1 ҰҢҒымамен мұнай және газ өндіру технология-сы
жүктеу/скачать 3,08 Mb.
|
азіргі уа ытта ы м анай ж не газ нерк сібінде, о ай м най нді
| Газлифті клапандар
Газлифті ұңғымаларын пайдаланудың қазіргі технологиясы арнайы конструкциялы тереңдік клапандарды қолданумен тығыз байланысты, оның көмегімен құбыр және құбыраралық кеңістік арасындағы байланыс орнатылып және үзіледі және газдың СКҚ-ға кіруі реттеледі. Қазіргі таңда көптеген әр түрлі кострукциялы тереңдік клапандар қолданылады. Барлық клапандар өзінің тағайындалуы бойынша үш топқа бөлінеді: Газлифті ұңғыманы жіберу және оны игеруге арналған жіберу кла-паны; Газлифті ұңғыманың үздіксіз және кезеңді жұмысы үшін жұмыс клапандары, газдың СКҚ-ға кіру тұсын сатылы өзгерту жолымен ұңғы-мадағы жағдайдың өзгеруі кезінде, олардың жұмыс режимін тиімді орнату. Кезеңді пайдалану кезінде, осы клапандар арқылы, клапан үстіндегі белгілі биіктігі бар сұйық бағанасы жиналған сәттерде газ СКҚ-ға ағады және осы клапандар сұйық СКҚ-дан жер бетіне шыққан кезінде, газдың кіруін жа-уып тоқтатады. Құбыраралық кеңістіктегі сұйық деңгейін клапаннан біршама те-реңдікке төмен ұстап тұруға арналған ұштық клапандар, олар клапан ар-қылы газдың СКҚ-ға бірқалыпты өтуін қамтамасыз етеді және бүлкіл-деудің алдын-алады. Ұштық клапандар құбыр бағанасының башмагы тұ-сында орнатылады. Конструкциялық жасалу жағынан газлиф клапандары әр түрлі бо-лады. Серпімді элемент ретінде серіппе (серіппелі клапан) немесе силь-фонды камера, (оған алдын ала белгілі қысымға дейін азот айдалады (сильфонды клапан)) қолданылады. Бұл клапанда серпімді элемент қызметін сығылған азот атқарады. Сильфон және серіппе қосылған аралас клапандар да болады, жұмыс істеу принципі бойынша клапанның көбісі дифференциалды болып келеді, яғни СКҚ-ғы клапан деңгейінде және құбыраралық кеңістіктегі қысымдар айырмасына байланысты ашылып, жабылады. Олар жіберу және жұмыс клапандар ретінде қолданылады. Мұнай өндірістің отандық практикасында серіппелі клапандар шығарылып (А.П. Крылов және Т.В. Исаков) және Баку мұнай кешкенінде сыналған [9,10]. 3.7-сурет - Серіппелі клапанның принци-пиалды сұлбасы Серіппелі дифференциалды клапан (3.7-сурет) СКҚ-дың сыртында орналасады. Оның негізгі 1 және көмекші 2 штуцері болады. Газ саңылау 3 арқылы кіреді, саңылау санын өзгертуге болады. Штоктың 4 екі ұшында екі клапан бастары орналасқан және керілуі гайкамен 6 реттелетін серіппелер штокты төменгі штуцерге 2 қысып ұстап тұрады. Осылай, клапан қалыпты ашылады. Ол ашылған кезде, газ саңылау 3 және штуцер 1 арқылы СКҚ-ға өтіп, ондағы сұйықты газдандырады. Нәтижесінде СКҚ-ға қысым Рт түседі, ал Рк тұрақты қалады. Серіппенің керілуін Fn жеңіп, кла-панды жабуға тырысатын күш болады. Егер f2 –төменгі штуцердің қимасы-ның ауданы, Рт-клапан ішіндегі қысым (үйкеліс кезіндегі жоғалтуларды ескермейміз), ол Рк – төменгі клапанға әсер ететін қысым болса, онда кла-панның жабылу шарты былай жазылады: , немесе , (3.12) мұндағы серіппе күшін Fn жеңетін және клапан, жабы-латын қысымдар айырмасы. Жабылғаннан кейін, жоғары басы штуцерге 1 қысылады, оның f1ауданы f2 ауданынан біршама үлкен. Жабылу кезінде, штуцерден төмен клапандағы қысым Рк тең болады. Ол жоғарғы штуцердің үлкен ауданына F1 әсер етіп, клапан жабық күйде тұрады: , (3.13) болғандықтан (3.13) сәкес клапан қысымдардың аз айыр-масы Рк - Рт кезінде де жабық тұрады. Айырманың Рк - Рт белгілі мини-мумға дейін азаюы кезінде, серіппе (Рк - Рт) күшін жеңіп, клапан ашылады. Осы қысымдардың айырмасы ашатын айырма деп аталады. Осылай, клапанның ашылуы мына шарт кезінде орындалады: . 