Главная страница
Навигация по странице:

  • «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

    		•

    методичка Хабибуллина. Учебнометодическое пособие по курсам "Техника и технология добычи, подготовки нефти, газа и воды"


    Скачать 5.09 Mb.
    НазваниеУчебнометодическое пособие по курсам "Техника и технология добычи, подготовки нефти, газа и воды"
    Анкорметодичка Хабибуллина.doc
    Дата27.12.2017
    Размер5.09 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файламетодичка Хабибуллина.doc
    ТипУчебно-методическое пособие
    #13239
    страница1 из 15
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


    Федеральное агентство по образованию

    Государственное образовательное учреждение

    высшего профессионального образования

    «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

    ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

    Филиал в г. Октябрьском
    Кафедра НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЯ
    УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

    по курсам: "Техника и технология добычи, подготовки нефти, газа и воды",

    "Нефтегазопромысловое оборудование"

    Методические указания к решению задач на прочность оборудования для добычи нефти и газа для студентов специальности "Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов", "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", "Нефтегазовое дело"

    Уфа 2010
    В методических указаниях к решению задач и выполнению контрольных работ в систематизированном виде приводятся в последовательности решения наиболее часто встречаемых практических задач и исходные данные по вариан­там, касающихся всех разделов Курсов «Машины и оборудование для добычи нефти и газа», «Техника и технология добычи, подготовки и сбора нефти, газа и воды», «Нефтепромысловое оборудовании», «Машины и оборудование нефте­газовых объектов»

    Составитель Хабибуллин М.Я., доц., канд. техн. наук
    Рецензент Арсланов И.Г., проф., д-р техн. наук
    ©Уфимский государственный нефтяной технический университет,2010

    Оглавление


    Оглавление 3

    1 АРМАТУРА УСТЬЕВАЯ СКВАЖИННАЯ И ПАКЕРЫ 3

    1.1 Расчет фланцевого соединения на прочность. 3

    1.2 Расчет деталей запорных устройств арматуры на прочность 8

    1.3 Расчет оптимальной величины нагрузки на уплотнительные элементы пакеров с механическим управлением 11

    2 НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ ТРУБЫ 16

    2.1 Расчет труб на прочность при фонтанном и компрессорном спосо­бах эксплуатации 16

    2.2 Расчет труб на прочность при эксплуатации скважины установками штанговых насосов 20

    2.3 Расчет резьбовых соединений труб нефтяного сортамента на прочность 22

    3 БАЛАНСИРНЫЙ СТАНОК-КАЧАЛКА 24

    3.1. Определение нагрузки на штоке в точке подвеса штанг. 24

    3.2. Расчет балансира станка-качалки на прочность 28

    3.3. Расчет уравновешивания станка-качалки 31

    3.4 Определение усилий в шатунах станка-качалки при разных спо­собах уравновешивания 33

    4 НАСОСНЫЕ ШТАНГИ 36

    4.1 Расчет на прочность насосных штанг 36

    4.2 Конструирование многоступенчатых штанговых колонн 39

    5 НАСОСЫ СКВАЖИННЫЕ ШТАНГОВЫЕ 41

    5.1 Расчет деталей насоса на прочность 41

    5.2. Определение утечек в плунжерной паре насоса 44

    6. УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 47

    6.1 Подбор основного оборудования установки электроцентробежного насоса на скважине 47

    6.2. Расчет корпуса электроцентробежного погружного насоса на прочность 51

    ЛИТЕРАТУРА 54



    1 АРМАТУРА УСТЬЕВАЯ СКВАЖИННАЯ И ПАКЕРЫ

    1.1 Расчет фланцевого соединения на прочность.


    Соединение узлов и деталей устьевой арматуры осуществляется с помощью фланцев. При этом уплотнение фланцевого соединения производится с помо­щью металлических колец овального или восьмигранного сечения. Эластичные, неметаллические уплотнения широко применяются в поверхностных соедине­ниях системы сбора и подготовки нефти. В устьевой арматуре усилие, дейст­вующее на кольцо, не должно приводить к его остаточной деформациям. Общее усилие, действующее на фланцевое соединение при эксплуатации арматуры оп­ределяется:
    (1)

    где Рдав - усилие от действия давления, разжимающего фланцы, кН;

     (2)

    где Дср - средний диаметр уплотнительного кольца, мм;

    Р- рабочее давление среды, МПа;

    - остаточное усилие предварительной затяжки, которое должно быть достаточным для уплотнения соединения, кН;

     (3)

    где  - эффективная ширина прокладки, мм;

    т - прокладочный коэффициент, зависящий от упругих свойств материа­ла прокладки;

    - усилие, учитывающее влияние температуры, кН;

     (4)
    где Δt - разность температур фланца и шпилек, °С;

    -для растягиваемой части шпильки, мм;

    а - коэффициент теплового расширения материала фланца, 1/°С

    Ешп, Епр - модули упругости материалов соответственно шпилек и проклад­ки, МПа;

     - площади горизонтального сечения соответственно суммарная шпилек и прокладки, мм2;

    hpaб - высота прокладки между поверхностями ее опоры о соседние фланцы, мм;

     , (5)

    где обозначения hmи R0см. на рисунке 1.



    Рисунок 1. - Схема фланцевого соединения устьевой арматуры

    Рман - усилие от массы отводящих манифольдов, кН;
     (6)

    где Мизг- изгибающий момент, равный произведению тяжести отвода до оси устьевой арматуры, кН-мм, (см. рис. 2);

    Дб - диаметр окружности, проведенной через оси болтов, мм;



    Рисунок 2 - Схема нагрузки на устьевую арматуру

    Усилие, действующее на наиболее нагруженную шпильку фланцевого соедине­ния при эксплуатации арматуры

     (7)

    а растягивающее напряжение


     (8)

    где Z - количество шпилек фланцевого соединения;

    [σР] - допускаемое напряжение материала шпилек, МПа.

    Фланцевое соединение арматуры рассчитывают по наиболее опасному сечению АС(см. рис. 1). При расчете фланца его можно представить в виде кон­сольной балки с заделкой в сечении АС. Изгибающий момент, действующий в этом сечении будет определяться:

     (10)

    а полярный момент сопротивления прямоугольного сечения, в виде которого можно представить сечение АС:

     (11)

    где а - основание прямоугольника, мм;

    b- его высота, мм.

    Изгибающие напряжения в опасном сечении:

     (12)

    Задача 1 Рассчитать на прочность фланцевое соединение по из­вестным выражениям. Исходные данные по вариантам представлены в таблице 1 (общие исходные данные Дб, Дпр, Дср, hn,Ro, ,b)

    Таблица 1. - Расчет фланцевого соединения

    №

    вар
    Р,

    МПа
    bэф,

    мм
    m
    Δt, °С


    мм
    Z
    , мм

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8

    1
    10
    2
    4,8
    1
    60
    6
    16

    2
    11
    2,1
    4,81
    1,1
    60,1
    7
    18

    3
    12
    2,2
    4,82
    1,2
    60,2
    8
    20

    4
    13
    2,3
    4.83
    1,3
    60,3
    9
    22

    5
    14
    2,4
    4,84
    1,4
    60,4
    10
    20

    6
    15
    2,5
    4,85
    1,5
    60,5
    11
    18

    7
    16
    2,6
    4,86
    1,6
    60,6
    12
    16

    8
    17
    2,7
    4,87
    1,7
    60,7
    13
    18

    9
    18
    2,8
    4,88
    1,8
    60,8
    14
    20

    10
    19
    2,9
    4,89
    1,9
    60,9
    13
    22

    11
    20
    3,0
    4,9
    2,0
    61
    12
    20

    12
    21
    3,1
    5,0
    2,1
    62
    11
    18

    13
    22
    3,2
    5,1
    2,2
    63
    10
    16

    14
    23
    3,3
    5,2
    2,3
    64
    9
    18

    15
    24
    3,4
    5,3
    2,4
    65
    8
    20

    16
    25
    3,5
    5,4
    2,5
    66
    7
    22

    17
    24
    3,6
    5,5
    2,6
    67
    6
    20

    18
    23
    3,5
    5,6
    2,7
    68
    7
    18

    19
    22
    3,4
    5,7
    2,8
    69
    8
    16

    20
    21
    3,3
    5,8
    2,9
    70
    9
    18

    21
    20
    3,2
    5.9
    3,0
    69
    10
    20

    22
    19
    3,1
    6,0
    3,1
    68
    11
    18

    23
    18
    3,0
    6,1
    3.2
    67
    12
    16

    24
    17
    2,9
    6,2
    3,3
    66
    10
    18

    5
    16
    2,8
    6,3
    3,4
    65
    8
    20
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

    написать администратору сайта