МЕТОДИКА РАСЧЕТА ШТАНГОВЫХ КОЛОНН ДЛЯ ВИНТОВЫХ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК

К. Р. Уразаков, Б. М. Латыпов, Р. Р. Исмагилов

Аннотация


В статье приведена методика расчета колонны насосных штанг для установок штанговых винтовых насосов. Методика расчета включает в себя определение осевой, крутящей и изгибающих нагрузок действующих на колонну насосных штанг, при добыче нефти, а также при их подъеме, во время спускоподъемных операций при обслуживании скважины.

Методика расчета, из-за громоздкости, показана только для трех-интервальных скважин, включающих вертикальный, наклонный участки ствола скважины, а также участок с локальным искривлением (участок набора зенитного угла и спада зенитного угла). Для других типов профилей ствола скважины - методика идентична.

В данной работе предлагается методика расчета напряжений в металле штанг с учетом экспериментально полученной зависимости совместного влияния вязкости нефти, относительной скорости движения трущихся тел и удельной нормальной нагрузки в результате исследований пар трения элементов штанговой насосной установки. Для пар трения муфты о трубы, штанги о трубы, штанги о центраторы, ротор насоса о статор, в работе представлены зависимости коэффициентов трения от числа Зоммерфельда.

Предложенная методика позволяет производить расчеты для выбора конструкции штанговой колонны, винтовой насосной установки с поверхностным приводом, с учетом граничного и гидродинамического трений и прогнозировать оптимальные их параметры на стадии проектирования. Комплексный подход к расчету даст возможность разработать соответствующие технические решения для дальнейшего совершенствования конструкций элементов колонны штанг, в целях снижения нагрузок и потребляемой винтовой насосной установкой мощности.


Ключевые слова


coefficient of friction;number of Zomerfeld;oil well;PCP;strength analysis;sucker rod;винтовой насос;коэффициент трения;насосная штанга;нефтяная скважина;прочностной расчет;число Зомерфельда

Полный текст:

PDF

Литература


Уразаков К.Р., Здольник С.Е., Нагуманов М.М. Справочник по добыче нефти. СПб: ООО Недра, 2012. 672 с.

Уразаков К. Р., Латыпов Б. М., Исмагилов Р. Р. Экспериментальные исследования коэффициента трения элементов штанговой колонны винтовых насосных установок// Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. 2015. №3. С.256–270. URL: http://ogbus.ru/issues/3_2015/ogbus_3_2015_p256-270_UrazakovKR_ru.pdf

Закиров А.Ф., Уразаков К.Р., Абуталипов У.М. Методика расчета потерь крутящего момента в подземной части винтовых насосов// сб. науч. тр. Башнипинефть. №100. 2000. C. 116-120.

Уразаков К.Р. Эксплуатация наклонно направленных насосных скважин. М.: Недра, 1993. 169 с.

Крылов А.В. Одновинтовые насосы. М.: Гостоптехиздат, 1962. 156 с.

Абуталипов У.М. Совершенствование эксплуатации наклонно направленных скважин установками винтовых насосов с поверхностным приводом: автореф. дис…. канд. техн. наук, Уфа, 2005. 22 с.

Уразаков К.Р., Янтурин А.Ш., Закиров А.Ф. Расчет штанговых колонн для привода винтовых насосов в наклонно направленных скважинах //НТС «Нефтепромысловое дело». №4. 1999. С. 31-36.

Ицкович Г.М., Винокуров А.И., Минин Л. С. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов. М.: Высш. шк., 1970. 544 с.

Давыдов А.Ю. Оценка влияния крутильных колебаний штанговой колонны на работу винтовой насосной установки: автореф. дис…. канд.техн.наук. УГНТУ, 2002. 24 с.

Долинский Ф.М., Михайлов М.Н. Краткий курс сопротивления материалов. М.: Высш. шк., 1988. 432 с.

Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические машины: в 2 т. М.:ООО «ИРЦ Газпром», 2005. Т.1 Одновинтовые насосы. 488 с.

Меркин Д.Р. Введение в механику гибкой нити. М.: Наука, 1980. 240 с.

Насосная добыча высоковязкой нефти из наклонных и обводнённых скважин / Уразаков K.P.[и др.] // М.: Недра-Бизнесцентр, 2003. 303 с.

Пальчиков А.Л., Валеев А.М. Гидравлические сопротивления в скважинных винтовых установках при добыче высоковязкой нефти // Нефтепромысловое дело. №3. 2009. С. 28-31.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-4-72-94

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.