3.8-сурет - Қысым өзгерісінен клапан арқылы газ шығынының тәуел-ділігі. (3.12) және (3.13) салыстырып, ескере отырып, екенін көруге болады. және шамаларын серіппенің керілуін реттейтін бұран 6 арқылы өзгертіп, және де штуцердің 2 қимасын өзгерту арқылы рет-теуге болады. Клапанның газды өткізу қабілеті саңылаудың 3 саны мен өлшемімен реттеледі. Кла-панның маңызды сипаттамасы, клапандағы қы-сымдар өзгерісінен оның өткізу қабілетінің тәуел-ділігі. 3.9-сурет - Құбыраралық кеңістіктегі қысыммен басқарылатын клапанның принципиалды сұлбасы Клапанның жабылып және газды кесіп тастау сәтіне, құбыраралық-тағы сұйық деңгейі келесі клапанды ашады, ол алдыңғы жабықтың орнына іске кіріседі. Сильфонды клапандар екі типті болады: - құбыраралық кеңістіктегі қысым есебінен Рк жұмыс жасайды; - СКҚ-ғы қысым есебінен Рт жұмыс жасайтын. Рк қысымымен басқарылатын, сильфонды клапан, Рс қысымымен азотпен зарядталған сильфонды камерадан 1 тұрады. Сильфонның тиімді қимасының ауданы . Штокта 2 клапан 3 бар, оның ершігінің қимасы. Газ штуцерлі саңылау 4 арқылы құбыраралық кеңістіктен СКҚ-ға клапан арқылы өтеді. Клапан жабық кезде, мұндағы Рк қысым сильфон ауданына әсер етеді, клапан ауданын алғанда. СКҚ жағынан ауданына Рк қысымы әсер етеді. Осы екі күш кла-панды ашуға тырысады. Ашуға ауданына әсер ететін, сильфондағы газ қысымы Рс бөгет болады. Клапанның ашылуы жүреді, егер , (3.14) Мына қысм кезінде клапан ашылады (3.15) немесе (3.16) Оң алымын және бөлімін бөліп және / =R белгілеп аламыз (3.17) Бұл клапан ашылатын кездегі, құбыраралық кеңістіктегі қысым. Рс –сильфонның зарадталу қысымына қатысты (4) есептеп мынаны табамыз (3.18) Құбыраралық кеңістікте қысымды беру кезінде, клапанды (Рк)от ашу үшін, жер бетінде зарядтау кезінде сильфонды камерада жасау қажетті қы-сым. Клапан ашылғаннан кейін, клапан ішіндегі қысым сильфонның бар-лық ауданына әсер етеді, сол үшін келесі күштер теңдігі дұрыс . Клапанның жабылуы алдында, сильфон астында жабу қысымы (Рк)зак болу қажет яғни, осыдан Онда ашылу және жабылу өзгерісінің айырмасы келесіге тең: (3.18)-ке Рс мәнін қойғаннан соң, (4) сәйкес табамыз: немесе (3.19) (3.19) көрініп тұрған, клапанның жалпы сипатын анық-тайтын маңызды шама. Әдетте, ершіктің диаметрі 3-тен 12мм дейін, ал 0,008≤ R≤ 0,5 дейін аралықта болады. Бірақ нақты R шамасы, газдың клапандағы үйкеліс күші-нің ескерілмеуінен (3.19) формуламен есептегеннен кіші болады. Яғни, R-дің тиімді мәні нақтыдан кіші болады. Кішілігі 6-7% құрайды. Осылай, құ-быраралық кеңістіктегі қысымды өзгерте отырып, жұмыс клапанын басқа-руға болады, яғни оны ашу немесе жабу. Құбырдағы қысым өзгерісіне сезімтал клапанның принципиалды сұлбасы 3.10-суретте көрсетілген. Онда, сильфонға әрқашан құбырда орна-ған Рт қысымы әсер етеді. СКҚ ішіне сұйық жиналған кезде, және сәйкес қысымның артуы, сильфонның қарсыласуын жеңіп, клапан ашылады, газ құбыраралық кеңістіктен СКҚ-ға кіреді. Ашылудан кейін, Рт қысымы силь-фонның барлық ауданына әсер етеді. Құбырдағы қысым белгілі шамаға төмендеген кезде, клапан жабылады, себебі сильфон жағынан әсер ететін күш, клапан камерасы жағынан әсер ететін күшке қарағанда үлкен болады. Аралас клапандардың сильфонға қосымша цилиндр серіппелері бар, ол жүктеменің бір бөлігін өзіне қабылдайды. Бұл сильфонды оған әсер ететін тік және кері жүріс кезінде қысымдар өзгерісіне сезімталдығын арттырады. 3.10-сурет - Құбырдағы қысыммен басқарылатын клапанның басқа-рылатын сұлбасы жүктеу/скачать 3,08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|