Задача №6
Подобрать стальную двухступенчатую колонну насосных штанг для работы вставного насоса с диаметром плунжера Dпл = 28 мм на глубине L = 1270 м при факторе динамичности m = 0,2; плотность добываемой жидкости rж = 895 кг/м3; диаметр штанг dш1 = 19 мм и dш2 = 22 мм.
Решение
Расчет колонны насосных штанг по максимально допустимому напряжению для стали 40
Длину нижней ступени штанг l2 определяют по формулам (счет индексов сверху):
;
[σ] = σт / n = 300 / 2 = 150 МПа;
,
где [σ] – максимальное допустимое напряжение штанг;
f2 – площадь поперечного сечения штанги;
Рж – вес столба жидкости над плунжером:
;
q2 – погонный вес 1 м штанги;
в – коэффициент потери веса штанг в жидкости;
т – фактор динамичности;
σт – предел текучести материала штанг;
n – коэффициент запаса прочности, равный 2;
ρст , ρж – плотности соответственно материала штанг и жидкости, (ρст = 7850 кг/м3).
Длину верхней ступени штанг l1 определяют по формуле:
,
где [σ] – максимальное допустимое напряжение штанг;
f1, f2 – площадь поперечного сечения штанг;
q1 – погонный вес 1 м штанги;
в – коэффициент потери веса штанг в жидкости;
т – фактор динамичности.
Находим сумму (l1 + l2) =947 + 329 = 1276 м. Компоновкой колоны из штанг d и d достигается требуемая величина глубины установки насоса L = 1270 м.
Максимальное напряжение в ТПШ σmax определяют по формулам:
,
где Рж – вес столба жидкости над плунжером;
q2 – погонный вес 1 м штанги;
в – коэффициент потери веса штанг в жидкости;
т – фактор динамичности.
Условие прочности будет следующим:
σmax < [σ];
131 МПа < 150 МПа.
Условие прочности выполняется.
Вывод: Исходя из проведенных расчетов данная компановка штанг обеспечивает необходимую глубину спуска ШСНУ причем материал верхней ступени штанг предлагается взять из стали 10Х2НМФ, а нижней - из стали 15М3МА.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.