контрольная работа по техмеху. РАСЧЕТ ШАРА. Седла 4 клапана
 Скачать 26.5 Kb.
|
|
На чертеже изображен клапан двойного действия. Под цифрой 3 обозначен легкий полый шар, его масса легче массы вытесняемой им пластовой жидкости т.е. он плавучий, а под цифрой 4 обычный стальной тяжелый шар. Клапан спускается в скважину на глубину 3000 метров и остается там в автономном режиме. В скважине пресная вода т.е. примерно 300 атмосфер на этой глубине. Полый шар выполнен из титанового деформируемого сплава ВТ 14, ВТ 15 или ВТ 22, механические свойства этих сплавов можно найти в интернете. Наружный диаметр шара 50 мм., внутренний 47 мм., толщина стенки 1,5 мм. Диаметр посадочного седла, в котором всплывая становится шар, 40 мм. Нам необходимо рассчитать какое объемное давление выдержит шар т.е. нагрузка как на подводную лодку. И второй вариант при котором разность давлений - забойного, то что давит сверху вниз и пластового которое давит снизу вверх. Если пластовое давление будет равно 350 Атм, а забойное 300 Атм, то шар будет придавливать к седлу, не считая объемного давления, давлением 50 Атм. При сбрасывании колонкового снаряда на забой скважины в колонковой трубе 2 над керном возникает избыточное давление р жидкости, необходимое для открытия шарового клапана и выхода жидкости из колонковой трубы (фиг.3). Давление р создает силу давления F жидкости в колонковой трубе 2 на шар 5 через канал диаметром dc седла 4 клапана  Для подъема шара необходимо соблюдение условия  где М - масса шара, кг; F1 - сила давления столба жидкости в скважине над шаром, прижимающая его к седлу клапана, Н; F 2 - сила давления столба жидкости в скважине под шаром выше седла клапана, выталкивающая шар из седла, Н. Масса сплошного (цельного) шара диаметром D равна  где  М - плотность материала шара, кг/м3 .Силы давления на шар столба жидкости высотой Н в скважине   где - плотность столба жидкости, кг/м3.Подставив (4), (6), (7) и (8) в (5) и решив его относительно p, получают  |