ВВЕДЕНИЕ
После окончания третьего курса студенты специальности 17.02.00 "Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов" проходят первую производственную практику. Местом прохождения этой практики было выбрано открытое акционерное общество "Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз", а именно его нефтегазодобывающее управление – ТПДН "Заполярнефть", которое ведет разработку Вынгапуровского месторождения. В административном отношении Вынгапуровское месторождение расположено в Ямало-Ненецком и Ханты-Мансийском автономных округах Тюменской области. Ближайшим крупным населенным пунктом является город Ноябрьск. Непосредственно на месторождении расположен посёлок Вынгапуровский, где в основном проживают работники ТПДН "Заполярнефть". Месторождение открыто в 1968 году как газовое. В 1978 году обнаружено наличие нефтегазовых залежей.

Работа в должности оператора добычи нефти и газа подразумевает наблюдение за работой скважин, участие в осуществлении и поддержание заданного режима работы скважин, участие в работах по обслуживанию нефтепромыслового оборудования, установок и трубопроводов, снятие показаний контрольно-измерительных приборов, отбор проб для проведения анализов.

1. ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ТПДН "ЗАПОЛЯРНЕФТЬ"
Во главе ТПДН "Заполярнефть" стоит начальник. Его непосредственные подчиненные – это главный геолог, главный инженер, главный технолог и заместитель по общим вопросам. В подчинении главного геолога имеются: отдел разработки (ОР), геологический отдел (ГО), группа моделирования (ГМ) и цех научных и производственных работ (ЦНИПР). Производственный отдел по добыче нефти (ПОДН), служба главного механика (СГМ), отдел охраны труда и пожарной безопасности (ООТиПБ), отдел текущего и капитального ремонта скважин (ОТиКРС), технологическая служба по работе внутрискважинного оборудования (ТСВО) и центральная инженерно-технологическая служба (ЦИТС) подчиняются главному инженеру. В ведении ЦИТС имеются: цех подземного ремонта скважин, цех добычи нефти и газа №1 (ЦДНГ-1), цех добычи нефти и газа №2 (ЦДНГ-2), цех поддержания пластового давления (ЦППД) и прокатно-ремонтный цех эксплуатационного оборудования (ПРЦЭО). Главному технологу подчиняются: служба главного технолога (СГТ), цех подготовки и перекачки нефти (ЦППН), газовая служба (ГЗ) и химико-аналитическая лаборатория (ХАЛ). Административно-хозяйственный отдел (АХО), служба обеспечения производства (СОП), транспортное производство (ТП), участок погрузочно-разгрузочных работ (УПРР) и ведомственная охрана (ВОХР) являются непосредственными подчиненными заместителя начальника ТПДН по общим вопросам.

1.1. Цех добычи нефти и газа №2




Цех добычи нефти и газа №2 является производственным подразделением ТПДН "Заполярнефть".

Целью деятельности ЦДНГ-2 является выполнение производственных планов добычи нефти и газа в соответствии с заданной технологией.

Исходя из основной цели деятельности ЦДНГ-2 выполняется следующая основная задача: разработка нефтяного месторождения, залежей и части их  в соответствии с технологическим проектом разработки (соблюдение норм отбора нефти, газа и жидкости из эксплуатированных объектов) и выполнение плановых заданий (суточного, месячного, годового) по добыче нефти и газа устанавливаемых цеху в соответствии с утвержденным ТПДН планом, при соблюдении утвержденных технологических режимов скважин и других производственных объектов.

В соответствии с возложенной основной задачей цех:

-        составляет, исходя из утвержденных норм отбора нефти, газа и жидкости из эксплуатируемых объектов, технологические режимы работы скважин и других производственных объектов и представляет их в ТПДН на утверждение.

