Штанговые скважинные насосы

Штанговые скважинные насосы

Введение

насосный технический производительность

Цель работы - изучить устройство модели скважинной штанговой установки, определить коэффициент подачи штангового насоса при откачке однородной жидкости (воды).

1. Теоретические положения

.1 Понятие коэффициента подачи ШСНУ

Коэффициент подачи ШСНУ - это отношение действительной фактической производительности к условной теоретической производительности установки. Теоретическая производительность - это производительность, вычисляемая по длине хода полированного штока, замеренной на поверхности. Теоретическая производительность определяется по формуле:

q_т = 1440  F S n p,

F - площадь сечения плунжера насоса, м²;

S - длина хода полированного штока, м;

n - число качаний (двойных ходов), мин^-1;

р - плотность поднимаемой жидкости, т/м³.

В используемой при выполнении лабораторной работы модели ШСНУ деформации штанг и труб и утечки в трубах не моделируются, поэтому определяется коэффициент подачи не установки, а насоса.

Общий коэффициент подачи ШСНУ можно представить следующим образом:

a = a_д  a_н  a_у,

a_д - коэффициент, учитывающий деформации штанг и труб;

a_н - коэффициент наполнения насоса, учитывающий влияние свободного газа; a_у - коэффициент, учитывающий утечки в насосе и подъемных трубах.

a может находиться в пределах от сотых долей единицы до величины, близкой к единице.

1.2 Модель ШСНУ

Основными элементами лабораторной ШСНУ являются: компрессор (1), редуктор № 1 (2), модель скважины (3), подъемные трубы (4), редуктор № 2 (5), станок-качалка (6), газовый счетчик (7), сепаратор (8), мерник (9), емкость-пласт (10), скважинный насос (11).Устройство лабораторной модели ШСНУ схематично представлено на рисунке 1.

2. Ход работы

Шаг 1. Установка была включена в работу, был установлен стационарный режим ее работы, при этом визуально наблюдалась работа насоса и подача жидкости в выкидную линию.

Шаг 2. Были произведены 3 замера объема жидкости V_жи времени t, необходимого для заполнения мерника.

-ый опыт: V_ж = 0,0003м³, t = 19,6 с

-ой опыт: V_ж = 0,0003м³, t = 20,8 с

-ий опыт: V_ж = 0,0003м³, t = 21,7 с

Шаг 3. Определение теоретической производительности насоса:

q_т = 1440  F S n p

F = p r²= 3,14  (d : 2)²

d- диаметр плунжера; d = 0,038 м

F = 3,14  (0,038 : 2)² = 0,0013 м²

S = 0,1 м;

n = 28 мин^-1;

р = 1 т/м³.

q_т = 1440   0,0013   0,1   28   1 = 5,24 т/сут

Шаг 4. Определение фактической производительности насоса:

q_ф= (V_ж : t)   р   86400,

V_ж - измеренный объем жидкости, м³;

t - время замера, с.

-ый опыт: q_ф = (0,0003 : 19,6)   1   86400 = 1,323 т/сут

-ий опыт: q_ф = (0,0003 : 21,7)   1   86400 = 1,194 т/сут

q_ф= (1,323 + 1,246 + 1,194) : 3 = 1,254 т/сут

Шаг 5. Определение коэффициента подачи насоса при откачке однородной жидкости:

a = q_ф:q_т = 1,254 : 5,24 = 0,24

Шаг 6. Все результаты измерений и вычислений были занесены в таблицу 1.

Таблица 1. - Результаты измерений

Вывод

Полученное значение коэффициента подачи насоса находится в характерном для него диапазоне, следовательно, расчеты были сделаны верно. Можно сказать, что теоретическая производительность установки значительно выше, чем фактическая.