Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 [ 200 ] 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

качалок отношение изменяется в офаниченных пределах, со-

ставляя, в среднем, величину, равную = 0,314.

Рассчитаем численную величину левой части выражения (9.56) при г

=0,314:

0,314 0,314

Vl-(0,314)arcsin0,314 0,94942-0,31941

Таким образом, величина j по приближенной теории примерно на 3,5% ниже таковой по точной, что допустимо при проведении многих практических расчетов.

В соответствии с (9.55), опуская знак минус, запишем для верхней мертвой точки jl (для хода штанг вниз Ц)

у макс У макс

(9.57)

для нижней мертвой точки fJJ (для хода штанг вверх ):

yj. (9.58)

Данные выражения (9.57) и (9.58) и будут использованы в дальнейшем изложении.

у махе У макс

9.3.7. РЕЖИМЫ РАБОТЫ СКВАЖИННОЙ ШТАНГОВОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ. ФАКТОР ДИНАМИЧНОСТИ

В зависимости от некоторых технологических характеристик работы СШНУ различают статический и динамический режим ее работы.

Для статических режимов работы установки динамические составляющие в общей нафузке, действующей на колонну штанг, являются небольшими и не оказывают значительного влияния на работу всей системы. Если же динамические составляющие существенны по величине, они приводят к значительным отличиям в работе СШНУ. Режимы работы установки, при которых динамические составляющие существенны, называются динамическими.

Критерием оценки режима работы установки является параметр динамического подобия, называемый параметром Коши - ф(ц):

Ф = -, (9.59)

где со - угловая скорость вращения кривошипа, 1/с;

Я - длина колонны штанг (глубина спуска насоса), м;

а - скорость звука в колонне штанг, м/с.

Скорость звука зависит от конструкции штанговой колонны и может быть принята:

для одноразмерной колонны а = 4600 м/с; для двухразмерной колонны а = 4900 м/с; а для трехразмерной - 5300 м/с.

Параметр Коши можно использовать для разделения режимов работы установки на статические и динамические. Очевидно, что для такого разделения необходимо принять определенную (фанич-ную) числовую величину параметра Коши. Введем понятие фактора динамичности. Фактор динамичности m характеризуется отношением инерционного ускоренияк ускорению свободного падения g:

" = 7- (9.60)

Выражая угловую скорость вращения кривошипа со через число качаний

- = , (9.61)

где п - число качаний, 1/мин, параметр Коши запишем в виде:

Произвольное увеличение числа качаний приводит к превышению инерционного ускорения над ускорением свободного падения g, и фактор динамичности становится больше единицы, что резко повышает аварийность штанговой колонны. При проектировании режимов работы установки необходимо вьшолнять следующее условие:

« = 1. (9.63)

Режим работы установки при т = 1 будем называть критическим, а соответствующее этому условию число качаний обозначим через пр. Как следует из рис. 9.6, перемещение точки А от одной

мертвой точки до другой есть не что иное, как длина хода полированного штока 5, которая такова:

(9.64)

Перепишем выражения (9.58) и (9.57) с учетом (9.61) и (9.64) в виде:

(9.65)

2-900

Умакс

/макс 2.900

Подставляя выражения (9.65) и (9.66) в (9.63), получаем:

(9.66)

при ходе точки А вверх

2-900-g при ходе точки А вниз

= 1,

= 1,

2-900-g

откуда найдем критические числа качаний при ходе вверх п вниз - (при 71 = 3,14, = 9,81):

«кпв =42,32

«кр... =42,32

1 + -

(9.67)

(9.68)

Как следует из сравнения (9.67) и (9.68), критическое число качаний при ходе вниз больше такового при ходе вверх. Поэтому при проектировании эксплуатации скважин установками штанговых насосов принимают меньшее критическое число качаний, т.е. критическое число качаний при ходе вверх - п

кр.в