ĐỒ án tốt NGHIỆP máy bơm piston YH б 600 dùng trong khoan dầu khí bình điều hoà và ảnh hưởng của nó đến sự làm việc của máy bơm YHБ 600

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Máy bơm piston YH Б-600 dùng khoan dầu khí Bình điều hồ ảnh hưởng đến làm việc máy bơm YHБ-600" SV DƯƠNG VĂN CƯƠNG LỚP THIẾT BỊ DẦU KHÍ K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Mục lục mở đầu Phần 1: Công tác khoan thăm dò - khai thác dầu khí Chương 1: Cơng tác khoan thăm dị – khai thỏc du khớ hin 1.1 Mục đích ý nghĩa nhiệm vụ công tác khoan 1.2 Chu trình thi công giếng khoan thăm dò - khai thác dầu khí Nhiệm vụ công tác röa giÕng 1 Phần 2: Máy bơm Piston YH-600 dùng công tác khoan thăm dò - khai thác dầu khÝ Chơng 1: Cấu tạo chung máy bơm piston 1.1 Nguyên lý làm việc máy bơm piston 1.2 Phân loại bơm piston 1.3 Đặc điểm cấu tạo chung 1.4 Các thông số kỹ thuật bơm piston 1.4.1 L−u l−ỵng lý thut trung b×nh 1.4.2 L−u lợng thực tế trung bình 1.5 p suất làm việc bơm 1.5.1.Áp suÊt trình hút 1.5.2 p suất trình đẩy 1.6 Hiện tợng xâm thực máy bơm piston 1.7 Đờng đặc tình máy bơm 1.8 Các loại máy bơm piston sử dụng XNLD Vietsovpetro Chơng 2: Máy bơm dung dÞch khoan YHБ- 600 3 7 8 11 12 12 14 15 2.2 Đặc tính kỹ thuật máy bơm YH- 600 2.3 Sơ đồ động học nguyên lý hoạt động máy bơm YH- 600 15 17 Chơng 3: Cấu tạo máy bơm YHБ- 600 3.1 PhÇn c¬ khÝ 3.1.1 Sơ đồ cấu tạo hoạt ®éng cơm c¬ khÝ 3.1.2 Cấu tạo cụm trục chủ động bành đai 3.1.3 KÕt cÊu tr−ỵt 20 21 21 23 24 Dơng Văn Cơng Thiết bị dÇu khÝ K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 3.1.4 Bánh lệch tâm 3.1.5 Tay biªn 3.2 PhÇn thđy lùc 3.2.1 Côm xy lanh - piston 3.2.2 Van 3.2.3 Bình điều hoà 3.2.4 Thiết bị làm kín 3.2.5 Hệ thống bôi trơn làm mát 26 27 28 31 32 36 36 38 Ch−¬ng 4: Lắp đặt vận hành, bảo dỡng máy bơm YH- 600 4.1 Quy trình lắp ráp 4.1.1 Công tác chuẩn bị lắp ráp máy 4.1.2 Trình tự lắp ráp 4.2 KiÓm tra 4.2.1 Côn chỉnh độ thăng phần thủy lùc 4.2.2 KiÓm tra khe hở trợt máng trợt 4.2.3 Kiểm tra tổng thể máy lần cuối 4.3 Quy tr×nh vËn hµnh 4.3.1 Chạy thử bơm 4.3.2 L−u ý vËn hµnh 4.3.3 Các biểu thờng gặp vận hành máy bơm 4.3.4 An toàn vận hành máy bơm 4.5 Quy trình bảo dỡng, chăm sóc máy bơm 4.5.1 Vấn đề bôi trơn 4.5.2 Vấn đề bảo dỡng máy bơm 40 40 40 41 41 41 41 42 42 42 43 44 46 47 48 49 Phần 3: Bình điều hoà ảnh hởng đến làm việc máy bơm YH- 600 Chơng 1: Dao động thủy lực máy bơm phơng pháp điều chỉnh độ không ổn định lu lợng bơm piston 1.1 Độ không ổn định lu lợng 1.2 Kh¾c phơc sù chuyển động không ổn định chất lỏng bơm piston 1.2.1 Tác hại không ổn định trình khoan Dơng Văn Cơng 51 51 51 55 55 Thiết bị dầu khÝ K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 1.2.2 Các biện pháp khắc phục 55 Ch−¬ng 2: Bình điều hoà dùng bơm piston 2.1 Sự làm việc bình điều hoà máy bơm piston 2.1.1 Bình điều hoà đẩy 2.1.2 Bình điều hoà đờng ống hút 2.2 Phân loại bình điều hoµ 2.3 Tính toán lựa chọn bình điều hoà cho bơm YHБ- 600 56 56 56 58 58 62 Chơng 3: ảnh hởng bình điều hoà đến làm việc máy bơm piston 3.1 Xét làm việc máy bơm có lớp bình điều hoà 3.1.1 Hoạt động máy bơm có bình điều hoà lớp cửa hút 3.1.2 Hoạt động máy bơm lớp bình điều hoà cửa đẩy 3.2 So sánh hiệu làm việc bình điều hoà K-70-250 với bình điều hoà khác Chơng 4: Bảo dỡng sửa chữa bình điều