Установление режима работы ШСНУ с учетом влияния деформации штанг и труб для скважины №796 Серафимовского месторождения — страница 8

  • Просмотров 2315
  • Скачиваний 17
  • Размер файла 255
    Кб

длины хода полированного штока Почти во всех скважинах фактическая производительность глубинно-насосных установок ниже расчетной, что обусловлено: -упругим удлинением и сокращением штанг и труб; -недостаточным заполнением жидкостью цилиндра насоса; -изменение объемов нефти и воды; -утечкой жидкости через клапаны насоса и неплотности в НКТ /4/. При работе насоса колонны штанг и труб периодически подвергаются упругим

деформациям от веса жидкости, действующей на плунжер. Кроме того, на колонну штанг действуют динамические нагрузки и силы трения, вследствие чего длина хода плунжера может существенно отличаться от длины хода полированного штока. Силы, действующие на узлы ШСНУ, принято делить на статические и динамические по критерию динамического подобия (критерий Коши) (3.1) где a=4900-скорость звука в штанговой колонне, м/с; ω=2πn-частота вращения

вала кривошипа, с-1. При μд≤0,4 режим работы установки считается статическим, а при μд>0,4 режим работы – динамическим. Для статических режимов силы инерции не оказывают практического влияния на длину хода плунжера, и длину хода полированного штока вычисляют по следующей формуле: , (3.2) где - сумма упругих деформаций штанг λш и труб λт, вызванных действием нагрузки от веса жидкости в НКТ. Они вычисляются по следующим формулам: (3.3)

(3.4) где εi – доля длины штанг с площадью поперечного сечения fшi в общей длине штанговой колонны Lн; f’т – площадь поперечного сечения по телу подъемных труб, м2; Е – модуль упругости материала штанг (для стали Е=2∙105 МПа). Если колонна насосно-компрессорных труб заякорена у насоса, то λт=0. Тогда суммарное упругое удлинение труб и штанг /4/: где d- диаметр плунжера, м; ρж-плотность откачиваемой жидкости, кг/м; g-ускорение свободного

падения, м/с2. При динамическом режиме работы длину хода полированного штока можно определить по следующим формулам. Формула АзНИПИнефти: (3.5) где т – коэффициент, учитывающий влияние силы инерции массы столба жидкости на упругие деформации штанг. Коэффициент т, рассчитанный А. Н. Адониным, имеет следующие значения: Условный диаметр насоса, мм ……………………….………43 55 68 93 Коэффициент т ……………………… …………………….1 1,5 2,0 3,0 Формула

(3.5) справедлива при μд≤0,5 для двухступенчатой колонны штанг, учитывает вынужденные колебания последней и имеет вид: (3.6) где Здесь lш1, lш2 – длина ступеней колонны штанг с площадями поперечного сечения fш1 и fш2 соответственно. Для частного случая колонны штанг постоянного сечения (т.е. одноступенчатой) формула (3.6) переходит в формулу Л. С. Лейбензона: (3.7) Формулы (3.6), (3.7) могут применяться для 0,2≤μ≤1,1. При расчете упругих деформаций