Изучение машин для подачи жидкостей, страница 13

n — число ходов в минуту; 1440 — число минут в сутках.

Выбор насоса для конкретной скважины является сложным во­просом, ибо диаметр, длина хода и число качаний связаны со свойст­вами откачиваемой жидкости, глу­биной спуска насоса и ожидаемым коэффициентом подачи насоса. Для получения реального дебита сква­жины теоретическая производи­тельность насоса должна быть не­сколько выше предполагаемого, ко­торая зависит не только от работы насоса, но и от работы УГШН в целом.

В современных условиях при наличии вычислительной техники вопросы расчетов упрощены. И тем не менее, в табл. 6 и 7 приве­дем некоторые упрощенные рас­четы, чтобы указать на пути со­вершенствования процессов под­бора насосов для отдельных сква­жин и залежей.

Из табл. 6 видно, что:

1.  Площадь сечения цилиндра (плунжера) очередного насоса уве­личивается в  1,36 -- 1,44 раза и больше.

2.  Разные насосы при отлича­ющихся длинах хода выдают оди­наковые объемы.

3.  Целесообразность длины хо­да свыше 3 м под сомнением, так как, применяя насосы большего диа­метра, можно получить тот же эффект, не утяжеляя станок-качалку.

Таблица 5.

Условный размер насоса, мм

Площадь сечения, см2

Отношение площадей насосов

Объем всасывания за 1 ход (см3) при длине хода насоса, см

180

250

300

350

400

450

28

5,72

103

143

172

200

229

257

32

7,94

1,39

143

198

238

278

318

357

38

11,40

1,44

205

285

342

399

456

513

44

15,54

1,36

280

388

466

544

622

699

57

25,68

1,65

462

642

770

899

1027

1 156

70

38,35

1,49

690

964

1150

1343

1534

1726

95

71,59

1,86

1289

1790

2148

2505

2864

3222

В табл. 6 показаны длина пути, который проходит плунжер (поли­рованный шток) и средняя ско­рость движения его в устьевом обо­рудовании. Путь, пройденный плун­жером, в зависимости от длины хо­да и числа качаний, достигает ве­личины 100 м/мин, а средняя ско­рость движения превышает 1 м/с. А ведь у плунжера скорость нерав­номерная и еще 2 "мертвые" точ­ки, в которых меняется направле­ние движения.

Именно данные табл. 5 и 6 сви­детельствуют о необходимости ус­тановить предельные (критические) значения длины хода и числа качаний. Тогда повышается роль диа­метра насоса.

Предположим, что произведе­ние S-n, выбранное критическим, будет равно 21 (3 м • 7 ход). Тогда максимальная теоретическая про­изводительность насосов в сутки составит (см. табл. 7).

Исходя из этих значений про­изводительности нужно будет вы­бирать насос для скважины, при­чем уменьшение длины хода или числа ходов должно учитываться при прогнозировании реальной по­дачи насоса.

Теперь о том, как работает ГШН по производительности. Тео ретический объем всасывания V, = = F-S-n-\44Q, но он подается из ци­линдра в НКТ двумя порциями:

при ходе вверх Vт= (Fn— fн.ш)Sх n • 1440;

при ходе вниз Vт=fнш • S • n х 1440.

Отсюда видно, что на подачу насоса вверх оказывают влияние разность площадей плунжера и на­сосного штока.

В табл. 9 приводится расчет подачи насосов различных диамет­ров при одной длине хода 240 мм и числе качаний.