Задача 2.18

Определить силу трения плунжера в цилиндре для насоса НН1 – 43 – 18 – 15 – 1 для безводной скважины при отсутствии песка продукции и АСПО.

Решение

Рисунок 3. Схема насоса НН1 – 43 – 18 – 15 – 1

q_шт - вес 1 м штанги с муфтой в воздухе;

Р_шт – вес колонны штанг в воздухе;

Р_ж – вес столба жидкости.

ρ_шт – плотность материала штанг, ρ_шт=7850кг/м3

ρ_{см т} – плотность ГЖС в НКТ

Силы механического трения колонны штанг о стенки нкт Ртр мех

С_шт – коэффициент трения штанг о трубы, принимаем равным 0,16 ;

αmax – угол отклонения ствола скважины от вертикали во всем интервале подвески насоса, αmax = 0,035

Вывод - Силы механического трения плунжера в цилиндре для насоса НН1 – 43 – 18 – 15 – 1 для безводной скважины при отсутствии песка продукции и АСПО составляют 245.1 Н.

Задача 4.1.

Сделать проверочный расчет НКТ в фонтанной скважине на разрыв в опасном сечении для следующих исходных данных:

Скважина вертикальная, НКТ спущены до забоя, колонна НКТ одноступенчатая, коэффициент запаса по отношению пределу текучести 1,5, угол между гранью нарезки резьбы и осью НКТ 60 град, угол трения металла по металлу 18 град, коэффициент запаса прочности по внутреннему давлению 2,25.

Таблица №3 Исходные данные

№ п/п	Параметры	Значения параметров
		исходное	В системе СИ
1	Коэффициент запаса по пределу текучести	1,5	1,5
2	Угол между гранью нарезки резьбы и осью НКТ	60 град	60 град
3	Угол трения металла по металлу	18 град	18 град
4	Коэффициент запаса прочности по внутреннему давлению	2,25	2,25
5	Толщина стенки колонны	5,5 мм	5,5 м
6	Глубина спуска НКТ	2750 м	2750 м
7	Давление на башмаке	13/41 МПа	13,0 Па
8	Давление на устье скважины	3,0/14,5 МПа	3,0 Па

Растягивающая нагрузка

где d₁ - диаметр по впадине нарезки 1-го винта

d₂ – внутренний диаметр НКТ;

σ_тек – предел текучести (для стали марки Д σ_тек = 491 МПа).

Максимальная глубина спуска исходя из предела текучести материала труб

коэффициент запаса прочности,

q- вес одного погонного метра НКТ в воздухе q = 93,2 Н/м/

Расчет на страгивающую нагрузку производим по формуле Яковлева

D - средний диаметр трубы в основании плоскости трубы;

двойная толщина стенки по впадине первого полного витка;

угол ежду гранью нарезки и осью трубы;

l – часть длины по которой происходит зацепление труб, м;

угол трения металла по металлу.

Расчет на допустимое внутренне давление ведется по формуле Барлоу

толщина стенки НКТ;

условный диаметр НКТ;

коэффициент запаса прочности.

Произведем расчет при условии, что в колонне НКТ находится пластовая вода

Таким образом, НКТ выдерживают нагрузку на разрыв, страгивание и внутреннее давление.