4.7. Меры борьбы гидравлического удара

1. Медленное закрытие задвижек. Чем медленнее происходит закрытие задвижки,

тем медленнее повышается ударное давление. Если время закрытия задвижки боль-

ше фазы удара (tз > Т_ф), то ударное давление снижается и может быть определено

по формуле р_зак = р_удТ_ф / t_зак. если t_зак < Т_ф, то ударное давление не уменьшается.

Для снижения ударного давления запорные приспособления на трубопроводах

должны быть винтовыми, обеспечивающими медленное закрытие.

2. Установка перед задвижкой противоударных воздушных колпаков или

гидроаккумуляторов (рис. 54, а). Часть воды при закрытии задвижки заходит в

Рис.4. 4. Устройство для снижения давления при гидравлическом ударе:

а – гидроаккумулятор; б – электромагнитный кран

колпак, сжимая находящийся там воздух, и добавочное давление быстро гасится.

3. Установка противоударных электромагнитных кранов (рис. 4.4) откры-

вающихся при повышении давления и сбрасывающих часть жидкости.

4. Сброс жидкости при гидравлическом ударе может производиться через

диафрагмы, разрушающиеся при повышении давления сверх допустимого предела.

4.8. Полезное использование гидроудара в нгп

Гидроудар в НГП используют для воздействия на призабойную зону

скважины. Если в заполненную жидкостью скважину опустить пустотелый

отвакуумированный стеклянный сосуд и там его разбить, то устремляющаяся со

всех сторон в образовавшееся свободное пространство с большой скоростью

жидкость сталкивается и происходит гидроудар. От резкого повышения давления

продуктивный пласт даёт трещину. Образование трещин, облегчающих доступ

нефти или газа к забою скважины, называют гидравлическим разрывом пласта,

а способ его получения за счет гидравлического удара ― имплозионным.

Для того чтобы воздействовать на призабойную зону пласта меньшими по

величине, но с большими по частоте повторения гидравлическими ударами, исполь-

зуют гидравлические вибраторы. Один из них представляет собой турбинку,

работающую за счет закачиваемой с поверхности жидкости. Ее вращающийся

золотник периодически открывает и закрывает выходные отверстия для жидкости,

создавая повторяющиеся гидравлические удары.

Явление гидравлического удара используется в водоподъемном устройстве,

называемом гидравлическим тараном (рис. 4.5.).

Рис. 4.5. Схема гидротаранной установки:

1, 5 – трубопроводы; 2, 3 – клапаны; 4 – воздушный колпак.

Подъём воды с помощью гидравлического тарана осуществляется следующим

образом. По питающему трубопроводу 1 вода под напором h₁ поступает в таран

до тех пор, пока через клапан 2 она имеет возможность вытекать в атмосферу.

Но при истечении воды через клапан 2 она его увлекает и захлопывает. Проис-

ходи ударное повышение давления. Под его воздействием открывается клапан 3

и жидкость входит в воздушный колпак 4, где сжимает воздух, под давлением

которого вода по трубопроводу 5 подаётся в резервуар. После фазы повышения

давления наступает фаза его снижения и клапан 3 закрывается, а клапан 2

открывается, через него происходит сброс воды и описанный процесс повторяется.

Производительность тарана определяется числом ударов в минуту сбросного

клапана 2, которое устанавливается равным около 100.