-        устанавливает и своевременно доводит бригадам задания по добыче нефти в соответствии с утвержденным  цеху плановым заданием и координирует работу бригад;

-        обеспечивает выполнение плановых заданий  по добыче нефти и газа и других показателей с соблюдением утвержденных технологических режимов работы скважин при наименьших затратах материальных и трудовых ресурсов;

-        обеспечивает работу эксплуатационных скважин и других производственных объектов в строгом соответствии с утвержденными технологическими режимами;

-        устанавливает причины отклонений от утвержденных технологических режимов эксплуатационных скважин и других производственных объектов, составляет и организует выполнение мероприятий по незамедлительному устранению и предупреждению этих нарушений;

-        производит текущий анализ состояния эксплуатационного фонда нефтяных и газовых скважин, составляет и организует осуществление мероприятий по сокращению бездействующего и простаивающего  фонда скважин, а также повышению производительности действующих скважин, анализирует причины простоев скважин и ведет учет связанных с этим недоборов добычи нефти и газа;

-        организует, в соответствии с действующими инструкциями, технически правильную эксплуатацию скважин, сооружений и коммуникаций, а также принятых от баз производственного обслуживания технологического оборудования и установок, представляет в ТПДН предложение по графику проведения планово-предупредительных ремонтов; 

-        в аварийных ситуациях организует получение материально-технических средств на складах и их доставку на производственные объекты силами цеха;

-        ведет первичный учет работы подземного и наземного оборудования скважин, анализирует причины отказов в его работе, разрабатывает мероприятия по увеличению межремонтного периода работы скважин.

-        участвует в расследовании причин аварий нефтепромыслового оборудования, технологических установок и коммуникаций, в разработке мероприятий по их предупреждению, ведет учет происшедших аварий;

-        обеспечивает ведение производственных процессов и работ в соответствии с проектами, требованиями правил и норм безопасности, организует хранение, транспортировку, применение ядовитых, едких и взрыво- и огнеопасных веществ в соответствии с требованиями правил и норм безопасности, обеспечивает ведение предусмотренной технической документации.

-        организует проведение своевременного и качественного обучения персонала безопасным методам труда.
1.2. Служба главного механика
Службу главного механика возглавляет главный механик ТПДН "Заполярнефть". Он планирует, организует и контролирует работу сотрудников СГМ, отвечает за качество и эффективность работы СГМ, организует взаимодействие СГМ со структурными подразделениями ТПДН "Заполярнефть" и другими сторонними организациями.

Целью деятельности СГМ является осуществление надзора и организация обслуживания и ремонта оборудования в цехах и подразделениях ТПДН  "Заполярнефть", направленная на поддержание оборудования в постоянной эксплуатационной готовности и обеспечивающая наибольшую производительность и высокое качество выполняемых работ, увеличение межремонтных сроков службы, снижение затрат на ремонт и эксплуатацию оборудования, повышение качества ремонтных работ.

Исходя  из основной цели СГМ выполняет следующие задачи:

-  организационно-техническое руководство и контроль за бесперебойной эксплуатацией оборудования, сохранением его работоспособности., проведением своевременного и качественного ремонта;

-  проведение работ по модернизации оборудования;

-  обеспечение работоспособности и технически качественного состояния технологического и подъемно-транспортного оборудования путем своевременного ухода, обслуживания и ремонта, проводимого в плановом порядке по разработанному графику.

В соответствии задачами на СГМ возложены следующие функции:

-  обеспечение правильной и безопасной эксплуатации, своевременное проведение технического обслуживания и ремонта оборудования, закрепленного за службой главного механика, обеспечение соответствия технического состояния оборудования, механизмов и инструмента требованиям правил технической эксплуатации;

-  обеспечение правильной и безопасной эксплуатации, своевременного проведения предусмотренных правилами испытаний, технического освидетельствования и ревизий грузоподъемных механизмов, грузозахватных приспособлений, аппаратов и сосудов, работающих под давлением, электрогазосварочной аппаратуры, компрессорных установок;

-  согласование проектно-технической документации механической части строящихся объектов и при необходимости разработка предложений по замене комплектующего оборудования;

