определение нпгр. Определение нагрузок на головку балансира СК. Решение Определим параметр Коши , 8, стр. 50 (1)

• Название: Решение Определим параметр Коши , 8, стр. 50 (1)
• Анкор: определение нпгр
• Дата: 26.03.2023
• Размер: 32.76 Kb.
• Имя файла: Определение нагрузок на головку балансира СК.docx
• Тип: Решение; #1016084

2.2 Расчет оборудования
2.2.1 Определение нагрузок на головку балансира СК
Исходные данные:

L = 1259 м - глубина скважины;

h_d = 1189 м - динамический уровень;

D_пл = 32 мм - диаметр плунжера;

D_тр = 60 мм - диаметр труб;

d_шт1 = 22 мм - диаметр штанг;

L₁ = 560 м (44%) - длина колонны штанг;

d_шт2 = 19 мм - диаметр штанг;

L₂ = 699 м (56%) - длина колонны штанг;

= 885  кг/м³ - плотность жидкости;

= 1,26 – угловая скорость вращения кривошипа;

a = 4900 м/с – скорость звука в штангах;

СК-12-2,5-4000
Решение

Определим параметр Коши:
µ = , [8, стр.50] (1)
µ =
Максимальная нагрузка на СК по статической теории (формула Муравьева И.М.):
, [8, стр.50] (2)

где Р_ж - вес столба жидкости, H;

b - коэффициент облегчения штанг в жидкости;

m - фактор динамичности.
, [8, стр.50] (3)

[8, стр.50] (4)

[8, стр.50] (5)

где S_A - длина хода точки подвеса штанг= 2,5 м; n - число качаний в минуту=12
Вес штанг в воздухе, H:
, [8, стр.50] (6)


Минимальная нагрузка будет, очевидно, при начале хода штанг вниз, когда вес жидкости не действует на штанги, а динамический фактор вычитается:
, [8, стр.51] (7)

Определение нагрузок по формулам А.С. Вирновского:



[8, стр.51] (8)




[8, стр.51] (9)
где - отношение площадей просвета;

_шт - удлинение штанг, м;

P’_ж - вес столба жидкости в кольцевом пространстве, H;

P’_шт - вес колонны штанг в жидкости, H;

φ – коэффициент отношения площадей;

– кинематические коэффициенты.
[8, стр.52] (10)

где – площадь сечения внутреннего канала труб;

- площадь поперечного сечения штанг;

– площадь сечения труб по металлу.
Расчет ведется для ступенчатой колонны штанг, поэтому вместо берем :
, [8, стр.52] (11)
3,2∙
, м [8, стр.52] (12)

[8, стр.51] (13)

[8, стр.51] (14)

= 0,29
= 0,785 ( - )=8,64∙
φ= [8, стр.52] (15)
φ= =0,729
Для СК-12-2,5-4000 при S_A =2,5м

= - ∙∙ ∙ ∙
Упрощенные формулы А.С. Вирновского:



[8, стр.52] (16)
∙ ∙


[8, стр.52] (17)
–
Максимальная нагрузка на основе динамической теории по формуле И.А. Чарного:
[8, стр.52] (18)
где - коэффициент, учитывающий вибрацию штанг;
µ =


[8, стр.53] (19)


Максимальная нагрузка на основе динамической теории по эмпирической формуле А.Н. Адонина:


[8, стр.53] (20)
где m - кинетический коэффициент;
[8, стр.53](21)
где - длина шатуна;

– радиус кривошипа;

– длина заднего плеча балансира.







= 48647,22 H
Таким образом, принимая за основу нагрузку, рассчитанную по формулам А.С. Вирновского, можно считать, что наиболее близкие значения по P_max дают формула А.Н. Адонина 48647,22 H) и упрощенная формула А.С. Вирновского H; по P_min наиболее близкие значения дают упрощенная формула А.С. Вирновского H и формула И.М. Муравьева H.

Оценивая трудоемкость расчетов, следует отметить, что для оценочных, приближенных расчетов P_max следует пользоваться формулой И.М. Муравьева и уточненной автором для P_min формулой, а для конструкторских или точных технологических расчетов следует пользоваться формулами А.С. Вирновского или А.Н. Адонина.