hoà 4.1 Phát hỏng hóc cách khắc phục 4.1.1 C¸ch ph¸t hiƯn háng hãc 4.1.2 Cách khắc phơc, sưa ch÷a 4.2 Bảo dỡng bình điều hoà 4.3 Thư nghiƯm sau lắp đặt bảo dỡng Dơng Văn Cơng 73 73 73 74 74 76 76 76 76 76 77 Thiết bị dầu khí K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com §å án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ đồ ¸n STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Sè h×nh vÏ H×nh 1.1 H×nh 1.2 H×nh 1.3 H×nh 1.4.a H×nh 1.4.b H×nh 1.4.c H×nh 2.1 H×nh 3.1 H×nh 3.2 H×nh 3.3 H×nh 3.4 H×nh 3.5 H×nh 3.6 H×nh 3.7 H×nh 3.8 H×nh 3.9 H×nh 3.10 H×nh 3.11 H×nh 3.12 H×nh 3.13 H×nh 3.14 H×nh 1.1 H×nh 2.1a H×nh 2.1b H×nh 2.2 H×nh 2.3 H×nh 2.4a,b H×nh 2.5 H×nh 2.6 H×nh 2.7 H×nh 2.9 32 H×nh 2.10 33 Hình 2.11 Tên hình vẽ Trang Sơ đồ nguyên lý làm việc bơm piston Sơ đồ nguyên lý bơm tác dụng kép Sơđồ biểu diễn trình hút đẩy bơm piston Đờng đặc tính máy bơm piston 12 13 Đờng đặc tính làm việc N, , Q = f(H) Đờng đặc tính xâm thực 13 Sơ đồ động học dẫn động máy bơm khoan YH- 600 17 Máy bơm YH- 600 20 Sơ đồ cấu tạo phần máy bơm 21 Trục chủ động bánh đai máy bơm 23 Kết cấu trợt 25 Cấu tạo bánh lệch tâm 26 Tay biên 27 Cấu tạo cụm thủy lực 29 Sơ đồ cấu tạo cụm xylanh - piston 31 CÊu t¹o piston 32 KÕt cÊu van thđy lùc 33 Cấu tạo van an toàn 34 Cấu tạo van xả nhanh 35 Bộ làm kín piston 37 Hệ thống bôi trơn làm mát 39 Biểu đồ biến đổi lu lợng bơm piston 53 Bình điều hoà ống đẩy 57 Bình điều hoà ống hút 57 Sơ đồ lu lợng trung bình tơng ứng với góc quay 58 Bình điều hoà chảy 59 Bình ổn áp kín có màng ngăn 60 Bình điều hoà kín có van định hớng 61 Bình điều hoà có sử dụng ống đục lỗ 61 Bình điều hoà kín có dùng van tự 62 Sơ đồ cấu tạo bình điều hoà 68 Biểuđồ xác định áp suất khí nén ban đầu bình 70 điều hoà Sơ đồ lắp đặt bình điều hoà máy bơm YH- 600 71 Dơng Văn Cơng Thiết bị dầu khí K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp danh mục bảng biểu đồ án Số hiệu bảng 2.1 3.1 STT Tên hình vẽ Trang Các thông số kỹ thuật xylanh So sánh thông số kỹ thuật dạng bình điều hoà 16 Dơng Văn Cơng 75 Thiết bị dầu khí K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiƯp LỜI ĨI ĐẦU Ngày nay, ngành cơng nghiệp dầu khí ngành cơng nghiệp mũi nhọn cơng cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Tập đồn Dầu khí Việt Nam khơng ngừng lớn mạnh ngày phát triển không nước mà vươn xa tới thị trường quốc tế cơng tác thăm dị khai thác dầu khí Đề cập đên phát triển ngành công nghiệp dầu khí khơng thể khơng nhắc đến vai trị quan trọng thiết bị phục vụ cho công tác khoan khai thác Một vấn đề quan tâm tìm hiểu chuyên ngành thiết bị khoan, cấu tạo, nguyên tắc vận hành nâng cao tuổi thọ hiệu suất thiết bị Với mong muốn góp phần vào phát triển ngành cơng nghiệp Dầu khí nước nhà, qua q trình học tập nghiên cứu, cộng với hướng dẫn tận tình Thầy Trần Văn Bản đồng ý Bộ mơn Máy thiết bị Dầu khí, Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, em viết đồ án tốt nghiệp với đề tài: "Máy bơm piston YH Б-600 dùng khoan dầu khí Bình điều hồ ảnh hưởng đến làm việc máy bơm YHБ-600" Mặc dù có nhiều có gắng kiến thức kinh nghiệm cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Vì vậy, em mong nhận đóng góp ý kiến thầy đồng nghiệp Qua đồ án này, em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình Thầy Trần Văn