Насосні штанги. Насосно-компресорні труби і їх з’єднання, сортамент труб

ЛЕКЦІЯ №1.8

Насосні штанги. Насосно-компресорні труби і їх з’єднання, сортамент труб

 

Насосні штанги. Умови експлуатації штанг. Конструкція штанг, матеріали, розмірний ряд. Діючі навантаження. Методика підбору колони штанг для заданих умов експлуатації. Причини руйнування штанг та методи їхнього захисту.

Насосно-компресорні труби і їх з'єднання. Умови експлуатації. Вибір колони насосно-компресорних труб (НКТ). Причини руйнування насосно-компресорних труб. Раціональна експлуатація НКТ

План

Насосні штанги. Призначення. Умови експлуатації

Конструкція штанг, матеріали, розмірний ряд

Методика розрахунку насосних штанг

Обтяжений низ колони штанг

Методика підбору колони штанг для заданих умов експлуатації та режимних параметрів роботи глибинного штангового насоса

Методи захисту штанг від корозійно-механічного руйнування

Насосно-компресорні труби і їх з’єднання, умови експлуатації, діючі навантаження

Вибір колони насосно-компресорних труб

Причини руйнування насосно-компресорних труб і їх з’єднань. Раціональна експлуатація НКТ

 

Список використаної літератури

 

1) Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1984. – 464 с.

2) Справочник по нефтепромысловому оборудованию/ Под ред. Е.Н.Бухаленко. – М.: Недра, 1990. – 550 с.

3) Молчанов Г.В., Чичеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. – М.: Недра, 1983. – 308 с.

4) Костриба І.В. Нафтопромислове обладнання. Задачі, вправи: Навчальний посібник. – К.: ІЗМН, 1996. – 432 с.

5) Станки-качалки. Каталог Под ред. М.А. Гусейнова; Д.М.Садыхов; В.М. Иванов. – М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1990. – 24 с.

 

Обтяжений низ колони штанг

 

При експлуатації свердловини СШНУ в низці випадків виникає необхідність встановлення обтяженого низу колони насосних штанг і визначення його ваги. Це пояснюється тим, що при опусканні колони вниз їй протидіють наступні сили: різниця гідравлічних сил, що діють на плунжері знизу й зверху; гідравлічні опори при русі рідини через нагнітальні клапани; сили тертя штанг об труби та рідину; інерційні сили. Така ситуація призводить до того, що при русі колони вниз плунжер не встигає повністю пройти шлях до нижньої мертвої точки, а самі штанги хвилеподібно складаються, що негативно впливає на гідравлічний ККД штангової свердловинної установки.

Сумарна сила, , Н, що викликає поздовжній вигин штанг при ході вниз, визначається з виразу

, (1.8.5)

де – різниця гідравлічних сил, що діють на плунжер знизу і згори;

– гідравлічні опори в нагнітальних клапанах, що визначаються з виразу:

; (1.8.6)

де – число нагнітальних клапанів на плунжері;

– площа перерізу плунжера в см ²;

– площа отвору в сідлі клапана в см ²;

– втрата напору в одному клапані, Па, яка обчислюється за формулою

; (1.8.7)

де – діаметр отвору в сідлі клапана в однаковій з розмірності;

– коефіцієнт витрати, що знаходять за графіком на рисунку 1.8.3.

Зусилля вигину, Па, визначається за формулою

, (1.8.8)

де і – діаметри насосних труб і насосних штанг;

– момент опору штанг.

Рисунок 1.8.3 – Графік для визначення коефіцієнта витрати для різних клапанів штангових насосів:

1 – клапани заводу ім. Дзержинського, 2 – клапани нормального виконання відкритого типу, 3 – те ж, закриті типи

 

Якщо вийде більшою за припустиму (40 МПа), то варто застосувати обтяжений низ.

Необхідна вага обтяженого низу, Н, буде визначатись

, (1.8.9)

 

де , Н, визначається з формули для :

. (1.8.10)

Довжина обтяженого низу, м, буде

. (1.8.11)

де – вага 1 м насосних штанг, прийнятих у якості обтяженого низу, в Н.

Обтяжений низ колони насосних штанг варто застосовувати також при незначних заклинюваннях плунжера насоса піском. Необхідна вага обтяженого низу в цих випадках визначається опитним шляхом і не перевищує 3600 Н.

Після підбору обтяженого низу колони насосних штанг треба перевірити його на можливість спуску в насосні труби прийнятого діаметра. В зв'язку з цим іноді доводиться збільшувати діаметр насосних труб.

 

ЛЕКЦІЯ №1.8

Насосні штанги. Насосно-компресорні труби і їх з’єднання, сортамент труб

 

Насосні штанги. Умови експлуатації штанг. Конструкція штанг, матеріали, розмірний ряд. Діючі навантаження. Методика підбору колони штанг для заданих умов експлуатації. Причини руйнування штанг та методи їхнього захисту.