Первый этап - определение (выбор) насоса. Задаваясь его производительностью, определяют с учетом коэффициента наполнения, равного 0,8, его диаметр при различных сочетаниях длин ходов числа двойных качаний п. Последние определяют по паспорту станка-качалки, если он уже установлен на скважине, либо назначают с учетом параметров балансирных станков-качалок.
При этом необходимо стремиться к возможно большей длине хода плунжера насоса, так как это позволяет применять насос меньшего диаметра (меньше величины утечек, меньше силы трения) и уменьшает число циклов нагружения штанг (это также увеличивает их долговечность).
Второй этап - подбор колонны штанг. Определив диаметр насоса, длину хода плунжера и число качаний, определяют (подбирают) конструкцию колонны штанг, после чего подсчитывают деформацию колонны.
Третий этап -выбор колонны труб. Трубы, как правило, подбирают из конструктивных соображений, исходя из типа насоса - вставного или трубного. После чего их проверяют на прочность. Желательно применять равнопрочные трубы с высаженными концами, обеспечивающие максимальную глубину спуска насоса. Подобрав колонну труб, определяют ее деформацию при работе насоса.
|
|
Четвертый этап - выбор типа станка-качалки. По результатам первых грех этапов определяют необходимую длину хода точки подвеса штанг с учетом деформации штанг и труб, а также максимальную нагрузку на полированный шток. На основании этих данных подбирают станок-качалку, удовлетворяющий требуемым параметрам. Если такого станка нет среди применяемых моделей (например длина получается
-187-
завышенной), повторяют первые два этапа, задаваясь маркой насоса, обеспечивающего необходимую производительность.
Выбранный станок-качалка должен обладать некоторым запасом максимальной величины нагрузки в точке подвеса штанг, в длине хода и числе качаний, чтобы впоследствии при эксплуатации скважин была возможность изменять их как в сторону уменьшения, так и увеличения.
После выбора модели станка-качалки рассчитывают уравновешивание и проверяют соответствие необходимого максимального крутящего момента паспортному его значению.
Тип наземной части установки определяется, исходя из условий ее работы. Балансирные станки-качалки с балансирным уравновешиванием используют на мелких скважинах с небольшим числом качаний. Наиболее универсальны установки с роторным и комбинированным уравновешиванием.
Пятый этап - выбор приводного электродвигателя. Для этого, зная тангенциальное усилие на пальце кривошипа, определяют мощность приводного двигателя, частота вращения вала которого назначается исходя из передаточного отношения редуктора и клиноременной передачи.
|
|
Выбор оборудования и режимов работы по изложенной выше методике - сложная и трудоемкая задача, для решения которой А.Н. Адониным была составлена диаграмма (рис. 4.40, 4.41). Для станков - качалок по ГОСТ 5866-66. Диаграмма дает возможность быстро подбирать оборудование по заданным значениям дебита и высоты подъема жидкости.
Диаграммы построены на основе следующих исходных данных:
- плотность откачиваемой жидкости принята равной 900 кг/м3;
- динамический уровень находится у приема насоса;
- коэффициент наполнения насоса равен 0,85.
Сплошные ломаные линии указывают границы зон применения станка-качалки одного типа, а пунктирные - границы областей в этих зонах.
Каждой зоне области соответствует насос (плунжер) определенного диаметра в мм (на диаграмме показан цифрой в кружке).
При подборе оборудования глубиннонасосной установки и режима его работы сначала определяют тип станка-качалки и диаметр плунжера глубинного насоса, которые находят пересечением проекций дебита и глубины спуска насоса на осях Q и Н.
Тип насоса определяют в зависимости от глубины подвески. При глубинах больше 1000 м следует применять вставные насосы.
Конструкция колонны штанг и труб определяется с помощью данных таблицы 1.11 [12].
-188-
Рис. 4.40. Диаграмма Адонина А.М. для базовых моделей станков-качалок
Рис. 4.41. Диаграмма Адонина А.М. для модифицированных моделей станков-качалок
-189-
-190-
Рис. 4.43. Диаграмма области применения станков - качалок СКЭ-3,5-5600
(чистая зона) и СК10-3-5600 (заштрихованная зона)
при числе качаний 12 в мин.
-191-
Рис. 4.44. Диаграмма области применения станков - качалок СК8-3,5-4000
(чистая зона) и СК12-2.5-4000 (заштрихованная зона)
при числе качаний 12 в мин.
-192-
Для определения числа качаний при заданной производительности глубинного насоса при максимальной длине хода используют соотношение:
где - максимальное число качаний, установленное для станка-качалки;
- максимальная добыча, соответствующая верхней границе поля данного насоса, в м3/сут;
- заданная добыча в м3/сут.
Аналогичные диаграммы были созданы и для станков - качалок по ГОСТ 5866-76, которые обычно приводятся в паспорте станка -качалки.