Установление режима работы ШСНУ с учетом влияния деформации штанг и труб для скважины №796 Серафимовского месторождения (стр. 6 из 8)
В расчете принято bж(р)=bн(р);
Определим коэффициент наполнения также для неравновесного характера процесса растворения газа:
Определим коэффициент наполнения также для процесса неравновесного и при полной сегрегации фаз:
По формуле И.М. Муравьева:
Вероятные средние значения коэффициента наполнения
и соответствующие максимальные абсолютные отклонения δi составят соответственно: 
Следовательно, значения коэффициента наполнения насоса, определенные для различных схем процесса выделения и растворения газа и сегрегации фаз, лежат в довольно узком диапазоне значений: ηнап=0,59-0,62. Погрешность схематизации не превышает 0,02.
Для дальнейших расчетов принимаем ηнап=0,60.
Коэффициент ηрг, учитывающий усадку нефти:
13. Определим подачу насоса Wнас, обеспечивающую запланированный дебит нефти при получившемся коэффициенте наполнения:
м3/с.При известном диаметре насоса можно определить необходимую скорость откачки, пользуясь, например, формулой:
м/мин.По диаграмме А. Н. Адонина для заданного режима можно использовать станки-качалки 6СК6-1,5*1600 или 6СК6-2,1*2500.
Первый из них не подходит, поскольку не обеспечит требуемую скорость откачки (для этого станка snmax=22 м/мин). Поэтому следует ориентироваться на параметры станка СК6-2,1-2500 по ГОСТ 5866-76, параметры которого аналогичны параметрам станка-качалки 6СК6-2,2*2500.
Выбираем sпл=2 м; n=15 кач/мин или N=0.25 1/c.
14. При выборе конструкции штанговой колонны, вначале воспользуемся таблицами АзНИПИ ДН. По таблице IV.8 /6/ для насоса диаметром 38 мм выбираем двухступенчатую колонну штанг из углеродистой стали 40 ([σпр]=70 МПа) диаметрами 16 и 19 мм с соотношениями длин ступеней 55*45%. Выберем также конструкцию равнопрочной штанговой колонны по методике МИНХ и ГП.
Предварительно установим значения следующих коэффициентов (необходимые размеры штанг приведены в таблице 13):
; 
; 
; 
; 
Площадь плунжера насоса:
м2.Гидравлическая нагрузка:
Н.Коэффициенты динамичности при ходе вверх mв и вниз mн, а также плавучести штанг Карх и вспомогательный множитель М:
Сила гидравлического трения, действующая на единицу длины колонны:
Н/м, 
Н/м.Далее определим силы сопротивлений, сосредоточенные у плунжера:
Н, 
Н.Вес “тяжелого низа” принимаем равным сумме сил сопротивления, сосредоточенных у плунжера:
Н.Далее установим длины нижней l1 и верхнейl2 ступеней.
Последовательно отметим, что qтр 1 и qтр 2 составляют весьма незначительную часть от веса единицы длины штанг qшт 1 и qшт 2. Поэтому при расчете можно не учитывать qтр 12:
м.
м; 
Оценим необходимую длину “тяжелого низа”, если его выполнить из штанг диаметром 25 мм:
м, или 1,6% от общей длины колонны.Таким образом, расчетным путем была получена конструкция колонны диаметром 16*19 мм с соотношением длин ступеней 65*35%. Для дальнейших расчетов принимаем конструкцию колонны с соотношением длин для ступеней 65*35%.
15. Рассчитаем потери хода плунжера и длину хода полированного штока:
м. 
м. 
м.Критерий динамичности
для данного режима: 
Поскольку
кр=0,2 (см. табл. II.3 /6/), то 
и длину хода полированного штока S можно определить по формулам: 
м; 
м.Обе формулы дают одинаковый результат, причем длина хода штока оказалась несколько меньше, чем рассчитываемая без учета динамических усилий в штангах.
Для дальнейших расчетов принимаем ближайшую стандартную длину хода станка-качалки СК6-2,1-2500 s=2,1, тогда для сохранения прежней скорости откачки определяем уточненное число качаний:
кач/с=14,7 кач/мин; 
рад/с.Длина хода плунжера при s=2,1 м:
м; 
а общий коэффициент подачи штанговой насосной установки:
16. Перейдем к определению нагрузок, действующих в точке подвеса штанг. Соответственно вес колонны штанг в воздухе и в жидкости с учетом веса “тяжелого низа”:
кН.Вычислим предварительно коэффициенты mω и φ в формулах А. С. Вирновского:
Принимаем a1=a2=a1=a2=1 (для упрощения расчета).
Определим вибрационную и инерционную составляющие по формулам:
кН, 
кН.Исследованиями установлено, что вибрационная составляющая экстремальной нагрузки не может быть больше, чем гидростатическая. Следовательно, результат расчета Рвиб получился завышенным. Поэтому примем: