов с электроприводом по потребляемому току / А.В.Барков, Н.А.Баркова, А.А.Борисов, В.В.Федорищев, Д.В.Грищенко / НОУ «Севзапучцентр». СПб, 2012. 67 с.
- Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. М.: Издательский дом «Альянс», 2010. 588 с.
- Паспорт «Стационарный программно-аппаратный комплекс АКД-СК» / НПП «РОС». Пермь, 2015. 13 c.
- Результаты опытно-промышленных испытаний перспективных приводов штанговых скважинных насосных установок / И.И.Мазеин, А.Н.Устинов, М.В.Тяктев, А.А.Рыбин, Д.И.Шишлянников, М.М.Тяктев // Горное оборудование и электромеханика. 2016. № 9. С. 8-14.
- Способ контроля параметров работы и технического состояния штанговых скважинных насосных установок / Н.Н.Софьина, Д.И.Шишлянников, К.А.Корнилов, Е.О.Вагин // Master's Journal. 2016. № 1. С. 247-257.
- Burkov P.V. Justifying a method of balancing crank-and-rod mechanism of mining roadheader / P.V.Burkov, S.P.Burkova, V.Y.Timofeev // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 682. P.270-275. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.682.270.
- Effects of the rotation speed ratio of double eccentricity bushings on rocking tool path in a cold rotary forging press / L.Dong, X.Han, L.Hua, J.Lan, W.Zhuang // Journal of Mechanical Science and Technology. 2015. Vol. 29. Iss. 4. P.1619-1628. DOI: 10.1007/s12206-015-0333-5.
- Ways of improvement of reservoir completion efficiency / I.N.Gaivoronskiy, V.I.Kostitsyn, A.D.Savich, I.A.Chernykh, A.V.Shumilov // Neftyanoe Khozyaystvo – Oil Industry. 2016. Iss. 10. P.62-65.
- Kostyukov V.N. Real-time condition monitoring of equipment // 7th International Conference on Condition Monitoring and Machinery Failure Prevention Technologies. 2010. Vol. 1. P. 239-246.
- Kostyukov V.N. Real-time condition monitoring of thermal power plants feed-pumps by rolling bearings supports vibration / V.N.Kostyukov, E.V.Tarasov // Journal of Physics: Conference Series. 2012. Vol. 364. Iss. 1. Article number 012131. DOI: 10.1088/1742-6596/364/1/012131.
- Kostyukov V.N. Real-Time monitoring of machinery operation hazards / V.N.Kostyukov, A.V.Kostyukov // Neftyanoe Khozyaystvo – Oil Industry. 2014. Iss. 9. P.46-49.
- Kowalczyk A. Groundwater recharge of carbonate aquifers of the Silesian-Cracow Triassic (southern Poland) under human impact / A.Kowalczyk, A.J.Witkowski // Environmental Geology. 2008. Vol. 55. Iss. 2. P.235-246. DOI: 10.1007/s00254-007-0999-9.
- Substantiation of the rational method to control the operating and technical-condition parameters of a heading-and-winning machine for potash mines / D.I.Shishlyannikov, N.V.Chekmasov, M.G.Trifanov, S.L Ivanov, I.E.Zvonarev // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2015. Vol. 3. P.283-287. DOI: 10.3103/S105261881503019X.
- Shishlyannikov D.I. Operational control and diagnostics of the equipment by the parameters of the electric drive power supply by the example of deep well pump units / D.I.Shishlyannikov, M.A.Vasilyeva // MEACS2016, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 177. P.12-16. DOI: 10.1088/1757-899X/177/1/012013.