Расчет оптимального диаметра плунжера штангового

3.2 Расчет оптимального диаметра плунжера штангового

скважинного насоса

    Увеличение диаметра плунжера приводит к повышению производительности глубинного насоса только до определенного предела, т.к. одновременно с этим увеличиваются потери хода из-за упругих деформаций насосных штанг и труб. Увеличение диаметра плунжера сверх этого предела при неизменных параметрах работы насоса (длина хода и число качаний) ведет к уменьшению производительности. Поэтому часто при использовании насоса малого диаметра можно получить большую производительность, чем при насосе большого диаметра при прочих равных условиях. Нагрузка же на штанги, станок-качалку и двигатель при этом уменьшается.

    Для любой глубины спуска насоса существует некоторый предельный диаметр плунжера, при котором можно получить максимальную производительность. Максимальная производительность глубинного насоса может быть получена при таком диаметре плунжера, при котором потери хода от упругих деформаций равны половине хода полированного штока.

 

Задача 8

    Определить диаметр плунжера, обеспечивающего максимальную производительность насоса при следующих условиях его работы: длина хода полированного штока S, глубина установки насоса L, расстояние от устья до динамического уровня h_д = (L – 50) м. Плотность откачиваемой жидкости 985 кг/м³. Диаметр насосных труб d_нкт. Диаметр насосных штанг d_ш2.  

Если насосные трубы находятся навесу (не заякорены), то условие максимальной площади сечения плунжера F_max1 определяли согласно [6, с.266] по формуле

                                  ,                       (3.32)

где S – ход полированного штока;

E – модуль упругости стали;

h_g – динамический уровень пластовой жидкости;

f_ш, f_Т – площади живого сечения штанг и труб (площадь металла).

Если насосные трубы заякорены, то они не испытывают упругих деформаций. Тогда формулу для определения поперечного сечения плунжера, обеспечивающего максимальную производительность насоса, определяли согласно [6, с.266]

                                     .                                 (3.33)

Диаметр плунжера, обеспечивающего максимальную производительность, определяли согласно [6, с.266] по формуле

                                          .                                (3.34)

 

    Варианты заданий к задаче 8 взять из задачи 5.