Новости Рубцовска

В России с 1 апреля для получения водительских прав начнут требовать СНИЛСЗачем умные хозяева кошек ставят в квартире миску с рисом?Полиция провела рейд в Электростали на складе Wildberries. Угроза нового теракта все еще сохраняетсяБританец в российской армии: «Я готов умереть за своих российских братьев»Трое детей погибли в результате пожара в Алтайском краеКрейсер «Аврора» взят под охрану военными моряками с автоматамиНазваны категории населения, которым в России повысят пенсии с 1 апреляЭпоха легендарных русских танков настала. И это плохая новость для западных державКрупнейшее соглашение за 60 лет: Япония стала "марионеткой" США. РФ возьмут в кольцо?В Думе предложили отменить для детей-инвалидов обязательный госэкзамен в девятом классеЧисло жертв увеличилось: опубликован обновленный список погибших при теракте в "Крокус Сити Холл"Электричество доступно по часам: что задумали в МинэнергоСотрудник Ozon разорвал клиенту ухо с криком "за Украину!"Подкормите смородину именно этим: сладкие и крупные ягоды можно будет собирать ведрамиРубцовск может подтопить. Вода в реке Алей поднимается - предупреждает МЧСНеожиданный эффект. Почему стоит чаще есть макароны - результат порадуетТишина в ЕС и США настанет мгновенно: секретная русская подлодка вернет Западу должок за "Северные потоки"Путин спровоцировал дезертирство, союзники Запада массово переходят на сторону РФНачалось. Такого Россия еще не делала: прилет по центрам принятия решений - верхушка задвухсотиласьНе рой другому яму: бумеранг судьбы вернулся в США после теракта в России

Недвижимость / Строительство. Ремонт. Дизайн

Что такое насосно компрессорные трубы?

В качестве цилиндра насоса и подъемной колонны используются стальные бесшовные насосно компрессорные трубы, гладкие с высаженными наружу концами, изготовленные по ГОСТ 633-88. Трубы и муфты не должны иметь раковин, закатов, расслоений, трещин, вмятин и других механических нарушений.

На концах НКТ должны быть выполнены фаски под углом 30-40° к оси трубы. Во избежание заклинивания плунжера насосно компрессорные трубы должны быть откалиброваны с помощью шаблона на овальность.

Выбор НКТ. Работа ДНУ с ЛМП характеризуется изменением нагружения колонны труб и ленточного механизма подъема в течение цикла. При ходе вверх ленты и плунжера трубы испытывают внутреннее гидростатическое давление как в радиальном, так и в осевом направлении. В радиальном направлении давление передается боковой поверхности труб, а в осевом — на поверхность, равную разности площадей канала трубы и плунжера насоса.

Стоит также учитывать и то, что если производить бурения скважин в зимой  при ходе ленты и плунжера насоса вниз гидростатическое давление в осевом направлении передается на всю площадь канала трубы. На колонну насосно-компрессорных труб также действует осевая нагрузка от веса труб. Вес ленты в нормальных условиях на колонну не передается, однако в аварийной ситуации, когда происходит обрыв ленты, нагрузка на колонну увеличивается. При расчете следует принимать, что вся нагрузка от веса ленты, плунжера и груза-утяжелителя передается трубам.

Расчет на прочность. Исходные данные для расчета:

1. Конструкция эксплуатационной колонны: 
глубина скважины Н, м;

внутренний диаметр обсадной колонны Dq, mm; интервалы и интенсивность искривления ствола скважины от устья, градус/10 м.

2. Технологический режим работы скважины: 
предполагаемый отбор жидкости из скважины (дебит или

подача насоса) £)ж, м3/сут; длина колонны НКТ L, м;

уровень (динамический) жидкости в скважине Lw м; устьевое и забойное давления р2, рс, МПа; плотность жидкости в скважине р, кг/м3; давление насыщения нефти газом рнас, МПа; средняя площадь сечения ленты FR, м2;

вес модульных плунжеров qn]I, H; вес груза-утяжелителя qTV, Н; вес ленты qR, H;

площадь плунжера насоса FnjI, м2.

Растягивающая нагрузка, действующая в верхней части произвольной г-й секции,

GP(K)= E/j(<7i + Яждд + #(£ — ^/i)<7i + Ял9 + <7гР# + <7пл#, (5.35) где /j — длина г-й секции, м; <7г ~ масса 1 м трубы г-й секции, кг/м; <7жг ~ масса 1 м жидкости в кольцевом пространстве между насосно-компрессорными трубами и лентой, кг/м; <7л ~ масса ленты в колонне, кг; д - ускорение свободного падения, м/с2; <7гр ~ масса груза утяжелителя, кг; <7пл ~ масса плунжера, кг.

Масса 1 м жидкости в кольцевом пространстве

где Fi,i ~ площадь канала трубы г-й секции; F-^i - площадь поперечного сечения штанг, м2; р — плотность жидкости внутри колонны.

Внутреннее давление рвя определяется как разность гидростатических давлений внутри колонны и за колонной насосно-компрессорных труб.

На участке колонны от устья до динамического уровня жидкости в скважине внутреннее давление изменяется пропорционально длине участка:

на участке 0 < / < ЬД рвн = pgl;

на участке LR< I < L рвя = pgLR, где / — расстояние до рассматриваемого сечения.

3. Методика расчета колонны НКТ

Диаметр и длину НКТ выбирают с учетом условий эксплуатации и технологических ограничений: динамического уровня, отбора жидкости из скважины, давления насыщения нефти газом и др.

