Проверочный расчет и подбор штанговой колонны для эксплуатации осложненных скважин объекта
Автор: Антон Ильтимиров • Декабрь 13, 2019 • Реферат • 5,437 Слов (22 Страниц) • 540 Просмотры
3.2 Проверочный расчет и подбор штанговой колонны для эксплуатации осложненных скважин объекта. Расчет приведенного и предельного допустимого напряжения цикла работы штанговой колонны по фактическим динамограммам.
Конструирование штанговой колонны предполагает выбор материала штанг, определение необходимого числа ступеней, диаметра и длины штанг каждой ступени. Выбранная конструкция должна обеспечить безаварийную работу насосной установки с запланированной подачей и при минимальных затратах.
При работе ШСНУ колонны штанг и труб подвергаются деформациям от веса жидкости, действующей на плунжер.
Таблица 3.2.1 – Исходные данные для расчета нагрузок и напряжений, действующих в колонне штанг скважин, осложненных обрывом штанг на Ерсубайкинском месторождении
Параметр | Скважина | |
4807 | ||
Тип насоса | 25-150-RHAM | |
Глубина спуска насоса, м | 830 | |
Число качаний, ед | 4,5 | |
Длина хода, м | 3,5 | |
Длина первой ступени колонны, м | 602 | |
Длина второй ступени колонны, м | 528 | |
Длина первой ступени колонны штанг, м | 0,022 | |
Длина второй ступени колонны штанг, м | 0,019 | |
Плотность ГЖС, кг/м3 | 890 | |
Давление на устье, МПа | 0,9 |
1. Определим статические и динамические нагрузки для 1 расчетного варианта.
Вес штанг:
(3.2.1)[pic 1]
где
– вес 1м штанг i–ой ступени в воздухе, Н/м,[pic 2]
[pic 3]
Вес штанг в жидкости:
(3.2.2)[pic 4]
– коэффициент плавучести штанг:[pic 5]
(3.2.3)[pic 6]
где
, – плотности материала штанг и ГЖС в НКТ соответственно, кг/м3,[pic 7][pic 8]
[pic 9]
(3.2.4)[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
Тогда,
[pic 13]
Вес жидкости вычисляется по формуле 3.2.5
M (3.2.5)[pic 14]
где
– площадь плунжера,[pic 15]
(3.2.6)[pic 16]
[pic 17]
[pic 18]
При расчетах динамических нагрузок принимают:
;[pic 19]
(3.2.7)[pic 20]
[pic 21]
(3.2.8)[pic 22]
[pic 23]
Рассчитаем динамические нагрузки, к которым относятся вибрационная и инерционная нагрузки:
(3.2.9)[pic 24]
[pic 25]
(3.2.10)[pic 26]
[pic 27]
По справочным данным выбираем поправочные коэффициенты:
, [pic 28][pic 29]
Рассчитаем уточненные динамические нагрузки:
(3.2.11)[pic 30]
[pic 31]
(3.2.12)[pic 32]
[pic 33]
Рассчитаем динамическую нагрузку по формуле А.Н. Адонина:
(3.2.13)[pic 34]
предварительно определив средний диаметр штанг в ступенчатой колонне:
, (3.2.14)[pic 35]
[pic 36]
Тогда,
[pic 37]
Динамические нагрузки, рассчитанные по различным формулам близки по своим значениям друг другу.
...