Вставний же насос спускають у свердловину в зібраному виді (циліндр разом із плунжером) на насосних штангах і витягають його на поверхню також у зібраному вигляді шляхом підйому цих штанг. Насос встановлюють і закріплюють за допомогою спеціального замкового пристосування, що спускають заздалегідь у свердловину на трубах. У результаті цього для зміни вставного насоса (при необхідності заміни окремих вузлів чи насоса в цілому) досить підняти на поверхню тільки насосні штанги, насосні ж труби залишаються постійно в свердловині; їх витягають лише при необхідності виправлення замкового пристосування, що на практиці буває рідко. Таким чином, зміна вставного насоса вимагає значно менше часу, ніж невставного, крім того, при використанні такого насоса менше зношуються насосні труби, тому що немає необхідності їх спускати і піднімати, а також відгвинчувати і загвинчувати при кожній зміні насоса.
Ці переваги вставного насоса мають особливе призначення при експлуатації глибоких свердловин, у яких спуско-підйомні операції при підземному ремонті займають багато часу.
В даний час балансирні верстати-качалки випускаються по ГОСТ 5866-76. Залежно від параметрів приводів що врівноважують вантаж установлюється або на балансирі, або на кривошипі редуктора, або і тут і там. Відповідно спосіб зрівноваження називають балансирним, роторним або комбінованим.
До складу верстата-качалки входять наступні основні вузли: рама із стійкою, балансир з опорою та противагами, два шатуни, два кривошипи з противагами, редуктор, клинопасова передача, гальмо, злектродвигун, канатна підвіска сальникового штока.
Одним з недоліків балансирних верстатів-качалок є їх велика маса. Це зумовлює необхідність спорудження масивного фундаменту, спорудження якого є достатньо складним і трудомістким.
2.1 Аналіз добувних здібностей свердловин
2.1.1 Визначення максимального допустимого тиску в свердловині
при n ≤50%
при n ≥50%
Рmax.доп - максимально допустимий тиск
Рнас - тиск насичення
Свердловина №101 n=71,4% 
=0,3∙20=6 МПа
Свердловина №103 n=11,4% =0,75∙20=15 МПа
Свердловина №104 n=99,1% =0,3∙20=6 МПа
Свердловина №105 n=8,3% =0,75∙20=15 МПа
2.1.2 Визначення максимального допустимого дебіту свердловин
куб.м/добу
Qmax.доп
- максимально допустимий дебіт свердловини, 
;
К - коефіцієнт продуктивності, т/добу/МПа;
Рпп - пластовий тиск, МПа;
Рmax.доп - максимально допустимий тиск, МПа;
Свердловина №101 Qmax.доп
=0,1(24,8-6)=1,88
Свердловина №103 Qmax.доп
=0,2(35,4-15)=4,08
Свердловина №104 Qmax.доп
=0,4(44,3-6)=15,32
Свердловина №105 Qmax.доп
=1(26,8-15)=11,8
2.1.3 Визначення різниці між максимальним дебітом і фактичним дебітом свердловини
- різниця між максимальним дебітом і фактичним дебітом свердловини, 
/добу;
- максимально допустимий дебіт свердловини, ;
- фактичний дебіт свердловини, ;
Свердловина № 101 =1,88-7,9= -6,02
Свердловина № 103 =4,08-11,1= -7,02
Свердловина № 104 =15,32-33,9= -18,58
Свердловина № 105 =11,8-17,7= -5,9
Таблиця 1
| № | № | К | |
 |
|
| п/п | свердловина | т/добу/МПа | МПа | /добу |
/добу |
| 1 | 101 | 0,1 | 6 | 1,88 | -6,02 |
| 2 | 103 | 0,2 | 15 | 4,08 | -7,02 |
| 3 | 104 | 0,4 | 6 | 15,32 | -18,58 |
| 4 | 105 | 1 | 15 | 11,8 | -5,9 |
Висновок : виходячи з розрахунків,які наведені вище, видно,що в свердловинах № 101, № 103, № 104 і № 105 різниця між максимальним і фактичним від’ємна, тому потрібно провести заміну обладнання.
