- •Практика по нефтепромысловому оборудованию содержание:
- •Введение
- •1. Расчёт оборудования при фонтанно-компрессорной эксплуатации скважин
- •1.1. Расчет усилий, действующих на фланцевое соединение фонтанной арматуры
- •1.2. Расчет нкт при фонтанно-компрессорной эксплуатации скважин
- •Трубы гладкие с треугольной резьбой
- •Трубы с высаженными наружу концами с треугольной резьбой
- •Трубы нкм с трапецеидальной резьбой
- •Трубы нкб с трапецеидальной резьбой
- •1.3. Насосно-компрессорные трубы с защитными покрытиями
- •1.4. Определение диаметра штуцера фонтанной арматуры
- •2. Расчет оборудования при штанговой глубиннонасосной эксплуатации скважин
- •2.1. Выбор оборудования шгну и определение параметров работы насоса
- •Рекомендуемые глубины спуска на углеродистых штангах
- •Рекомендуемые глубины спуска насосов на штангах
- •Рекомендуемые глубины спуска насосов на штангах
- •Механические характеристики материала штанг
- •2.2. Определение нагрузок на головку балансира станка-качалки
- •2.3. Определение длины хода плунжера штангового насоса
- •Варианты заданий к главе 2
- •2.4. Расчет производительности и определение коэффициента подачи шгну
- •2.5. Расчет прочности колонны штанг
- •2.6. Расчет нкт по аварийной нагрузке при эксплуатации шгну
- •2.7. Расчет нкт на циклические нагрузки
- •3. Выбор машин и оборудования при эксплуатации скважин электроцентробежными насосами (эцн)
- •3.1. Установки погружных электроцентробежных насосов
- •Характеристики погружных центробежных насосов
- •Параметры эцн в модульном исполнении
- •Характеристики погружных электродвигателей
- •Характеристики погружных электродвигателей
- •Основные характеристики кабелей
- •3.2.Определение глубины погружения насоса под динамический уровень
- •3.3. Выбор кабеля, трансформатора и определение эксплуатационных параметров уэцн
- •Литература
Рекомендуемые глубины спуска насосов на штангах
из сорбитизированной стали 15НМ (σпр = 110 МПа)
Диаметры насосов, мм |
28 |
32 |
38 |
43 |
56 |
68 |
93 |
Диаметры штанг, мм |
Длина одноступенчатой колонны, м |
||||||
16 |
1790 |
1600 |
1340 |
1120 |
- |
- |
- |
19 |
2050 |
1830 |
1580 |
1350 |
1020 |
750 |
470 |
22 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
600 |
Диаметр штанг, мм |
длина ступеней в °/о двухступенчатой колонны |
||||||
19 |
35 |
39 |
46 |
55 |
- |
- |
- |
16 |
65 |
61 |
54 |
45 |
- |
- |
- |
Глубина спуска L, м |
2300 |
2060 |
1730 |
1450 |
- |
- |
- |
Дииметр штанг, мм |
|
|
|
|
|
|
|
22 |
27 |
30 |
35 |
41 |
54 |
74 |
- |
19 |
73 |
70 |
65 |
59 |
46 |
26 |
- |
Глубина спуска L, м |
2550 |
2280 |
1970 |
1690 |
1280 |
935 |
- |
Диаметр штанг, мм |
Длина ступеней в % трехступенчатой колонны |
||||||
22 |
25 |
28 |
33 |
40 |
- |
- |
- |
19 |
29 |
32 |
39 |
46 |
- |
- |
- |
16 |
46 |
40 |
28 |
14 |
- |
- |
- |
Глубина спуска L, м |
2750 |
2460 |
2070 |
1740 |
- |
- |
- |
При выборе оптимального режима работы насоса исходят из условия получения минимальных напряжений в штангах, а, следовательно, и минимальной нагрузки на головку балансира с последующей проверкой прочности штанг на разрыв и выносливость.
Для получения минимума напряжений в штангах основные параметры работы насоса (при коэффициенте подачи η = 0,7 и плотности нефти ρ = 900 кг/м3) находятся между собой в следующей зависимости:
; (2.2)
, (2.3)
где qср - средняя масса 1 п. м двухступенчатых штанг.
Для выбора оптимального режима сначала задаются рядом возможных значений S для принятого типа станка-качалки и находят по формуле (2.2) соответствующие им значения n.
Далее для принятых значений S и полученных значений n определяют площадь сечения плунжера из формулы производительности насоса, см2:
, (2.4)
где Q - производительность насоса, м3/сут; S - длина хода сальникового штока, м.
Отсюда
.
Затем задаются стандартными значениями n, определяют по формуле (2.3) соответствующие им значения Fпл, а из формулы (2.4) определяют S.
Для всех режимов, при которых S и n входят в приемлемую область работы станка-качалки, определяют нагрузку на головку балансира.
Максимальная нагрузка по статической теории [27]:
, (2.5)
где L - глубина спуска насоса, м; b = (ρш - ρж) / ρш - коэффициент облегчения штанг в жидкости; ρш, ρж - плотность материала штанг и жидкости соответственно; S·n2 / 1440 - фактор инерционных нагрузок; g - ускорение свободного падения. Минимальная нагрузка при начале хода штанг вниз
. (2.6)
Затем выбирают режим, при котором нагрузка на головку балансира Рmax будет наименьшая, и определяют максимальное и минимальное напряжения в штангах:
; (2.7)
где fш - площадь поперечного сечения штанг.
Для выбора материала штанг определяют σпр [24]:
, (2.8)
где - амплитудное значение напряжения в асимметричном цикле.
По табл. 2.4 выбирают соответствующий материал для штанг, так чтобы
.
Таблица 2.4