При пневматическом уравновешивании.

Размеры цилиндра и давление газа в системе определяют из зависимости. ,где– площадь сечения цилиндра;P– давление в системе. Объем баллона обычно принимают в 10р больше объема цилиндра. Это необходимо для того, чтобы колебания давления в системе и соответственно уравновешивающего усилия были не больше 10%.

При комбинированном уравновешивании.

, где- вес кривошипного,- балансирного грузов. При расчете уравновешивания вторым способом по наименьшему отклонению от тангенциальных усилий получено для балансирного уравновешивания.,

где - коэффициент динамических сил в системе. Обычно он равен 0,94-0,98.

Тангенциальные усилия на пальце кривошипа с-к.

Тангенциальное усилие определяет крутящий момент на кривошипном валу, равный rT. Этот момент определяет и необходимую мощность двигателя с учетом к.п.д. передачи. Изменение танг. усилия показывает степень неравномерности нагрузки на двигатель. При определении тангенциального усилия силами трения и инерционными силами, возникающими от движения противовесов, пренебрегают. Все допущения принимают по элементарной теории в т.ч. уголf=0.

Отсюда усилие в точке подсоединения шатуна к балансиру (f=0)

(1)

Ранее известно: .

(2)

тогда

.

Или (4)

Тангенциальное усилие на пальце кривошипа . (β.

(5)

При ходе вниз получают (6)

Где

(7)

Из анализа выражения следует:

1) Первые члены сумм (Csin)отражают изменение статических, вторые- динамических сил;

2)Абсолютные величины статических и динамических сил при ходе вверх и вниз не равны: ,

3) При ходе точки подвеса штанг вверх а вниз.

1 – статические усилия; 2 – динамические усилия; 3 – суммарные усилия.

В реальных установках значение реальной отрицательной силы еще больше, что обусловлено инерцией балансира и деталей, установленных на нем. Чем больше эти грузы и чем больше тангенциальное ускорение, тем больше по абсолютной величине отрицательная составляющая.

Появление отрицательных сил плохо сказывается на долговечности основных узлов и деталей с-к и прежде всего, на долговечности редуктора, вызывая удары в зубчатом зацеплении колес. Это приводит к ускоренному износу и поломке зубьев. График изменения тангенциального усилия за полный оборот кривошипа. Суммируя статические (1) и динамические (2) составляющие усилия находят тангенциальное усилие на пальце кривошипа (3). Тангенциальные усилия у уравновеш. с-к положительны, но они изменяются от нуля до max, что указывает на неравномерность нагрузки двигателя. У неуравновешенного с-к (крив 4) отмечаются большие отрицательные нагрузки, а амплитуда значительно больше.

Лекция

Оборудование для одновременной раздельной эксплуатации нескольких пластов одной скважиной.

Использование одной скважины для эксплуатации нескольких пластов дает большую экономию средств за счет сокращения затрат на бурение. Оборудование скважин при этом усложняется, но получаемый эффект перекрывает увеличение стоимости оборудования и его обслуживания.

Одновременно раздельная эксплуатация при фонтанировании скважин.

Схема фонтан-фонтан используется в период разработки м/р, когда энергетические запасы пластов обеспечивают фонтанирование. При использовании этой схемы продукция пластов может подниматься на поверхность по одному - либо по отдельным каналам, число которых должно быть равно числу эксплуатируемых пластов. В качестве каналов используются колонны НКТ, располагаемые в эксплуатационной колонне параллельно или концентрично. Наиболее простая схема оборудования включает пакер 8, устанавливаемый между продуктивными пластами 7 и 9. Верхний пласт эксплуатируется по кольцевому каналу НКТ – э.к. 6, а нижний – по колонне НКТ -5. Для установки или извлечения пакера используется колонна НКТ. Фонтанная арматура имеет задвижки 1, 2 для сообщения с внутренними полостями колонн и штуцеры 3, 4 для регулирования режима отбора жидкости.

Для подъема пластовой жидкости по одной колонне НКТ используется схема с двумя пакерами, устанавливаемыми выше кровли каждого пласта. Жидкость поступает из пластов во внутреннюю полость колонны НКТ через обратные клапаны и штуцеры и, смешиваясь, поднимается на поверхность. Обратные клапана исключают возможные перетоки из пласта в пласт, а штуцеры служат для регулирования отбора жидкости из каждого пласта.

Эксплуатация двух пластов позволяет использовать энергию высоконапорных пластов для интенсификации добычи из низконапорных. Пакер устанавливается на колонне НКТ между пластами. Выше него может быть установлен инжектор, струйный насос, в котором для откачки жидкости из верхнего низконапорного пласта используется кинетическая энергия струи пластовой жидкости из нижнего высоконапорного пласта.

Известна схема с использованием двух концентрично расположенных колонн НКТ. При этом в скважину опускают два ряда НКТ: первый ряд 2 до забоя, второй 3 – до кровли верхнего пласта. Один пакер 5 устанавливают между э.к. и наружным рядом НКТ, второй 4 – между рядами НКТ

1УФК, 2 УФК. Установка фонтанная с концентричной подвеской НКТ. Они рассчитаны на э.к. диаметром 146 и 168мм. При эксплуатации пластовая жидкость поднимается из нижнего пласта по внутреннему ряду НКТ, а из верхнего пласта по кольцевому каналу между рядами НКТ.

При использовании схемы с применением параллельных рядов НКТ устанавливается пакер, изолирующий нижний пласт от верхнего. Вторая колонна спускается параллельно, и её башмак располагается выше пакера в зоне перфорации верхнего пласта и т.д. до шести рядов НКТ.

Опыт эксплуатации показал, что: использование концентрически расположенных колонн резко усложняет глубинные исследования пласта, эксплуатируемого по кольцевому пространству, и удаление парафина; ухудшаются условия фонтанирования, т.к. течение жидкости происходит по кольцевому каналу с высоким гидравлическим сопротивлением из-за наличия муфтовых соединений; применение концентрически расположенных колонн позволяет использовать эксплуатационные колонны меньшего диаметра по сравнению с параллельными рядами НКТ; использование в качестве канала пространства между НКТ и э.к. нежелательно, т.к. приводит к абразивному изнашиванию эксплуатационной колонны.