2.2 Аналіз технологічних режимів
2.2.1 Визначення відносної густини газу за повітрям
- густина газу, г/см3
;
- густина повітря, г/см3
;
2.2.2 Визначення газовмісту
- відносна густина газу за повітрям;
- газовий фактор, м3
/т;
- густина нафти, г/см3
;
Свердловина № 101 
=90∙0,704∙0,89∙0,001 =0,056 
Свердловина № 103 =90∙0,704∙0,89∙0,001 =0,056
Свердловина № 104 =90∙0,704∙0,89∙0,001 =0,056
Свердловина № 105 =90∙0,704∙0,89∙0,001 =0,056
2.2.3 Визначення густини пластової рідини
- густина нафти, г/см3
;
- коефіцієнт обводненості;
- густина газу, г/см3
;
- газовий фактор, м3
/т;
- густина води, г/см3
; 
- об’ємний коефіцієнт;
Свердловина № 101
Свердловина № 103
Свердловина № 104
Свердловина № 105
2.2.4 Визначення приведеного тиску
- пластовий тиск,МПа;
- критичний тиск,МПа;
Свердловина № 101
Свердловина № 103
Свердловина № 104
Свердловина № 105
2.2.5 Визначення оптимальної глибини занурення насоса під динамічний рівень
- приведений тиск, МПа;
- тиск в затрубному просторі,МПа;
- густина пластової рідини або суміші, кг/м3
;
g - прискорення вільного падіння;
Свердловина № 101
Свердловина № 103
Свердловина № 104
Свердловина № 101
2.2.6 Визначення фактичної глибини занурення насоса під динамічний рівень
- глибина спуску насоса,м;
- динамічний рівень рідини,м;
Свердловина № 101
Свердловина № 103
Свердловина № 104
Свердловина № 105
2.2.7 Визначення різниці між оптимальною і фактичною глибинами занурення насоса
- оптимальна глибина спуску насоса під динамічний рівень,м;
- фактична глибина занурення насоса під динамічний рівень,м;
Свердловина № 101
Свердловина № 103
Свердловина № 104
Свердловина № 105
Таблиця 2
| № свр | G | |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| 101 | 0,09 | 0,704 | 0,056 | 5,51 | 558 | 589 | -31 | 1006,52 |
| 103 | 0,09 | 0,704 | 0,056 | 7,86 | 955 | 1905 | -950 | 838,94 |
| 104 | 0,09 | 0,704 | 0,056 | 9,84 | 918 | 550 | 368 | 1092,07 |
| 105 | 0,09 | 0,704 | 0,056 | 5,94 | 730 | 1144 | -414 | 830,77 |
Висновок :в результаті проведених розрахунків,я прийшов до висновку,що в свердловинах № 101,№ 103,№ 105 насоси занурені на більшу глибину, ніж потрібно, тому я рекомендую підняти насоси на 31 м, 950 м, 414 м відповідно, а в свердловині № 104 опустити насос на 368 м. Коефіцієнт подачі насоса на свердловинах № 101, № 102, № 104-0,1; 0,2; 0,4 відповідно, це означає, що насоси працюють не раціонально,отже треба замінити дані штангові насоси. Насос свердловини № 105 працюює раціонально і не потребують змін.
2.3 Вибір обладнання свердловин
2.3.1 Визначення дебіту свердловини
К- коефіцієнт продуктивності свердловини, т/добу МПа.;
Рпл - пластовий тиск, атм.;
Рвиб - тиск на вибої свердловини, атм.;
Свердловина № 101
Свердловина № 103
Свердловина № 104
Свердловина № 103
2.3.2 Визначення глибини спуску насоса
НФ - фактична глибина свердловини, м;
Рв - тиск на вибої свердловини, МПа;
Рпр.опт - гранично оптимальний тиск, МПа;
Свердловина № 101
Свердловина № 103
Свердловина № 104
Свердловина № 105
2.3.3 По діаграмі “АнНИИ” для вибору глибинного обладнання нормального ряду вибираємо діаметр насоса і тип верстата-качалки
Свердловина № 101 
СК=12=2,5=4000
Свердловина № 103 СК=6=1,5=1600
Свердловина № 104 
СК=12=2,5=4000
Свердловина № 105 
СК=6=1,5=1600
| Верстат-качалка | Найбільше допустиме навантаження на гирловий шток, кН | Номінальні довжини ходів гирлового штока, м | Найбільший допустимий крутний момент на ведучому валу редуктора, кН·м | Маса комплекту, не більше кг |
Балансирні верстати-качалки
| СК=6=1,5=1600 | 60 | 1,5 | 16 | 7200 |
| СК=12=2,5=4000 | 120 | 2,5 | 40 | 14800 |
2.3.4 По рекомендаційним таблицям вибираємо тип насосу
Свердловина № 101 НВ1Б-29-30-15
Свердловина № 103 НВ1Б-29-25-15
Свердловина № 104 НВ1Б-38-30-15
Свердловина № 105 НВ1Б-32-30-15
НВ1-вставні з замком зверху;
Б- із товстостінним суцільним (без втулочним) циліндром;
В умовному шифрі насоса, наприклад НВ1Б-29-25-15, позначено:
НВ1- насос вставний з замком зверху; 29-діаметр насоса; 15-довжина ходу плунжера, помножена на 100 мм; 25-напір насоса, помножений на 100 м.
