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:
qт
= 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 = aд aн
aу,
aд - коэффициент,
учитывающий деформации штанг и труб;
aн - коэффициент
наполнения насоса, учитывающий влияние свободного газа; aу
-
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
Vжи
времени t, необходимого для
заполнения мерника.
-ый опыт: Vж
=
0,0003м3, t
= 19,6 с
-ой опыт: Vж
=
0,0003м3, t
= 20,8 с
-ий опыт: Vж
=
0,0003м3, t
= 21,7 с
Шаг 3. Определение теоретической
производительности насоса:
qт
= 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.
qт
= 1440 0,0013
0,1
28
1 = 5,24 т/сут
Шаг 4. Определение фактической
производительности насоса:
qф=
(Vж :
t)
р
86400,
Vж
- измеренный объем жидкости, м3;
t - время замера, с.
-ый опыт: qф
=
(0,0003 : 19,6) 1
86400 = 1,323 т/сут
-ий опыт: qф
=
(0,0003 : 21,7) 1
86400 = 1,194 т/сут
qф=
(1,323 + 1,246 + 1,194) : 3 = 1,254 т/сут
Шаг 5. Определение коэффициента подачи насоса
при откачке однородной жидкости:
a = qф:qт
=
1,254 : 5,24 = 0,24
Шаг 6. Все результаты измерений и вычислений
были занесены в таблицу 1.
Таблица 1. - Результаты измерений
№
опыта
|
объем
жид. Vж,
м3
|
Время
замера t, с
|
Фактическая
производ. qф,
т/сут
|
Среднее
значение фактич. производит. qф,
т/сут
|
Теорет.
пр. qт,
т/сут
|
Коэфф-т
подачи насоса
|
1
|
0,0003
|
19,6
|
1,323
|
1,254
|
5,24
|
0,24
|
|
20,8
|
1,246
|
|
|
|
3
|
|
21,7
|
1,194
|
|
|
|
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.