Bản, thầy cô môn Máy - Thiết bị dầu khí cơng trình, cảm ơn thầy ngồi Khoa Dầu khí tập thể cán bộ, cơng nhân viên Xí nghiệp Liên Doanh Dầu khí Vietsovpetro Em xin chân thành cảm ơn! Hà ội, tháng năm 2009 Sinh viên Dương Vn Cng Dơng Văn Cơng Thiết bị dầu khí K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com §å ¸n tèt nghiƯp PHẦ I CƠ G TÁC KHOA THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ CHƯƠ G I CƠ G TÁC KHOA THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ HIỆ AY 1.1.Mục đích, ý nghĩa nhiệm vụ cơng tác khoan 1.1.1 Mục đích, ý nghĩa: Do nhu cầu sử dụng lượng ngày nhiều nhằm phục vụ sống người Ngành cơng nghiệp dầu khí Việt Nam đời ngành then chốt mang tính tiên phong để sản xuất lượng dùng dầu khí đế phục vụ mục đích người Đối với giới nói chung VN nói riêng cơng thăm dị tìm kiếm khai thác dầu khí ngày trở nên quan trọng Ước tính sản lượng khai thác dầu thơ Mỏ Bạch Hổ có xu hướng giảm dần năm trở lại nhu cầu sử dụng lượng ngày tăng lời nhắc nhở cho ngành công nghiệp mũi nhọn Vì vậy, cơng tác khoan thăm dị - khai thác Dầu khí trọng nhiều nhằm đảm bảo vững củng cố an ninh lượng quốc gia Tập đồn dầu khí Việt Nam ngày tích cực tìm kiếm khoan thăm dị khơng nước mà cịn vươn xa quốc tế Trong ngành công nghiệp dầu khí nầy cơng tác khoan đóng vai trị quan trọng Nó khơng bước đầu thực thao tác thăm dò khai thác tài ngun thiên nhiên mà cịn có tính định đến suất công việc hiệu q trình tìm kiếm, thăm đị khai thác dầu khí 1.1.2 hiệm vụ cơng tác khoan Qúa trình khoan giếng khoan dầu khí cơng trình hình trụ thi cơng lịng đất, cơng trình có kích thước chiều rộng nhỏ nhiều so với chiều sâu giếng Giếng khoan sử dụng cơng tác khoan thăm dị khai thác dầu khí có nhiều dạng có nhiều quan điểm để phân loại Tuy nhiên có số loại sau: - Giếng khoan thăm dò - Giếng khoan khai thác Dơng Văn Cơng Thiết bị dầu khí K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiÖp - Giếng khoan dùng để bơm ép - Giếng khoan chuNn Tuy nhiên, giếng khoan chuyển đổi cho thời điểm thích hợp trình sản xuất N hiệm vụ cuối công tác khoan làm để tạo giếng khoan dầu vào khai thác cách an toàn hiệu N gày với nghiên cứu chuyên sâu ứng dụng khoa học kỹ thuật vào phục vụ công việc, công tác khoan trở nên đa dạng mở rộng khoan xiên, khoan ngang khoan độ sâu lớn 1.2 Chu trình thi cơng giếng khoan thăm dị - khai thác hiệm vụ cơng tác rửa giếng 1.2.1 Chu trình thi công giếng khoan - Khoan tuý (phá huỷ đất đá…) - Công tác rửa giếng - Công tác kéo thả - Qúa trình gia cố thành giếng khoan 1.2.2 hiệm vụ công tác rửa giếng Khi trình khoan thực hiện, chng khoan đưa xuống để phá huỷ đất đá, nhiệm vụ đặt phải đưa mùn khoan lên bề mặt nhằm khoan giếng đạt độ sâu cần thiết N hững ngày đầu sơ khai công việc đưa mùn khoan khỏi giếng nhờ gầu múc gầu N gày với thơng minh lồi người ứng dụng khoa học vào lao động sản xuất, người ta sử dụng máy bơm nhằm tạo áp lực đưa chất lỏng xuống đưa mùn khoan từ đáy giếng qua khoảng không vành xuyến đưa chất lỏng lên bề mặt Dung dịch lỏng có tác dụng hoà tan mùn khoan, quấn mùn khoan theo theo lên bề mặt, đồng thời gia cố tạm thời thành giếng khoan, làm giếng khoan nhằm giảm thiểu cản trở tối đa ma sát cần khoan Do vậy, công việc rửa giếng khoan quan trọng định đến độ sâu giếng khoan hiệu trình khoan Dơng Văn Cơng Thiết