Выбор места установки

При значительном отклонении штангового насоса от верти­кали условия работы клапанов ухудшаются. В связи с этим оп­ределяют допустимый угол наклона, обеспечивающий устойчи­вую работу скважинного насоса. Если угол наклона ствола скважины в месте установки насоса превышает допустимый а_кр, то глубину подвески насоса необходимо уменьшить шагом, соответствующим инклинограмме скважины.

Надежность работы насосного оборудования в значительной степени зависит от сил, возникающих в паре трения плун­жер - цилиндр, которые резко возрастают при изгибе насоса. В связи с этим необходимо определить радиус скважины R*, позволяющий располагать насос без деформации:

При углах отклонения оси скважины от вертикали в месте установки насоса более 12° искривление ствола скважи­ны не должно превышать 30' на 10 м. Это ограничение вво­дится для предотвращения изгиба оси цилиндра насоса под собственным весом, так как из-за высокой гибкости корпуса на­сос при больших наклонах (выше 12°), располагаясь на ниж­ней образующей обсадной колонны, повторяет профиль сква­жины.

Допускаемая скорость откачки вязких жидкостей

Выше было показано, что силы гидродинамического трения возрастают пропорционально скорости откачки при прочих равных условиях. В результате скорость нисходящего движе­ния штанговой колонны уменьшается, и при больших скоро­стях откачки происходит отставание полированного штока от головки балансира, что в дальнейшем приводит к удару и, как следствие, к снижению надежности колонны.

Кроме того, из результатов экспериментов (рис. 5.37) вид­но, что коэффициент подачи ц насосной установки с увеличе­нием скорости откачки v возрастает при подъеме как пласто­вой воды (кривая 1) и дегазированной нефти (кривая 2), так и водонефтяных эмульсий (кривые 3, 4). Таким образом, ско­рость откачки и эффективность работы насосной установки на­ходятся в некоторой противоречивой связи. Исходя из описан­ного, можно заключить, что оптимальной является максималь­ная скорость откачки, не допускающая отставания полирован­ного штока от головки балансира.

Используя зависимость А. С. Вирновского, можно получить равенство, при котором имеется значение нулевой нагрузки в точке подвеса штанг:

•³⁰ * ф q 2•30•qX

v _ _ —;

п nS

■ф « 1; v = nS/30.

Предельная скорость откачки

_V = 4 8*10^-3Р /f

^пр ^л ж/ /ш*

Однако существующие методики А.И. Адонина и В.У. Дали- мова применимы для расчета критического числа качаний лишь при откачке маловязких жидкостей.

Для определения допускаемой скорости откачки рассмотрим задачу нисходящего движения штанговой колонны при откачке вязких эмульсий, с реологической точки зрения ведущих себя как ньютоновские жидкости.

Соответствие рекомендуемого числа качаний необходимо проверять по условию

n S Пдоп, (5.9)

Параметры, входящие в уравнения (5.9), вычисляли по сле­дующим формулам.

Сила тяжести штанговой ^лонны, Н:

По изложенной выше методике были проведены расчеты для различных значений вязкости продукции скважин и режи­мов откачки.

Как видно из результатов расчета (рис. 5.38), при данной скорости откачки вязкости жидкости и угле отклонения оси скважины от вертикали отставание полированного штока от го­ловки балансира резко возрастает.