3.3. Определение длины хода плунжера штангового насоса

_{По формуле (3.14) определён параметр КОШИ:}

_{µ = 0,375.}

_{Давление столба жидкости над плунжером находим по формуле:}

_(3.31)

_{Потери давления за счёт сопротивления потоку жидкости в трубах определим по соотношению:}

_(3.32)

где средняя скорость в подъёмных трубах

(3.33)

.

_{Число Рейнальдса}

, (3.34)

,

Коэффициент гидравлического сопротивления

, (3.35)

.

.

Давление под плунжером (сопротивлением клапанов пренебрегаем):

, (3.36)

.

_{Тогда вес столба жидкости над плунжером:}

, (3.37)

где F – площадь проходного сечения цилиндра;

P_ст – давление столба жидкости над плунжером;

P_б – буферное давление в выкидной линии;

P_р – потери давления, обусловленного сопротивлением потоку жидкости в трубах;

P_с – давление под плунжером, определяемое глубиной погружения насоса под динамический уровень и сопротивление потоку жидкости в клапанах насоса и в фильтре.

Удлинение штанг находим по формуле:

, (3.38)

,

где площадь поперечного сечения штанг

.

Удлинение труб при ходе штанг вниз:

,

.

Деформация штанг за счёт силы сопротивления при ходе штанг вниз:

.

_{Так как Pс < 10 кН,то потеря хода за счёт изгиба штанг определим по формуле:}

, (3.39)

, (3.40)

.

Осевой момент инерции для штанг

.

.

Длина хода плунжера при действии статических сил:

, (3.41)

.

_{Так как колонна штанг одноступенчатая, то за расчётную выбираем формулу:}

. (3.42)

Определим параметр β, выбирая b = 0,6:

.

, (3.43)

.

,

Длина хода плунжера:

.

3.4. Расчет производительности и коэффициента

ПОДАЧИ ШГНУ

1.Определим производительность по теории А.М. Юрчука по формуле:

, (3.44)

где F – площадь поперечного сечения плунжера;

n – число двойных ходов в минуту;

S_А – длина хода точки подвеса штанг;

λ_шт, λ_тр – удлинение насосных штанг и труб от веса столба жидкости,

, (3.45)

2. Производительность по элементарной теории А.Н. Адонина.

(3.46)

Режим откачки статический, D_пл < 43, m = 1,

.

2. Производительность по формуле А.С. Вирновского.

, (3.47)

.

2. Определение производительности при условии, что h = 0,6 с־¹ по формуле:

, (3.48)

.

5.Определение производительности, пологая, что сила сопротивления движению плунжера

Р_c = 2кН по формуле (3.47).

С учётом формулы:

, (3.48)

.

Таким образом, производительность по первой и четвёртой формулам одинаковая. Существенные отличия наблюдаем при расчёте по второй, третьей и пятой формулам.

6. Определим коэффициент подачи:

, (3.49)

.

_{Коэффициент подачи определяем по формуле:}

(3.50)

;

_{с учётом вязкости жидкости}

;

_{с учётом силы сопротивления}

.