Пример расчета длины хода плунжера по статической и динамической теориям





Задача 17

Определить длину хода плунжера по статической и динамической теориям.

Исходные данные: диаметр плунжера Dпл = 43 мм, диаметр насосных штанг dш = 22 мм, диаметр НКТ - dт = 73 x 5,5 мм, глубина спуска насоса L = 1500 м, длина хода сальникого штока S = 2,1 м, динамический уровень hд = 1450 м, число качаний в минуту n = 15, плотность жидкости ρж = 900 кг/м3, сила сопротивления движению плунжера Рс = 4 кН, буферное давление в выкидной линии - 1,0 МПа, кинематическая вязкость нефти ν = 0,1 см2/с при 80°С.

Решение

Определим параметр Коши по формуле (4.12):

Следовательно, режим откачки находится в области динамических режимов.

Определим среднюю скорость в подъемных трубах:

Число Рейнольдса

.

Коэффициент гидравлического сопротивления

.

Потери давления за счет сопротивления потоку жидкости в трубах определим по соотношению

.

Вес столба жидкости над плунжером (формула (4.27))

.

Удлинение штанг (формула (4.26))

.

Удлинение труб при ходе штанг вниз (формула (4.28))

,

Сжатие штанг за счет силы сопротивления при ходе штанг вниз (формула (4.29))

.

Потери хода за счет изгиба штанг определим по формуле (4.32), так как Рс < 10 кН. Предварительно определим:

Длина хода плунжера при действии статических сил

.

Так как колонна штанг одноступенчатая, а жидкость вязкая, то за расчетную формулу выбираем (4.35). Определим параметр β1, выбирая b = 0,6:

Параметр μ в градусах

Длина хода плунжера по формуле (4.35)

Варианты заданий к главе 4 даны в табл. 4.6.

Таблица 4.6.

Варианты заданий к главе 4

Номер варианта Dт,мм Dпл, мм dш, мм L, м S, м hд, м n, мин-1 ρж, кг/м3 Рс, кН Рб, МПа ν, см2
16/19 1,8 0,5 0,09
19/22 2,1 0,6 0,08
2,5 0,7 0,1
25/19 2,1 0,8 0,11
5. 3.0 1,0 0,12
2,1 1,1 0,1
19/22 2,5 1,2 0,9
22/19 3,0 1,3 0,02
3,5 1,4 0,03
3,5 1,5 0,01
1,8 0,4 0.02
2,1 0,5 0,03
8.9 19/16 2,5 0.6 0,04
22/19 3,0 0,7 0,05
2,5 0,8 0,06
2,1 1,7 0.07
2,5 0,9 0,08
16/19 2,5 0,8 0,10
19/22 3,0 0,7 0,11
3,5 1,1 0,12
1,8 0,8 0,1
2,1 0,9 0,11
2,5 1,1 0,13
22/25 3,5 1,2 0,12
3,5 1,3 0,13

 

Расчет производительности и определение коэффициента подачи ШГНУ

4.6.1. Формула производительности по элементарной теории [27|

 

(4.37)

где F - площадь поперечного сечения плунжера; n - число двойных ходов в мин; SА - длина хода точки подвеса щтанг; λшт, λтр - удлинение насосных штанг и труб от веса столба жидкости,

, (4.38)

где Рж = hд·ρж·F·g - вес столба жидкости над плунжером; L - глубина подвески насоса; E = 2,1·1011 Н/м2 - модуль упругости стали.

Последний член формулы (4.37) учитывает увеличение длины хода плунжера за счет инерционных сил - δи:

Учитывая массу муфт штанг,

 

4.6.2. Производительность по элементарной теории А. Н. Адонина [1]

(4.39)

где

- параметр Коши; а - скорость звука в колонне штанг; m - коэффициент, учитывающий влияние инерции столба жидкости.

Для Dпл < 43 мм, m = 1,0;

Dпл = 55 мм, m = 1,5;

Dпл = 68 - 70 мм, m = 2,0;

Dпл=82 мм, m = 4,0;

Dпл = 93мм, m = 3,0;

Dпл = 120мм, m = 4,0.

 

Формула производительности А. С. Вирновского

(4.40)

где член SА/cosμ, выражающий перемещение плунжера при отсутствии статических удлинений λш и λтр, получен для вынужденных колебаний «свободной» штанги, т. е. штанги без плунжера, при гармоническом законе движения балансира. Отсюда следует, что формула (4.40) применима лишь для насосов малого диаметра (D < 43 мм и μ < 0,785).

Формула (2.39) приемлема для всех диаметров плунжера при μ < 0,55. При больших значениях μ, она дает погрешность около 9% [1].

 





Читайте также:
Социальное обеспечение и социальная защита в РФ: Понятие социального обеспечения тесно увязывается с понятием ...
Основные научные достижения Средневековья: Ситуация в средневековой науке стала меняться к лучшему с...
Гражданская лирика А. С. Пушкина: Пушкин начал писать стихи очень рано вскоре после...
Основные факторы риска неинфекционных заболеваний: Основные факторы риска неинфекционных заболеваний, увеличивающие вероятность...

Рекомендуемые страницы:



Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда...

Поиск по сайту

©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.013 с.