Таблица 2 - Типоразмеры насосных штанг
Показатель | Величина показателя для штанг диаметром, мм | |||
Площадь сечения, см2 | 2,0 | 2,8 | 3,8 | 4,9 |
Вес 1 погонного метра в воздухе, Н | 17,15 | 23,05 | 30,78 | 40,18 |
Диаметр штанговой муфты, мм |
Таблица 3 – Характеристика марок насосных штанг
Марка стали | Термообработка | Временное сопротивление sB | Предел текучести sT | Предел выносливости | ||
при растяжении | при изгибе | при кручении | ||||
нормализация | ||||||
улучшение | ||||||
30ХМ | закалка с охлаждением в масле |
Таблица 4 – Значения показателей
Наименование показателя | Значение показателя |
v – скорость течения в жидкости в кольцевом пространстве, м/с; | |
D – внутренний диаметр лифтовых труб, м; | 0,06 |
– плотность жидкости, кг/м3; | |
l0i – расстояние от муфты до точки касания тела штанги с нижней образующей внутренней стенки НКТ, м; | |
lш – длина одной штанги, м; | 8м |
P – давление развиваемое насосом, Па; | |
– гидромеханический КПД. | 0,7 |
Lв – длина винта, м; | |
– натяг винта, м; | 0,0002 |
e – эксцентриситет, м; | 0,004 |
– радиус винта, м; | 0,02 |
– шаг обоймы, м. | 0,13 |
h – толщина эластомера. | 1 см |
Hд – динамический/статический уровень жидкости в скважине, м; | 800/500 |
l – глубина подвески, м; | Равна длине колонны штанг |
P0 – давление на устье, Па; | |
– потери давления при подъеме скважинной продукции, Па; | |
се – коэффициент формы зуба. | |
E – модуль упругости, Па; | 2 1011 |
Таблица 5 – Значения показателей по вариантам
Наименование показателя | Значение показателя | |
– динамическая вязкость жидкости, Па·с; | 0,05+0,1*В | |
– угловая скорость вращения колонны штанг, с-1; | 35 - В | |
Коэффициенты, эластомера B С | 1 группа 0,95 | 2 группа 0,99 |
Lн– длина наклонного участка, м; | ||
Lв – длина вертикального участка, м. | ||
– зенитные углы вначале участка набора кривизны и в конце соответственно; | ||
Lнб – длина участка набора кривизны, м. | ||
rc– радиус кривизны участка скважины, м; | ||
L – длина колонны штанг, м. |
|
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 3
1 Расчет штанговой колонны с учетом нагрузок, возникающих в при добыче нефти установками штанговых винтовых насосов. 4
1.1 Определение напряжений кручения в штангах. 4
1.2 Определение напряжений, вызванных осевым растяжением.. 10
колонны штанг при добыче нефти. 10
1.3 Определение изгибающих нагрузок. 13
1.4 Расчет на прочность штанг при совместном действии изгиба, кручения и растяжения 14
2 Расчет на прочность штанг при подъеме колонны.. 16
2.1 Участок стабилизации зенитного угла. 16
2.2 Участок набора зенитного угла. 17
3 Пример расчета штанговой колонны в процессе эксплуатации. 22
3.1 Определение напряжений кручения в штангах. 22
3.2 Определение напряжений, вызванных осевым растяжением.. 25
колонны штанг при добыче нефти. 25
3.3 Определение изгибающих нагрузок. 26
3.4 Расчет на прочность штанг при совместном действии изгиба, кручения и растяжения 27
4 Пример расчета на прочность штанг при подъеме колонны.. 28
4.1 Участок стабилизации зенитного угла. 28
4.2 Участок набора зенитного угла. 28
5 Исходные данные для выполнения расчета. 29
Список литературы.. 33
|
Список литературы
1. Уразаков К.Р., Здольник С.Е., Нагуманов М.М. Справочник по добыче нефти. – СПб: ООО Недра, 2012. 672 с.
2. Уразаков К. Р., Латыпов Б. М., Исмагилов Р. Р. Экспериментальные исследования коэффициента трения элементов штанговой колонны винтовых насосных установок // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2015. №3. С.256–270. URL: https://ogbus.ru/issues/3_2015/ogbus_3_2015_p256-270_UrazakovKR_ru.pdf
3. Закиров А.Ф., Уразаков К.Р., Абуталипов У.М. Методика расчета потерь крутящего момента в подземной части винтовых насосов // Сб. науч. Тр. Башнипинефть. № 100. 2000. C. 116-120.
4. Уразаков К.Р. Эксплуатация наклонно направленных насосных скважин. М.: Недра, 1993. – 169 с.
5. Крылов А.В. Одновинтовые насосы. М.: Гостоптехиздат, 1962. –156 с.
6. Абуталипов У.М. Совершенствование эксплуатации наклонно направленных скважин установками винтовых насосов с поверхностным приводом. – Автореферат дисс. к.т.н., Уфа, 2005, 22 с.
7. Уразаков К.Р., Янтурин А.Ш., Закиров А.Ф. Расчет штанговых колонн для привода винтовых насосов в наклонно направленных скважинах //НТС «Нефтепромысловое дело». №4. 1999. С. 31-36.
8. Ицкович Г. М., Винокуров А. И., Минин Л. С. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов. М.: Высш. шк., 1970. - 544 с.
9. Давыдов А.Ю. Оценка влияния крутильных колебаний штанговой колонны на работу винтовой насосной установки. – Автореферат дисс. к.т.н., УГНТУ, 2002.
10. Долинский Ф. М., Михайлов М. Н. Краткий курс сопротивления материалов. - М.: Высш. шк., 1988. - 432 с.
11. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические машины: В 2 т. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2005. - Т.1 Одновинтовые насосы.- 488 с.
|
12. Меркин Д.Р. Введение в механику гибкой нити. М.: Наука, 1980.-240 с.
13. Насосная добыча высоковязкой нефти из наклонных и обводнённых скважин / Уразаков K.P. [и др.] // М.: «Недра-Бизнесцентр», 2003. - 303 с.
14. Султанов Б.З., Сидоркин Д.И. Затраты мощности поверхностного привода винтовой насосной установки. Технологии ТЭК - 2004-№3-с. 31-35
15. Пальчиков А.Л., Валеев А.М. Гидравлические сопротивления в скважинных винтовых установках при добыче высоковязкой нефти // Нефтепромысловое дело. №3. 2009. С. 28-31.
16. Уразаков К.Р., Латыпов Б.М., Исмагилов Р.Р. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ШТАНГОВЫХ КОЛОНН ДЛЯ ВИНТОВЫХ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2015. №4. С.72-94. URL: https://ogbus.ru/issues/4_2015/ogbus_4_2015_p72-94_UrazakovKR_ru.pdf