задача, ГРП. вариант№15. Технологический расчет и подбор оборудования для нефтегазодобычи по дисциплине Технологическое оборудование нефтегазовой отрасли

• Название: Технологический расчет и подбор оборудования для нефтегазодобычи по дисциплине Технологическое оборудование нефтегазовой отрасли
• Анкор: задача, ГРП
• Дата: 02.01.2022
• Размер: 165.83 Kb.
• Имя файла: вариант№15 .docx
• Тип: Курсовая; #322780
• страница: 4 из 6

4 Определение длины хода плунжера ШСНУ с учетом действия статических сил

Исходные данные: диаметр плунжера D_пл = 56 мм, диаметр насосных штанг d = 25 мм, диаметр НКТ d_т = 102 х 6,5 мм, глубина спуска насоса L = 1750 м, длина хода сальникого штока S = 2,1 м, динамический уровень h_д = 1650 м, число качаний в минуту n = 12, плотность жидкости ρ_ж = 830 кг/м3 , сила сопротивления движению плунжера Р_с = 4 кН, буферное давление в выкидной линии – 1 МПа, кинематическая вязкость нефти ν = 0,1 см² /с при 80°С.

Определим параметр Коши по формуле (17):

(17)

где ω= π·n / 30 - угловая скорость вращения кривошипа;

а - скорость звука в штангах (а = 5100 м/с).





Давление столба жидкости над плунжером:



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



где средняя скорость в подъемных трубах:


Число Рейнольдса:



Коэффициент гидравлического сопротивления:





Давление под плунжером (сопротивлением клапанов пренебрегаем):



Тогда вес столба жидкости над плунжером определяется по формуле (18):

(18)

где F - площадь проходного сечения цилиндра;

Р_ст - давление столба жидкости над плунжером;

Р_б - буферное давление в выкидной линии;

Р_г - потери давления, обусловленного сопротивлением потоку жидкости в трубах;

Р_с - давление под плунжером, определяемое глубиной погружения насоса под динамический уровень и сопротивлением потоку жидкости в клапанах насоса и в фильтре, Р_с = Р_д - Р_кл;

L - глубина подвески насоса;



Деформация штанг под действием перепада давления над и под плунжером при ходе вверх, определяется по формуле (19):

(19)

где Е_ш - модуль упругости материала штанг;

- площадь поперечного сечения штанг





Удлинение труб при ходе штанг вниз определяется по формуле (20):

(20)

где Е_т - модуль упругости материала труб;

- площадь поперечного сечения труб (по металлу).





Деформация штанг за счет силы сопротивления при ходе штанг вниз опередим по формуле (21)

(21)

Где Р_с - сила сопротивления движению плунжера, кН

Потери хода за счет изгиба штанг определим по формуле (25), так как Рс < 10 кН.

(25)

где q_ш - вес 1 м длины штанг в жидкости.

R_с - радиус спирали, по которой изогнута сжатая часть колонны;

L_сж = Р_с /q_ш - длина сжатой части колонны;

I - момент инерции поперечного сечения штанг


Предварительно определим:




Осевой момент инерции для штанг:





Длина хода плунжера при действии статических сил S_пл определяется по формуле (23):

(23)

где S_А - длина хода точки подвеса штанг (полированного штока);

λ - сумма статических деформаций.