-  контроль за техническим состоянием,  безопасной эксплуатацией, своевременностью и качеством ремонта и испытания всего механического оборудования и принятие мер по устранению выявленных недостатков;

-  определение потребности в капитальном ремонте оборудования, составление и защита заявок на получение рабочих мест;

-  определение потребности, анализ и обобщение заявок на оборудование, основные материалы, инструмент и запасные части для ремонтно-эксплуатационных нужд ТПДН, контроль за своевременным обеспечением ремонтно-эксплуатационных служб ТПДН материально-техническими средствами;

-  разработка и внедрение мероприятий по замене малоэффективного оборудования высокопроизводительным, по сокращению внеплановых ремонтов, снижение затрат на ремонт;

-  обеспечение своевременного расследования и учет некатегоричных аварий, происшедших с наземным оборудованием и не повлекших за собой несчастные случаи.

2. ПОДЪЕМ НЕФТИ НА ДНЕВНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ
Подъем нефти на дневную поверхность получил название "добыча нефти", по аналогии с известными "добыча угля", "добыча руды".

Разделяют два вида осуществления этого процесса – фонтанный и механизированный. При фонтанном способе нефть поднимается на поверхность за счет внутренней энергии пласта, при механическом способе – прибегают к принудительному способу подъема с помощью различных устройств, спускаемых в скважину.

Фонтанный способ добычи экономичен и существует в первоначальный период разработки месторождения, пока запасы пластовой энергии достаточно велики. Затем на смену ему приходят механизированные способы.

В ТПДН "Заполярнефть" применяются механизированные способы добычи нефти, среди которых преобладает добыча штанговыми насосами.

Штанговая насосная установка для эксплуатации одного пласта (рис. 2.1.) состоит из станка-качалки, устьевого сальника, колонны насосных штанг и насосно-компрессорных труб, а также вставного или невставного скважиннного насоса. Для закрепления в колонне насосно-компрессорных труб вставного скважинного насоса, спускаемого на колонне насосных штанг, применяется замковая опора. Цилиндры невставных насосов спускаются в скважину на конце колонны насосно-компрессорных труб, а плунжер – на конце насосных штанг.

Станок-качалка – балансирный индивидуальный механический привод штангового насоса, применяется в умеренном и холодном макроклиматических районах.

Основные узлы станка-качалки – рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирно подвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами. Комплектуется набором сменных шкивов для изменения числа качаний. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной салазке.

В ТПДН "Заполярнефть" применяются следующие станки-качалки отечественного производства: СК8-3,5-4000 и СКД8-3,0-4000 (рис. 2.2.). Из станков-качалок импортного производства применяются американские PF8-3,5-4000 производства фирмы LUFKIN.



Технические характеристики названных станков-качалок приведены в табл. 2.1, а технические характеристики редукторов, применяемых в данных станках-качалках, – в табл. 2.2. [2]

Таблица 2.1

Технические характеристики применяемых станков-качалок

Характеристика	Типоразмер станка-качалки
	СК8-3,5-4000	СКД8-3,0-4000	PF8-3,5-4000
Страна-производитель	Россия	Россия	США
Номинальная нагрузка (на устьевом штоке), кН	80	80	80
Номинальная длина хода устьевого штока, м	3,5	3,0	3,5
Номинальный крутящий момент (на выходном валу редуктора) кН*м	40	40	40
Число качаний балансира в минуту	5-12	4-12	5-12
Редуктор	Ц2НШ-750Б	Ц2НШ-750Б	PF8-3,5-4000

Таблица 2.2

Технические характеристики применяемых редукторов

Характеристика	Типоразмер редуктора
	Ц2НШ-750Б	PF8-3,5-4000
Страна-производитель	Россия	США
Тип	Двухступенчатый цилиндрический
Номинальный крутящий момент (на выходном валу), кН*м	40	40
Передаточное число	37,18	37,18
Масса, кг	2735	2760

3. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ СТАНКОВ-КАЧАЛОК
Для нормального функционирования станков-качалок проводятся следующие ежедневные работы:

-  проверка наличия скрипов, посторонних шумов, вибрации;

-  проверка состояния пальцев шатуна;

-  подтяжка верхних сальников до устранения пропусков нефти и газа, при необходимости – замена;

-  проверка состояния ремней, при необходимости – подтяжка или замена.

