.
Давление под плунжером

,
.
Перепад давления над плунжером

.
Выбираем штанги 16 мм и 19 мм в равных долях.

Для нижней секции (диаметр 16 мм) (формула (2.46))



По формуле (2.51) найдем

;



Максимальное напряжение



Приведенное напряжение



Для верхней секции (диаметром 19 мм) по формуле (2.50)



;

.

По формуле (2.51) определим

;



.

Приведенное напряжение

.

Подбором длин штанг можно добиться выравнивания σпр. Уменьшим длину верхней секции на 10%, соответственно увеличив нижнюю: L1 = 455 + 45 = 500 м; L2 = 410 м.

Произведем расчет по формулам (2.46) - (2.51).

Нижняя секция (диаметром 16 мм):



;



.

Приведенное напряжение

---

.

Для верхней секции (диаметром 19 мм) по формуле (2.50)



По формуле (2.51)

;





Приведенное напряжение .

По табл. 2.4 выбираем для штанг диаметром 16 и 19 мм сталь 40, имеющую σпр т = 70 МПа, σт = 320 МПа. Запас прочности по σт

.

Задача 15. Выбрать режим работы исходя из расчетов на прочность двухступенчатой колонны штанг из стали 40 для СК-6-2,1-2500.

Дано: Dпл = 38 мм; глубина спуска насоса - 1100 м; динамический уровень - 1050 м; плотность жидкости ρж = 850 кг/м³;буферное давление Рб = 0,5 МПа; штанги из стали 40, σпр = 70 МПа. Решение. Определим параметр Коши. Для СК6 n_max = 15 мин^-1, ω = 1,57 с^-1 .



Режим статический.

Определим перепад давления над плунжером из формулы (2.27):

.

Полагаем, что гидравлическое сопротивление движению жидкости в трубах мало, Рг = 0.

Найдем статическое давление над плунжером:

.

Давление под плунжером



.

Перепад давления над плунжером

.

Выбираем штанги 16 мм длиной 600 м и 19 мм длиной 500 м.^:

Для нижней секции (диаметр 16 мм) (формула (2.46)):

---

.

По формуле (2.51) найдем σср:



Максимальное напряжение

.

Приведенное напряжение

.

Для верхней секции (диаметром 19 мм) по формуле (2.50)



По формуле (2.51)





.

Приведенное напряжение

.

Следовательно, штанги должны быть из стали класса 20ХH σпр = 90МПа.

Уменьшим число качаний до n = 9 мин^-1:

;

( Режим статический)

Вновь рассчитаем нижнюю секцию штанг (диаметр 16 мм, L1= 600 м):



.



.

.

Верхняя секция (диаметр 19 мм, 500 м):







;

.

Следовательно, если ограничить число качаний n < 9 мин^-1, то можно использовать штанги из стали 40, σпр = 70 МПа.

---

Задача 16. Выбрать материал для верхней секции колонны штанг по условиям задачи 9, исходя из рассчитанных нагрузок на головку балансира.

Решение. По условиям задачи 9 длина штанг 1870 м, из них dш2 = 22 мм, Lш2 = 560 м, dш1 = 19 мм, Lш1 = 1310 м.

Максимальная и минимальная нагрузки по теории Вирновского Рmax = 70930 Н; Pmin = 26927 Н.

Определим максимальное и минимальное напряжения по формулам (2.7) и (2.8):

;

.

Амплитудное напряжение

.

Приведенное напряжение

.

По табл. 2.4 выбираем материал верхней секции штанг. Это может быть сталь 20Н2М нормализованная с поверхностным упрочнением ТВЧ ( σпр =110 МПа) для некоррозионных условий или ст. 40 с такой же обработкой ( σпр = 120 МПа).

Запас по пределу текучести составит:

для стали 20Н2М ;

для стали 40 .

---

Контрольные вопросы:

Список 1

1. 
   Что входит в состав СШНУ?
   
2. 
   Какие известны типы скважинного оборудования СШНУ?
   
3. 
   Какие насосы применяются на промыслах по конструкции?
   
4. 
   Назовите основные параметры скважинных насосов и диапазон их регулирования?
   
5. 
   Как передаются нагрузки на плунжер насоса?
   
6. 
   В каком диапазоне меняются главные параметры штанг?
   
7. 
   Из какой стали изготавливаются насосные штанги?
   
8. 
   Для чего применяются газовые и песочные якоря?
   
9. 
   Какие типы насосных труб известны?
   
10. 
    Что входит в состав наземного оборудования СШНУ?
    

Список 2

1. 
   Для чего нужен устьевой сальник?
   
2. 
   Из каких элементов состоит станок –качалка?
   
3. 
   Как регулируются основные параметры станка-качалки?
   
4. 
   Какие нагрузки действуют на привод и как измеряются?
   
5. 
   Как по диаграмме определить заклинку плунжера насоса?
   
6. 
   От чего зависит подача СШНУ?
   
7. 
   По каким параметрам выбирается привод СШНУ?
   
8. 
   От чего зависит максимальная глубина спуска насоса?
   
9. 
   Какие существуют типы приводов штангового насоса?
   
10. 
    От чего зависят нагрузки на головку балансира при работе ШСНУ?
    

Задача:

Рассчитать производительность СШНУ и усилие в точке подвески штанг для следующих условий.

Характеристики условий работы	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
глубина скважины	1000	1100	1200	1300	1400	1600	1800	1900	2000	2100	900	800	1500
глубина спуска насоса	900	1000	1100	1200	1300	1500	1700	1800	1900	2000	800	700	1400
диаметр насоса Dпл	43	55	55	43	38	32	28	38	32	28	55	68	38
диаметр штанг/НКТ	19/60	22/73	22/60	19/60	19/60	19/60	22/73	25/73	25/73	25/73	19/60	19/60	22/60
плотность нефти, кг/м3	0.85
длина хода точки подвеса штанг	2.3	2.2	2.4	2.5	2.8	3.0	3.2	3.4	3.5	3.6	2.1	2.2	2.1
число качаний n = мин-1	12	12	12	12	10	9	8	8	8	8	12	12	10
забойное давление	30
содержание воды	0,25

---

Смотрите также файлы

• Домашнее задание 6 1 Имеются следующие данные.doc

• Контрольная работа за 2 семестр По дисциплине Математика Вариант 2 Фамилия Имя.doc

• Закон от 14. 11. 2002 n 161фз (ред от 30. 12. 2021) "О государственных и муниципальных унитарных предприятиях".docx

• Вырежи и наклей какую хочешь игрушку.docx

• Расчеты установившейся свободной фильтрации из необлицованных каналов Аннотация. Цель.docx