Свердловинні насоси виконання НВ1Б призначені для відкачування з нафтових свердловин малов'язкої рідини із змістом механічних домішок до 1,3 г/л і вільного газу на прийомі насоса не більше 10%. В’язкість видобувальної рідини 0,025 Па∙с.Характеризуються підвищеною міцністю, зносостійкістю і транспортабельністю в порівнянні з насосами із циліндрами виконання ЦС (втулковими).
Насос складається з безвтулкового (суцільного) циліндра виконання ЦБ, на нижній кінець якого нагвинчений здвоєний всмоктуючий клапан, а на верхній кінець - замок, плунжера виконання П1Х, рухомо розташованого всередині циліндра, на різьбові кінці якого нагвинчують: знизу - здвоєний нагнітальний клапан, а зверху - клітку плунжера. Для приєднання плунжера до колони насосних штанг насос забезпечений штоком, що нагвинчений на клітку плунжера і закріплений контргайкою. У розточці верхнього перевідника циліндра розташований упор, впираючись на який, плунжер забезпечує зрив свердловинного насоса з опори. Клапани насосів комплектуються парою «сідло- кулька» Свердловинний насос спускається на колоні насосних штанг в колону насосно- компресорних труб і закріплюється в опорі.
2.3.5 Вибираємо по рекомендаційним таблицям конструкцію насосних штанг і НКТ
Свердловина № 101 Конструкція насосних штанг – двох ступенева
dНШ =22 мм-950 м;
dНШ =19 мм-1844 м;
dНКТ =48 мм;
Свердловина № 103 Конструкція насосних штанг – двох ступенева
dНШ =22 мм-404 м;
dНШ =19 мм-1039 м;
dНКТ =48 мм;
Свердловина № 104 Конструкція насосних штанг – трьох ступенева
dНШ =25 мм-400 м;
dНШ =22 мм-445 м;
dНШ =19 мм-639 м;
dНКТ =73мм;
Свердловина № 105 Конструкція насосних штанг – трьох ступенева
dНШ =25 мм-449 м;
dНШ =22 мм-496 м;
dНШ =19 мм-604 м;
dНКТ =60 мм;
2.3.6 Визначення числа качків
− дебіт свердловини, кг/доб
− площа поперечного перерізу плунжера, м
;
S − довжина хода штока, м;
− густина пластової рідини, кг/см
;
− коефіцієнт корисної дії насоса;
Свердловина № 101
Свердловина № 103
Свердловина № 104
Свердловина № 105
Таблиця 3
| № св.. | Q, т/добу | LH, м |  ,м |
Тип насоса | N, кач/хв. |
| 101 | 9,2 | 2794 | 28 | НВ1Б-29-30-15 | 4,3 |
| 103 | 13,2 | 1443 | 28 | НВ1Б-29-25-15 | 8,9 |
| 104 | 31,2 | 1484 | 38 | НВ1Б-38-30-15 | 7,3 |
| 105 | 18,0 | 1549 | 32 | НВ1Б-32-30-15 | 7,8 |
Висновок : В курсовому проекті я провів аналіз добувних можливостей свердловин № 101, 102, 103 і 104 Долинського нафтового родовища, визначив максимально допустимі тиски та дебіти свердловин та різницю між максимальним та фактичним дебітами і визначив, що у свердловинах № 101, № 103, № 104 і № 105 необхідно провести заміну обладнання. Провів аналіз технологічних режимів, визначив різницю між оптимальною і фактичною глибиною занурення насосу і зробив висновок, що в свердловинах № 101, № 103 і № 105 потрібно зменшити, а в свердловині № 104 – збільшити глибину занурення насосів. По діаграмам АзНИИ (для вибору глубинного обладнання) та рекомендаційним таблицям вибрав діаметри, типи та конструкцію насосних штанг і НКТ і розрахував число качків верстата качалки всіх свердловин.
Верстат-качалка складається з рами з підставкою під редуктор і поворотні салазки, стійки, балансира з головкою і противагами (при балансирному (або комбінованому зрівноваженні), опори балансира, траверси, опори 6 траверси, двох шатунів, двох кривошипів з противагами (при комбінованому або кривошипному урівноваженні), редуктора 1, гальма, клинопасової передачі (включаючи клинові паси, провідний і відомий шківи), електродвигуна, підвіски гирлового штока з канатом, огородження, кривошипно-шатунного механізму.
