Техническая характеристика скважинных насосов

исполнения НВ1Б

Насос	Диаметр насоса, мм	Длина хода плунжера, мм	Идеальная подача при 10- и 2-ных ходах в мин., м3/сут	Напор, м	Длина плунжера, мм	Присоединительная резьба к штангам ГОСТ 13877 – 80	Габаритные размеры, мм, не более	Масса, кг, (не более)
диаметр D	длина L
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
НВ1Б-29-12-15	29	1200	11,4	1500	1200	Ш19	448,2	4050	33,0
НВ1Б-29-18-15	1800	17,1	2500	1800	4650	38,0
НВ1Б-29-18-25	5250	43,0
НВ1Б-29-25-15	2500	23,8	1500	1200
НВ1Б-29-25-25	2500	1800	5850	47,0
НВ1Б-29-30-15	3000	28,5	1500	1200
НВ1Б-29-30-25	2500	1800	6450	52,0
НВ1Б-32-12-15	32	1200	14,0	1500	1200	4050	33,0
НВ1Б-32-18-15	1800	21,0	4650	40,5
НВ1Б-32-18-22	2200	1800	5250	46,0
НВ1Б-32-25-15	2500	29,0	1500	1200
НВ1Б-32-25-22	2200	1800	5850	49,0
НВ1Б-32-30-15	3000	35,0	1500	1200
НВ1Б-32-30-22	2200	1800	6450	53,5
НВ1Б-38-12-15	38	1200	20,0	1500	1200	59,7	4100	45,0
НВ1Б-38-18-15	1800	29,5	4700	51,0
НВ1Б-38-18-20	2000	1500	5000	54,5
НВ1Б-38-25-15	2500	41,0	1500	1200		5300	57,5
НВ1Б-38-25-20	2000	1500		5600	61,5

Продолжение таблицы

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
НВ1Б-38-30-15	38	3000	49,0	1500	1200	Ш 19	59,7	5900	63,5
НВ1Б-38-30-20	2000	1500	6200	67,0
НВ1Б-38-35-15	3500	57,5	1500	1200	6500	70,0
НВ1Б-38-35-20	2000	1500	6800	73,5
НВ1Б-38-45-15	4500	73,5	1500	1200	7400	77,5
НВ1Б-38-45-20	2000	1500	7700	82,5
НВ1Б-38-45-15	4500	73,5	1500	1200	7400	77,5
НВ1Б-38-45-20	2000	1500	7700	82,5
НВ1Б-38-60-15	6000	90,0	1500	2000	8900	95,5
НВ1Б-38-60-20	2000	1500	9200	99,0
НВ1Б-44-12-15	444	1200	26,3	11500	11200	4100	48,0
НВ1Б-44-18-15	1800	39,4	4700	55,0
НВ1Б-44-25-15	2500	54,7	5300	63,0
НВ1Б-44-30-15	3000	65,6	5900	68,0
НВ1Б-44-35-15	3500	76,6	6500	74,0
НВ1Б-44-45-15	4500	98,5	7400	88,0
НВ1Б-44-60-15	6000	131,3	8900	105,0
НВ1Б-57-18-12	57	1800	66,1	1200	Ш 22	72,9	4800	73,0
НВ1Б-57-25-12	2500	91,8	5400	82,5
НВ1Б-57-30-12	3000	110,2	6000	92,0
НВ1Б-57-35-12	3500	128,5	6600	98,0
НВ1Б-57-45-12	4500	165,3	7500	108,0
НВ1Б-57-60-12	6000	220,4	9000	135,0

Выбор наземного и подземного оборудования при глубинно-насосной штанговой эксплуатации.

1. Выбрать типоразмер станка-качалки и диаметр плунжера насоса (выбор станка-качалки выполнить для станков-качалок выпускаемых по ГОСТ 5866-84, согласно диаграмм составленных Адониным А.И.).

2. Выбрать типоразмер плунжерного насоса и назначить его рабочие параметры, длину хода плунжера и число качаний в минуту. При выборе типоразмера насоса обратить внимание на заданную глубину, связав её с типоразмером насоса НСН (НГН). При наличии песка в жидкости назначить тип плунжера (Г;К;П;В) и группу посадки. При выборе числа качаний стремиться к минимальному его значению, а при выборе длины хода к максимально возможному значению.

3. Выбрать конструкцию колонны штанг и рассчитать их на выносливость.

4. Выбрать типоразмер НКТ, рассчитать НКТ на прочность (от воздействия страгивающей нагрузки).

5. Определить нагрузки в точке подвеса штанг (по формуле Вирновского А.С.).

6. Выбрать типоразмер станка-качалки.

7. Определить значения ускорения точки подвеса штанг по уточненной (приближенной теории) через 15⁰ (0⁰; 15⁰; 30⁰; и т.д. до 180⁰).

8. Определить мощность привода (по формулам Ефремова, Ларионова, Плюща).

9. Рассмотреть основные правила эксплуатации СК.

Дано: Глубина установки насоса - 2200м;

количество отбираемой жидкости - 40м³/с;

динамический уровень - 1800м;

содержание песка - 0,1%;

вязкость - 0,2Па;

плотность нефти - 890кг/м³;

наружный диаметр обсадной колонны - 0,146м.

Решение.

1. По (1) выберем станок-качалку 8СК-12-3,5-8000 и диаметр плунжера насоса 38мм.