bị dầu khí K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tèt nghiÖp PHẦ MÁY BƠM PISTO YHБ-600 DÙ G TRO G KHOA THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ CHƯƠ G I GIỚI THIỆU CHU G VỀ MÁY BƠM PISTO 1.1 guyên lý làm việc máy bơm piston Để biến chuyển động quay trục thành chuyển động tịnh tiến piston (7) xylanh (6) nhờ cấu tay quay truyền với hành trình S = 2R (R bán kính tay quay trục khuỷu) Hai điểm A B tương ứng với vị trí C, D tay quay Gỉa sử ban đầu piston vị trí B quay D, tay quay từ vị trí D quay theo chiều mũi tên piston từ B di chuyển phía bên phải, thể tích buồng làm việc tăng dần lên, áp suất giảm dần bé áp suất mặt thoáng bể chứa Pa (P < Pa) Do chất lỏng từ bể hút qua van (3) vào buồng làm việc, van đNy (2) đóng Khi piston chuyển động từ B đến A bơm thực trình hút Khi tay quay đến vị trí C (piston đến vị trí A q trình hút bơm kết thúc Sau tay quay tiếp tục quay từ C đến D, piston đổi chiều chuyển động từ A đến B gọi trình đNy Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý làm việc ca bm piston Dơng Văn Cơng Thiết bị dầu khÝ K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com §å ¸n tèt nghiƯp Vì phần bình điều hồ chứa chất lỏng nên thể tích bình điều hồ lớn thể tích trung bình Vtb khí bình điều hồ xác định theo cơng thức; Vb =1.5Vtb = 1.5.∆V δ , m3 Khi mức độ không δ chọn đủ nhỏ (theo giá trị cho) coi chất lỏng ống dẫn chuyển động thi áp suất trung bình bình hút là:  p1  v2  λ h − z1 − h  1 + ∑ ξ h + 1  ,N /m pg g d    Ptb1 = ρg  (2.8) Ở bình điều hồ đNy:  p2 Ptb2 = ρg   pg − z2 −  v h2  λ2 h2  + ∑ ξ h + 1 , N /m 2g  d  (2.9) *Áp suất lớn bình điều hồ: áp suất trung bình bình điều hồ xác định chất lỏng chuyển động ổn định Căn vào áp suất ta xác định kích thước chủ yếu bình điều hồ Ở thời điểm khởi động bơm chất lỏng ống đNy tăng vận tốc lên nhiều lần, xuất lực qn tính dẫn tới nâng cao áp suất bình điều hồ áp suất lớn ống dẫn dài, đường kính nhỏ, suất bơm tăng tăng nhanh (nghĩa gia tốc lớn) Gỉa sử áp suất bình điều hồ chưa làm việc Pb P = d z thể ρg ρg tích khơng khí tương ứng bình V0 khởi động bơm áp suất bình có giá trị P Pmax Ký hiệu max = kp hệ số nâng áp bình điều hồ pb ρg tính theo cơng thức: lnkp+ l Q2ρ +1 = d kp ∫ od V0 pb (2.10) Trong đó: ld- chiều dài ống dẫn sau bình điều hồ, m Dơng Văn Cơng 71 Thiết bị dầu khí K49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tèt nghiƯp Fod - diện tích tiết diện đNy ρ- khối lượng riêng chất lỏng, kg/m3 Q- Lưu lượng bơm, m3/s V0- thể tích khơng khí bình, m3 *Bình điều hoà dao động chất lỏng: Muốn chất lỏng chuyển động hồn tồn đồng đều, kích thước bình phải lớn vơ hạn N hưng kích thước bình điều hồ hữu hiệu nên áp suất bình dao động xung quanh giá trị trung bình Điều này, dẫn đến biến đổi vận tốc ống dẫn đNy làm xuất lực quán tính nâng cao giảm thấp áp st bình điều hồ Gía trị áp suất qn tính khơng lớn lắm, khơng trùng với tăng áp suất bơm áp suất bình khơng thể cao q giới hạn cho phép N hưng trùng tổng biên độ dao động đạt giá trị lớn N guy hiểm biên độ dao động cực đại trùng Tần số dao động cột chất lỏng (số dao động 1s) là: z= pb ∫ od (l nVO ) − ρg (2.11) Tần số dao động chất lỏng bơm: z' = Ký hiệu: τ = n 60 z tiêu chuNn để xác định thời điểm cộng hưởng dao z' động Muốn tránh cộng hưởng phải thoả mãn điều kiện: τ