Общая глубина спуска насоса

L = LR + pu/pg, (5.36)

где Ьд — динамический уровень жидкости в скважине, м; рп -давление на приеме насоса (или давление насыщения ), Па.

Длину секций колонны НКТ определяют из условия прочности на растяжение. Страгивающие Ост и растягивающие От нагрузки рассчитывают по формулам:

Ост = л£>ср6татЮ-3/[1 + nDcp/2/pCtg (a + <р)]; (5.37)

От = nDS<jTl0-3, (5.38)

где Dcp — средний диаметр сечения по впадине 1-го витка резьбы (в основной плоскости), мм; Ьт — толщина стенки трубы по впадине того же витка резьбы, мм; <тт— предел текучести материала труб, МПа; л — коэффициент разгрузки, л = bT/S + W,/р ~ длина резьбы с полным профилем (до основной плоскости), мм; а — угол между опорной поверхностью резьбы и осью трубы, равный 60°; ф — угол трения, принимаемый в расчетах, равный 7°; S - толщина стенки трубы, мм.

Средний диаметр сечения по впадине 1-го витка резьбы

Др = D — 2/г — 6Т,

где D — наружный диаметр трубы, мм; h - глубина резьбы, мм.

Критическая длина колонны, при которой происходит потеря устойчивости нижнего участка,

/кр = 2,55[£/0(<7 + <7л + <7ж)2]1/3/Гж(^пл — FJ, (5.39)

где /о = я/64(£)4 — rf4) + й63/12 — осевой момент инерции труб и ленты, м4; q — вес 1 м трубы, Н/м; qR — вес 1 м ленты, Н/м; <7Ж = = T^(FT — ^л) — вес жидкости внутри колонны труб, Н/м (Рт — площадь проходного канала труб, м2); FnjI — площадь плунжера, м2; .Рл — площадь сечения ленты, м2; D, d -наружный и внутренний диаметры труб, м; а — ширина ленты, м; Ь — толщина ленты, см.

Если L > /кр, то для повышения устойчивости целесообразно в нижней части колонны устанавливать толстостенные трубы или применять хвостовик. Вес хвостовика, при котором L = /кр, определяют из выражения

Охв = Тж(^пл — FJL — 2,55[Elo(q + Ял + <7ж)2]1/3- (5.40) При L > 1щ, длина искривленного участка

/и = 4,65[£/0/(<7 + Ял + <7ж)]1/3- (5.41)

Чтобы обеспечивать устойчивость и прямолинейность по всей длине колонны, наибольшее значение

Охв = (^пл — ^л)Тж£- (5-42)

Для наклонно направленных и искривленных скважин расчет колонн НКТ производится по вышеприведенным формулам, как и для вертикальных скважин, но при коэффициенте запаса прочности

п\ =

- щСоа),

(5.43)

где щ = 1,3 — нормативный коэффициент запаса прочности; а -интенсивность искривления, град/10 м;

Со = ££>нкт/2-573ат,

(5.44)

здесь Е — модуль упругости, МПа (для стали Е = 2,1-Ю5 МПа); £)нкт — наружный диаметр трубы, м; <тт — предел текучести,

МПа.

Таблица 5.1 Характеристики ЛМП

 

Толщина и ширина, мм

Площадь поперечного сечения, мм2

Масса 1 м,

кг/м

Толщина и ширина, мм

Площадь поперечного сечения, мм2

Масса 1 м,

кг/м

2X45 2,5 х 45 3,0 х 50

90

112,5 150

0,7065 0,8831 1,1775

3,5 х 45 3,5 х 95 3,2 х 50

157,5 332,5 160

1,2364 2,6101 1,2560

При расчете конкретной колонны следует использовать данные определенного месторождения. Геометрические и весовые характеристики ленты приведены в табл. 5.1.

Плунжер ДНУ — один из основных элементов ДНУ с ЛМП, от которого зависит работоспособность и надежность установки [172]. Поэтому работы по его совершенствованию продолжаются. Эффективность работы плунжера определяли экспериментальным путем.

В процессе опытных работ было изучено влияние конструктивных факторов на степень перекрытия внутренней полости насосно-компрессорных труб уплотнительным элементом плунжера — пакером, а также проверялась герметизирующая способность пары плунжер — НКТ.

Для исследования был выбран плунжер (рис. 5.12), который состоит из верхней присоединительной головки /, уплотнительных элементов-пакеров 2, нагнетательного клапана 3 и нижней присоединительной головки 4.

Схема уплотнительного элемента-пакера приведена на рис. 5.13.

На герметизирующую способность пакера оказывают влияние толщина и количество поперечных перегородок, расстояние между перегородками и соосность пакера и трубы. В разработанной конструкции пакера для насосно-компрессорных труб диаметром 60 и 73 мм принято пятикратное перекрытие потока жидкости с расстоянием между перегородками 8 и 15 мм.

Результаты стендовых испытаний показали, что при изменении угла наклона НКТ в пределах от 0 до 1° 20′ утечки через пакер увеличиваются по линейному закону с темпом 0,3 % утечек на 1′ угла наклона.

Комментарии


Сетевое издание Городской портал "вРубцовске.ру". Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 - 58564 выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 14.07.2014г.

При использовании материалов сайта ссылка на сайт vrubcovske.ru обязательна.

Категория информационной продукции 18+

Присоединяйтесь

Контакты редакции

  • 8-999-003-61-48
  • diplomat.alt@mail.ru
  • Россия, г. Рубцовск