2. Выберем типоразмер плунжерного насоса НСВ2-38-25-35, длина хода плунжера Назначим тип плунжера В (наличие песка). Группа посадки 2 - с зазором от 0,07 до 0,12мм.

3. В заданных условиях по (1) следует принять

Максимальное значение нагрузок в точке подвеса штанг

где - коэффициент потери веса штанг в жидкости:

где - плотность материала насосных штанг (стали), .

- вес 1 м принятых штанг диаметром 22мм,

- площадь поперечного сечения плунжера, :

.

Максимальное напряжение в штангах :

Условие обеспечения прочности выполняется.

4. Соответственно выбранному диаметру и типу насоса выберем по (1) диаметр и тип НКТ:

НКТ 73 с высаженными наружу концами.

Величина страгивающей нагрузки резьбового соединения, когда напряжение в нарезанной части материала трубы достигает предела текучести , Н:

где - средний диаметр резьбы в плоскости первого витка,

- толщина тела трубы под резьбой в основной плоскости,

- предел текучести,

- коэффициент:

где - номинальная толщина стенки трубы

- угол между опорной поверхностью резьбы и осью трубы,

- угол трения для резьбы,

- длина резьбы до основной плоскости,

Напряжения от действия страгивающей нагрузки

где - площадь сечения труб.

Условие обеспечения прочности выполняется.

5. Максимальная нагрузка на основе динамической теории по формуле А.С. Вирновского с учетом собственных колебаний колонны насосных штанг

где - сила тяжести колонны штанг, Н:

- сила тяжести жидкости, находящейся над плунжером, Н:

- коэффициенты отношения длин звеньев станка-качалки:

где - угловое перемещение кривошипа соответствующего моменту максимальной скорости точки подвеса штанг.

Из зависимости получим значение

где - площадь сечения насосных труб, м²:

где - наружный диаметр НКТ, м;

- внутренний диаметр НКТ, м:

- деформация штанг, м:

где - модуль упругости материала штанг,

- угловая скорость вращения кривошипа,

6. При глубине установки насоса 2200м, диаметре плунжера насоса 38мм и количестве отбираемой жидкости 40м³/сут принимаем в качестве базового типоразмера станок-качалку 8СК-12-3,5-8000 по диаграмме Адонина А.Н.

Техническая характеристика 8СК-12-3,5-8000:

- номинальная нагрузка на устьевой шток, 117,8

- номинальная длина хода устьевого штока, 2,1 - 3,5

- номинальный крутящий момент, 78,4

- число ходов балансира в минуту 5,2 - 11

- масса, 20000

7. Определение значений ускорения точки подвеса штанг по уточненной (приближенной) теории через ,

;

Получаем:

8. а) Мощность привода определим по формуле Ефремова Д.В.:

где - высота подъема жидкости,

- КПД подачи,

- КПД станка-качалки,

- коэффициент уравновешивания,

- диаметр плунжера насоса,

б) Мощность по формуле Плюща Б.М.

где - КПД передачи,

- коэффициент, зависящий от типа станка-качалки,

- коэффициент:

в) Мощность привода по формуле Ларионова:

где - потери холостого хода станка-качалки,

- относительный коэффициент формы кривой крутящего момента на валу электродвигателя, для станков-качалок с балансирным уравновешиванием:

где - коэффициент, зависящий от длины плеч балансира и шатунов станка-качалки,

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние деформации штанг и труб на величину среднеквадратичной мощности и зависящий от отношения длины хода плунжера к ходу сальникового штока,

9. Основные правила эксплуатации СК.

Надежная и безаварийная работа станков-качалок достигается за счет правильного подбора оборудования, который зависит от технологического режима эксплуатации скважины, качественного выполнения монтажных работ, точного уравновешивания, своевременных профилактических ремонтов и смазки.

После пуска станка-качалки в эксплуатацию по истечении первых нескольких дней работы следует осмотреть все резьбовые соединения и подтянуть их. В первые дни эксплуатации требуется систематически контролировать состояние сборки, крепления подшипников, затяжки кривошипных и верхних пальцев на шатуне, уравновешивание, натяжение ремней, отсутствие течи масла в редукторе и т.п.; проверять соответствие мощности и скорости вращения вала электродвигателя установленному режиму работы станка. Электродвигатель должен быть подключен к сети так, чтобы кривошипы вращались по стрелке, указанной на редукторе.

В процессе эксплуатации необходимо регулярно проверять и смазывать узлы станка-качалки и редуктора в соответствии с инструкцией по их эксплуатации.

Если станок-качалка подвергается действию больших и переменных нагрузок и эксплуатируется в условиях высоких или низких температур, повышенной влажности или пыльности, необходимо чаще проверять его.

После пуска в эксплуатацию нового редуктора необходимо через 10 - 15 суток вылить из него масло и промыть керосином или соляровым маслом для удаления частиц металла, появляющихся в процессе первоначальной работы редуктора. Для повторного использования слитое масло необходимо обязательно профильтровать. Наличие масла в редукторе проверяют через контрольные клапаны или щупом. Свежее масло добавляют в редуктор тогда, когда через нижнее контрольное отверстие оно не поступает. Уровень масла в редукторе должен быть между нижним и верхним контрольными клапанами. Для механизированной смены смазки в редукторах и подшипниковых узлах станка-качалки следует применять агрегаты Азинмаш-48 и МЗ-131СК.