Файл: Юрчук, А. М. Расчеты в добыче нефти учеб. пособие.pdf

(р + 1)(1 + т )

m] (I —10*кр),

^

[ (Со--ар) 0,25/fyjH+ Р+ 1

где

Fпл^д

^ ===1

^-^дРнт ^

2,1 • lOiOs/ш м2/кг,

где

FnJ] = 6,15 см2 — площадь

сечения

плунжера

насоса;

/ш —

площадь сечения штанг в см2.

Остальные обозначения даны в условии задачи.

Для двухступенчатой колонны средневзвешенный диаметр штанг

d

ср

2,2-28 +

1.9-72

=

1,98 см;

100

/ш= 0,785 • 1,982 = 3,08 см2.

Подставляя в формулы для коэффициентов к и

£ значения вхо­

дящих в

них

величин,

получаем

....

6,15 ■890

= 4 8 -10-8-

2,1 - 10і° -1,8 ■3,08

6 =

1 — 4,8 - ІО-8• 890 - 850 = 0,964;

Р

Т’пл

I

Т’пл

_ 6,15

6,15

0,073.

Г ° — F “Г F — FH ~

177

177 —16,6

Задавшись глубиной погружения насоса под динамический уро­

вень h = 1060 м, при

которой

давление на приеме насоса р =

=

90 кгс/см2,

определим общий

коэффициент подачи:

,

Г

(90 +

1) (1 +

0,1)

-0,1] X

»1

— Л г. сЛуд —

[ ( 2 0 0 - 0 , 7 - ■90) 0,25-0,073-1 + 90+1

X (0,964 - 4,8 • ІО-8- 104• 90) = 0,893.

Результаты расчетов

Т а б л и ц а 40

Коэффициент

Коэффициент

р.

подачи, завися­

подачи, завися­

р,

щий от влияния

щий от удлине­

ч'

V

с

’’уд

ч'

кгс/см2

свободного

ния колонны

кгс/см2

газа т)г> с

насосных штанг

’Ѵд

90

0,970

0,921 .

0,893

40

0,920

0,945

0,869

80

0,964

0,926

0,893

30

0,912

0,950

0,866

70

0,956

0,930

0,889

20

0,847

0,954

0,808

60

0,948

0,935

0,886

10

0,732

0,959

0,702

50

0,936

0,940

0,880

Р3 =

5000 кгс;

после

остановки насоса

при незаполненных

пол­

ностью трубах

Рнз =

4800 кгс.

Время

остановки

насоса t =

2 ч.

Внутренний диаметр насосных труб dT =

62 мм; диаметр насосных

штанг

dm = 22 мм; диаметр

плунжера

насоса Б пл = 56 мм;

плот­

ность

жидкости р =

900 кг/м3.

Глубина

скважины

Н = 1600 м.

Утечка

жидкости

из насосных труб

будет

<?Ут =

( Р 3 - ^ н э )

/ т — / ш

24

F п л — /ш

— м3/сут,

р і

где /т = 30,2 см2 — площадь

проходного сечения

насосных

труб;

/ш =

3,8 см2 —

площадь поперечного

сечения

насосных штанг;

Fn„ = 24,6 см2 — площадь

поперечного

сечения

плунжера.

Таким

образом,

__

Оут

3,04

= 1160 м.

У

/ т ---/ш

(0,003 — 0,00038)

12*

179

бензона)

и сравнить полученные

результаты

[31 ].

DnJl = 43 мм;

Расчетные

условия:

диаметр

плунжера насоса

диаметр насосных штанг dm — 22 мм;

диаметр насосных труб dr =

= 62 мм; глубина спуска насоса

L =

1500 м;

длина

хода сальни­

кового штока s =

2,1 м; число качаний в минуту п =

9 и 15; плот­

ность жидкости

р =

900 кг/м3.

1 . Д л и н а х о д а п л у н ж е р а по с т а т и ч е с к о й

т е о р и и .

При

п = 9:

_ Л . ,

2 2 Ы , і п - \

,

, 2 2 b L W \

/^пл р Ь 2 ( / ш 4 / т )

I

1012

)

Л - S ^ l - r

1012

j

104£/ш/т

где X — потери хода от удлинений насосных штанг и труб в м; F„„ =

=

14,6 см2 —

площадь

сечения плунжера

диаметром 43 мм; /ш =

=

3,8 см2 — площадь поперечного сечения штаиг диаметром 22 мм;

/т =

11,7 см2 — площадь поперечпого сечения тела труб диаметром

62 мм;

Е = 2,1 • 10° кгс/см2 —

модуль

упругости стали.

1=

2,1 ('J1 4

225 • 15002•92 ^

14,6 • 900 • 15002 (3,8411,7)

1 0 1 2

І О 4 • 2,1 • 10° • 3,8 • 11,7

:2,1 ( і + -2^

3 )

- 0,49 =

1,69 м.

При

п = 15

„

п \

! л \

225 • 15002 ■152 \

л /Q . QK

япл — 2,1 ^1

J

0,49 —1,85 м.

2. Д л и н а х о д а п л у н ж е р а по д и н а м и ч е с к о й

т е о р и и .

9:

При

п =

И. А.

Парного

а)

по

формуле

i f ,

, ( 2Хг \ 2

4^і

С03Ф ’

c o s ср

]/ 1

+

( - 7 ^ ) ---- -

где

ср =

^

= — 5Щ 00

=

0,276 рад,

или

i80‘° f 6 = 15,8° -

лre

3,14 • 9

= 0,94 — угловая

скорость; а = 5100 м/с

— ско-

30

30

материале

штанг

ростъ

звука в

= - | А, =

|- 0,49 = 0,33 м;

cos cp = cos 15,8° = cos 15° 48' = 0,962.

Следовательно,

пл

2,1

I Л

, / 2-0,33 у

4-0,33 0,962 =1,56 м;

0,3,962

V * 1' V 2,1

1У

2,1

б) по

формуле

Л. С. Лсйбензона — А. С. Вирновского

snJI = —-------

X =

,.2’* — 0,49 = 1,69 м.

пл

cos ф

0,962

При

п = 15:

И. А. Парного

а)

по

формуле

со = -Ч и — = 1,57;

ф =

-с4ПЙ— = 0,461 рад. или 26 24 ;

30

5100

cos cp = cos 26° 24” = 0,896;

= ‘ -71*

б)

по

формуле Л.

С. Лейбеизопа

=

0,896

~ 0,49 = 1,86 M‘

(в

Сведем

для

наглядности полученные длины хода плунжера s ^

м)

в

табл.

41.

Т а б л и ц а 41

Длина хода плунжера

Число качаний в минуту

Теория расчета

п = 9

п = 15

Статическая

......................................................................

1,69

1,85

Динамическая по Парному

..........................................

1,56

1,71

Динамическая по Лейбензону .......................................

1,69

1,86

и

Как видно из этой таблицы,

значения snjI по статической теории

по

формуле

Л.

С. Лейбензона

почти совпадают, а по

формуле