Определение изгибающих нагрузок





 

При направленном профиле скважины, на деформированную колонну штанг действует изгибающий момент, зависящий от радиуса и длинны искривленного участка. Возникающие изгибающие напряжения определяются как:

 

(22)

 

где Ми – изгибающий момент, Н·м;

Изгибающий момент определяется как:

 

(23)

где E – модуль упругости, Па;

I – момент инерции сечения штанги, м4;

rc– радиус кривизны участка, м.

 

1.4 Расчет на прочность штанг при совместном действии изгиба, кручения и растяжения

 

Наиболее опасным участком, является место, где происходит действие трех напряжений от: осевого растяжения, изгиба и кручения. Оценку статической прочности штанг, в данном случае, можно произвести используя условие прочности по гипотезе Мора [8]:

 

(24)

 

где и – главные напряжения.

 

(25)

(26)

 

где – нормальные напряжения, Па;

– касательные напряжения, Па.

Для изготовления насосных штанг используются пластичные материалы, для которых условие прочности Мора, превращается в третью теорию прочности, поскольку для таких материалов принимается условие [ р] = [ с].

Нормальные напряжения в опасном сечении определяются сложением напряжений вызванных изгибом и растяжением :

 

(27)

 

В скважинах с направленным профилем, значительны амплитуды напряжений штанговой колонны, поэтому для направленных участках, необходимо учитывать усталостное разрушение штанг.

Наибольшие значения амплитуды колебания касательных напряжений возникают в начальный промежуток времени после запуска насоса. Это обусловлено колебаниями частоты вращения ротора винтового насоса, из-за неравномерности зависимости коэффициента трения ротора о статор винтового насоса, от частоты вращения. В работе [9], установлено, что эти колебания распространяются на ограниченной длине от насоса.

Наибольшие значения амплитуды нормальных напряжений от изгиба возникают на направленных участках.

Коэффициент запаса прочности при усталостном разрушении штанг [10]:

 

(28)

 

где – среднее значение напряжений цикла, Па;

– амплитуда напряжений, Па;

– пределы выносливости при изгибе, кручении, Па;

– предел прочности, Па.

 

, (29)

 

где – максимальные и минимальные напряжения соответственно.

Для обеспечения усталостной прочности штанговой колонны,

 

Расчет на прочность штанг при подъеме колонны

 

Основные напряжения в колонне штанг, вызванные осевым растяжением и изгибом при их подъеме, возникают в наиболее опасных сечениях — у устья и на участках интенсивного пространственного искривления скважины.

Рисунок 3. Действие осевых нагрузок на штанговую колонну

 

Осевая нагрузка складывается из: осевой нагрузки в зоне сочленения колонны штанг с ротором винтового насоса при подъеме штанг из скважины Tрп; осевой нагрузки на наклонном участке Tн, наборе кривизны Tнб и вертикальном участке Tв.

Для определения основных нагрузок, рассмотри отдельные участки трехинтервальной скважины.





Читайте также:
Особенности этнокультурного развития народов Пензенского края: Пензенский край – типичный российский регион, где проживает ...
Конфликтные ситуации в медицинской практике: Наиболее ярким примером конфликта врача и пациента является...
Отчет по производственной практике по экономической безопасности: К основным функциональным целям на предприятии ООО «ХХХХ» относятся...
Своеобразие родной литературы: Толстой Л.Н. «Два товарища». Приёмы создания характеров и ситуаций...

Рекомендуемые страницы:


Поиск по сайту

©2015-2020 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Обратная связь
0.014 с.