Рекомендуемые глубины спуска насосов на штангах

из сорбитизированной стали 15НМ (σпр = 110 МПа)

 

Диаметры насосов, мм	28	32	38	43	56	68	93
Диаметры штанг, мм	Длина одноступенчатой колонны, м
16	1790	1600	1340	1120	-	-	-
19	2050	1830	1580	1350	1020	750	470
22	-	-	-	-	-	-	600
Диаметр штанг, мм	длина ступеней в °/о двухступенчатой колонны
19	35	39	46	55	-	-	-
16	65	61	54	45	-	-	-
Глубина спуска L, м	2300	2060	1730	1450	-	-	-
Дииметр штанг, мм
22	27	30	35	41	54	74	-
19	73	70	65	59	46	26	-
Глубина спуска L, м	2550	2280	1970	1690	1280	935	-
Диаметр штанг, мм	Длина ступеней в % трехступенчатой колонны
22	25	28	33	40	-	-	-
19	29	32	39	46	-	-	-
16	46	40	28	14	-	-	-
Глубина спуска L, м	2750	2460	2070	1740	-	-	-

 

При выборе оптимального режима работы насоса исходят из условия получения минимальных напряжений в штангах, а, следовательно, и минимальной нагрузки на головку балансира с последующей проверкой прочности штанг на разрыв и выносливость.

Для получения минимума напряжений в штангах основные параметры работы насоса (при коэффициенте подачи η = 0,7 и плотности нефти ρ = 900 кг/м³) находятся между собой в следующей зависимости:

; (2.2)

 

, (2.3)

 

где qср - средняя масса 1 п. м двухступенчатых штанг.

Для выбора оптимального режима сначала задаются ря­дом возможных значений S для принятого типа станка-качалки и находят по формуле (2.2) соответствующие им значе­ния n.

Далее для принятых значений S и полученных значений n определяют площадь сечения плунжера из формулы производительности насоса, см²:

, (2.4)

где Q - производительность насоса, м³/сут; S - длина хода сальникового штока, м.

Отсюда

.

Затем задаются стандартными значениями n, определяют по формуле (2.3) соответствующие им значения Fпл, а из формулы (2.4) определяют S.

Для всех режимов, при которых S и n входят в приемле­мую область работы станка-качалки, определяют нагрузку на головку балансира.

Максимальная нагрузка по статической теории [27]:

, (2.5)

где L - глубина спуска насоса, м; b = (ρш - ρж) / ρш - коэффициент облегчения штанг в жидкости; ρш, ρж - плотность материала штанг и жидкости соответственно; S·n² / 1440 - фактор инерционных нагрузок; g - ускорение свободного падения. Минимальная нагрузка при начале хода штанг вниз

. (2.6)

Затем выбирают режим, при котором нагрузка на головку балансира Рmax будет наименьшая, и определяют максималь­ное и минимальное напряжения в штангах:

; (2.7)

где fш - площадь поперечного сечения штанг.

Для выбора материала штанг определяют σпр [24]:

, (2.8)

где - амплитудное значение напряжения в асимметричном цикле.

По табл. 2.4 выбирают соответствующий материал для штанг, так чтобы

.

Таблица 2.4