3. Охорона надр навколишнього середовища
Завданням законодавства про охорону навколишнього середовища є встановлення відносин в області охорони, використання та відновлення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки, запобігання і ліквідація негативного впливу господарської діяльності та довкілля.
Кожен громадянин України має право на:
безпечне для його життя і здоров'я навколишнє природне середовище;
отримання екологічної освіти;
участь у роботі громадських екологічних формувань.
Державний контроль у сфері охорони довкілля здійснюють ради депутатів, міністерства охорони навколишнього природного середовища. Нагляд за дотриманням вимог законодавства здійснює генеральний прокурор України. Закон регулює також використання природних ресурсів. Для фінансування заходів з охорони довкілля створено державний і регіональний фонди охорони навколишнього природного середовища за рахунок :
штрафів за забруднення довкілля;
штрафів за порушення норми і правил охорони навколишнього природного середовища;
добровільних внесків підприємств та громадян у законодавстві зазначено заходи щодо забезпечення екологічної безпеки, а також природні території та об'єкти що підлягають окремій охороні ( природно-заповідний фонд, курортні та лікувально-оздоровчі зони, тощо ).
Порушення законодавства України про охорону довкілля тягне за собою дисциплінарну, адміністративну та кримінальну відповідальність. Законодавство України про охорону навколишнього природного середовища складається із зеленого, водного, лісового кодексів, законодавства про надра, про охорону атмосферного повітря, про охорону та використання водних і земельних ресурсів.
3.1 Техніка безпеки при експлуатації свердловин штанговими насосами
При експлуатації свердловин штанговими насосами установками слід забезпечувати достатню міцність обладнання і огородження всіх рухомих частин механізму. Верстати-качалки всіх типів випускаються з огородженнями кривошипно-шатунного механізму і пасової передачі. Необхідно дотримуватись наступних основних вимог безпеки :
- верхній торець гирлового трійника-сальника повинен виступати над рівнем пригирлової не більше ніж на 1 м;
- при набивці ущільнення в корпусі сальника головка його повинна утримуватися на сальниковому штоці спеціальним затискувачем;
- забороняється повертати шків верстата-качалки вручну або гальмувати його шляхом підкладання труби або лома в спині;
- при встановленні пальців кривошипно-шатунного механізму шатун необхідно надійно кріпити до стінки верстата-качалки, повинна бути встановлена площадка з огородженням;
- забороняється надівати і знімати паси, необхідно шляхом пересування електродвигуна;
- під час огляду або зміни окремих частин верстат-качалка повинна бути зупинена;
- канатну і ланцюгову підвіски дозволяється знімати і надівати тільки спеціальними пристроями з підлоги або переносних драбин-площадок, забороняється виконувати ці роботи з балансира верстата-качалки;
- до початку ремонтних робіт електропривід повинен бути відключений, а на пусковому пристрої встановлений плакат : « Не включати - працюють люди ! », на свердловинах з автоматичним і дистанційним управлінням біля пускового пристрою повинен бути закріплений щит з надписом : « Увага ! Пуск автоматичний ! »;
- при обслуговуванні електроприводу персонал повинен працювати в діелектричних рукавицях;
- глибиннонасосна установка перед пуском в експлуатацію повинна бути заземлена. В якості заземлювача електрообладнання повинен бути використаний кондуктор свердловини. При цьому кондуктор повинен бути зв'язаний з рамою верстата двома заземленими провідниками ( переріз кожного 50 мм2 ), які повинні бути в різних точках кондуктора і рами, які доступні для огляду. Заземлюючим провідником може бути кругла, кутова і іншого профілю сталь, крім канату.
Для захисту від поранення електричним струмом при обслуговуванні верстата-качалки застосовують ізолюючі підставки.
3.2 Протипожежні заходи
Нафта і вуглеводневий газ - вибухонебезпечні і легкозаймисті речовини. Вибух або пожежа можуть виникнути при повних відношеннях горючого і повітря, появі джерела загорання. Вибух можливий і при скупченні газу в певних частинах
приміщення. Більшість нафтових газів важчі за повітря, внаслідок чого вони стеляться по землі, заповнюючи заглиблення. Можливими причинами загорання можуть бути : відкритий вогонь, сильне нагрівання, удар, тертя.
До протипожежних заходів відносяться заземлення металічних частин, захист блискавковідводами, своєчасне видалення і охолодження парафінистих речовин. Біля свердловини і інших об'єктів повинен бути протипожежний інвентар для гасіння пожежі, скрині з піском,
29-04-2015, 00:31