Еженедельно проверять уровень масла в редукторе.
3.1. Порядок установки станка-качалки
1.                      Построить или собрать фундамент под станок-качалку.

2.                      Фундамент под станок-качалку может быть монолитным железобетонным, сборным железобетонным и металлическим. При этом следует обратить внимание на выполнение безосадочного основания для обеспечения сохранения горизонтального положения фундамента и станка-качалки в процессе эксплуатации.

3.                      К месту установки должны быть доставлены составные части станка-качалки, согласно комплектности поставки.

4.                      Установку станка-качалки производить в следующей последовательности:

4.1.               Установить на фундамент раму в сборе с редуктором, кривошипами и электродвигателем. Перемещение рамы совместить ее продольную ось с продольной осью фундамента. При этом плоскость симметрии рамы должна проходить через центр скважины. Плоскость рамы должна быть горизонтальной. Допускаемые отклонения от горизонтальности: в поперечном направлении – 2 мм/м, в продольном направлении – 4 мм/м. Проверка горизонтальности должна производится с помощью брускового уровня в двух взаимно-перпендикулярных направлениях в начале и конце рамы. Для обеспечения горизонтальности рамы следует пользоваться стальными клиньями с последующей ликвидацией зазора между фундаментом и рамой.

4.2.               Прикрепить раму к фундаменту болтам, которые должны быть пропущены через обе полки продольных балок рамы.

4.3.               Установить на раму стойку и закрепить ее болтами.

4.4.               Произвести на подставке сборку балансира со следующими сборочными единицами:

-  траверсой с опорами и шатунами;

-  головкой балансира (с установкой упорного подшипника головки);

-  подвеской устьевого штока.

В подвеске устьевого штока канат должен выходить за нижнюю траверсу не более, чем на 30 мм. При этом концы его должны быть аккуратно обрублены и заделаны.

4.5.               Поднять и установить балансир в сборе с указанными частями на стойку и закрепить корпуса подшипников опоры балансира к верхней плите стойки. В случае обнаружения перекоса балансира, устранить при помощи компенсационных прокладок под опору балансира.

4.6.               Закрепить шатуны к корпусам подшипников пальца кривошипов.

4.7.               Проверить соединение плоскостей торцев ведущего и ведомого шкивов клиноременной передачи и крепление электродвигателя, надеть и натянуть клиновые ремни.

4.8.               Собрать и установить на уровне верхней плоскости фундамента площадку для обслуживания трансмиссии, тормоза и пускозащитной аппаратуры. При этом вход на площадку должен быть со стороны тормоза.

4.9.               Заземлить станок-качалку, установить пускозащитную аппаратуру вблизи рукоятки тормоза и подключить ее к сети электроснабжения и к электродвигателю. При этом кривошипы должны вращаться по часовой стрелке, когда скважина  находится слева от наблюдателя.

4.10.           Привести с помощью электродвигателя кривошипы в горизонтальное положение, закрепить тормоз и установить на них противовесы, закрепить их болтами к кривошипам. Освободив тормоз повернуть с помощью электродвигателя кривошипы на 180°, вновь закрепит тормоз, установить и закрепить противовесы с другой стороны кривошипов.

4.11.           Произвести окончательную центровку балансира станка-качалки, передвигая корпуса подшипников его опоры при помощи установочных болтов. После этого закрепить крепежные болты корпуса подшипников опоры балансира и закрепить установочные болты. Проверить правильность центровки балансира.

4.12.           Собрать и установить ограждения кривошипно-шатунного механизма клиноременной передачи.

