Влияние кинематики станка качалки на ускорение

Факторы влияющие на коэффициент подачи установки.

На коэффициент подачи ШСН влияют постоянные и переменные факторы.

К постоянным факторам можно отнести:

- влияние свободного газа в откачиваемой смеси;

- уменьшение полезного хода плунжера по сравнению с ходом точки подвеса штанг за счет упругих деформаций насосных штанг и труб;

- уменьшение объема откачиваемой жидкости (усадка) в результате ее охлаждения на поверхности и дегазации в сепарационных устройствах.

К переменным факторам, изменяющимся во времени, можно отнести:

- утечки между цилиндром и плунжером, которые зависят от степени износа насоса и наличия абразивных примесей в откачиваемой жидкости;

- утечки в клапанах насоса из-за их немгновенного закрытия и открытия и, главным образом, из-за их износа и коррозии;

- утечки через неплотности в муфтовых соединениях НКТ, которые все время подвергаются переменным нагрузкам.

Переменные факторы, сводящиеся к различного рода утечкам, меняются во времени и поэтому их трудно определить расчетным путем, за исключением утечек через зазор между плунжером и цилиндром. Это приводит к тому, что коэффициент подачи η вновь спущенного в скважину насоса, после незначительного его снижения в начальный период в результате приработки плунжера, затем стабилизируется и длительное время остается практически постоянным. Затем он заметно начинает снижаться в результате прогрессирующего износа клапанов, их седел и увеличения зазора между плунжером и цилиндром. Наряду с этим может произойти и резкое уменьшение коэффициента подачи в результате смещения втулок насосов, отворотов и неплотностей в муфтах.

Таким образом, результирующий коэффициент подачи насоса можно представить как произведение нескольких коэффициентов, учитывающих влияние на его подачу различных факторов:

где η1 - коэффициент наполнения цилиндра насоса жидкостью, учитывающий влияние свободного газа; η2 - коэффициент, учитывающий влияние уменьшения хода плунжера; η3 - коэффициент утечек, учитывающий наличие неизбежных утечек жидкости при работе насоса; η4 - коэффициент усадки, учитывающий уменьшение объема жидкости при достижении ею поверхностных емкостей.

Влияние кинематики станка качалки на ускорение

Нагрузки, действующие в установке СШН в течение насосного цикла, являются не только переменными по величине, но и разнообразными по физической сущности. Одним из основных элементов СШНУ является станок-качалка, кинематическая схема которого представлена на рис. 9.6. Схема представляет собой четырех-звенный механизм ОВСО' , три звена которого подвижны (г радиус кривошипа, / длина шатуна, b заднее плечо балансира), а одно звено неподвижно (Р расстояние между неподвижными опорами О и О'). Максимальные ускорения точки А (точка подвеса штанг ТПШ) соответствуют верхней и нижней мертвым точкам ее, скорость в которых равна нулю.
В соответствии с точной теорией работы такого четырехзвенни-ка максимальные ускорения умакс записываются в следующем виде:


В соответствии с приближенной теорией работы станка-качалки, учитывающей конечную длину шатуна /, но пренебрегающей кривизной траектории точек А и В, максимальное ускорение в мертвых точках таково:

4)Режимы работы скважинной штанговой насосной установки. фактор динамичности

Оценим, насколько результаты по приближенной теории отличаются от таковых по точной. Для серийно выпускаемых станков-

Таким образом, величина jmKQ по приближенной теории примерно на 3,5% ниже таковой по точной, что допустимо при проведении МНПГИХ ГТПЯКТИЧЙГОГИУ пяг.чятпн

Данные выражения (9.57) и (9.58) и будут использованы в дальнейшем изложении.

В зависимости от некоторых технологических характеристик работы СШНУ различают статический и динамический режим ее работы.
Для статических режимов работы установки динамические составляющие в общей нагрузке, действующей на колонну штанг, являются небольшими и не оказывают значительного влияния на работу всей системы. Если же динамические составляющие существенны по величине, они приводят к значительным отличиям в работе СШНУ. Режимы работы установки, при которых динамические составляющие существенны, называются динамическими.
Критерием оценки режима работы установки является параметр динамического подобия, называемый параметром Коши ф(ц):

Скорость звука зависит от конструкции штанговой колонны и может быть принята:
для одноразмерной колонны а = 4600 м/с; для двухразмерной колонны а = 4900 м/с; а для трехразмерной 5300 м/с.
Параметр Коши можно использовать для разделения режимов работы установки на статические и динамические. Очевидно, что для такого разделения необходимо принять определенную (граничную) числовую величину параметра Коши.