5. При крайнем нижнем положении головки балансира расстояние между нижней траверсой подвески устьевого штока и устьевым сальником должно быть не менее 200 мм.
3.2. Указания мер безопасности
Запрещается:

-  работа станка-качалки без ограждений кривошипно-шатунного механизма и клиноременной передачи;

-  производство работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту без остановки станка-качалки;

-  нахождение под качающимся балансиром и его головкой;

-  проворачивание ведомого шкива (редукторного) вручную и торможение его путем подкладывания трубы, лома или других предметов. [3]

Перед пуском  станка-качалки в работу следует:

-  обратить внимание на стопорение головки балансира с балансиром;

-  убедиться в том, что редуктор не заторможен, ограждения установлены и в опасной зоне нет людей.

До начала ремонтных работ или перед осмотром оборудования периодически работающей скважины с автоматическим, дистанционным или ручным пуском электродвигатель должен отключаться, а на пусковом устройстве вывешивается плакат "Не включать, работают люди!"

На скважинах с автоматическим и дистанционным управлением станков-качалок вблизи пускового устройства на видном месте должны быть укреплены щитки с надписью: "Внимание! Пуск автоматический!" Такая же надпись должна быть на пусковом устройстве.

Уровень шума работающего станка-качалки не должен превышать 90 дБ.

4. ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
Наиболее часто встречающиеся или возможные неисправности станков-качалок и их редукторов перечислены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Характерные неисправности станков-качалок
и их редукторов и методы их устранения

Наименование неисправности, внешнее проявление и дополнительные признаки	Возможная причина	Метод устранения
1	2	3
Расшатанность станка. Произ­вольное переме­щение деталей относи­тельно друг друга	Неправильно выпол­ненный фундамент. Не­правильно выполнен­ный монтаж станка-ка­чалки. Ослабление бол­тов крепления стойки редуктора к реме и рамы к фундаменту.	Проверить и исправить места неправильной сборки. Закрепить все болтовые соединения, установить контргайки. Постоянно следить за состоянием крепления.
Вибрация станка.	Значительное  превы­шение числа качаний и нагрузки на устьевой шток. Неуравновешен­ность станка.	Режим работы станка установить согласно ре­комендуемой области применения и техниче­ской характеристике станка. Проверить и уравновесить станок.

Продолжение таблицы 4.1

1	2	3
Неисправная работа подшипников качения станка-качалки. Шум в подшипниках.	Недостаточная смазка. Износ или поломка подшипников.	Соблюдать требования по смазке. промыть со­ляровым маслом под­шипники. осмотреть и заменить поломанный или изношенный под­шипник. В случае преждевременного вы­хода из строя проверить нет ли перекосов.
Периодические удары в передаче.	Поломка одного или не­скольких зубьев зубча­тых колес. Попадание какого-либо предмета в зацепление.	Заменить поломанные и парные с ними зубчатые колеса. очистить картер редуктора от поломан­ных зубьев и посторон­них предметов и сме­нить масло.
Негерметичность кор­пуса редуктора по разъ­ему. Подтеки масла из плоскости разъема ре­дуктора. Пульсации крышки корпуса по разъему.	Ослабление болтов кре­пления корпуса и крышки редуктора. От­сутствие герметизи­рующей пасты по линии разъема.	Затянуть болты крепле­ния. Снять крышку корпуса, покрыть плос­кость разъема гермети­зирующей пастой. В случае отсутствия гер­метизирующей пасты разрешается покрыть краской.

ЛИТЕРАТУРА
1.                      Бочарников В.Ф., Анашкина А.Е. Сквозная программа практик. Методические указания для студентов специальности 17.02 "Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов" очной и заочной форм обучения. – Тюмень: ТюмГНГУ, 1998. – 23 с.

2.                      Бухаленко Е.И., Вершковой В.В., Джафаров Ш.Т. Нефтепромысловое оборудование: справочник. – М.: Недра, 1990. – 559 с.

3.                      Манвелян Э.Г. Техника безопасности при эксплуатации нефтяных скважин. – М.: Гостоптехиздат, 1963. – 156 с.