Рассмотрим схему плунжерного насоса, представленную на рис. 5.4. Перемещение плунжера осуществляется между нижней мертвой точкой (НМТ) и верхней мертвой точкой (ВМТ) и характеризуется величиной, называемой длиной хода плунжера Sпл. Наружный диаметр плунжера Dпл принимается равным внутреннему диаметру цилиндра (хотя фактически между этими величинами имеется определенная разница 2δ; δ — зазор между плунжером и цилиндром). При ходе плунжера вверх нагнетательный клапан 4 закрывается под действием веса столба продукции скважины, находящейся в колонне НКТ 5. В цилиндре насоса 1 давление снижается и в определенный момент всасывающий клапан 3 открывается; продукция скважины поступает в цилиндр насоса (в подплунжерное пространство, которое увеличивается до тех пор, пока плунжер не придет в ВМТ). Ход плунжера из НМТ до ВМТ называется тактом всасывания.
Объем продукции скважины, поступившей в цилиндр насоса при такте всасывания, равен объему, описанному плунжером от НМТ до ВМТ V:
где F — площадь поперечного сечения цилиндра (м2), равная:
Dпл —диаметр плунжера, равный внутреннему диаметру цилиндра, м.
При ходе плунжера вниз (от ВМТ до НМТ) давление в цилиндре насоса повышается, всасывающий клапан 3 закрывается, и в определенный момент времени открывается нагнетательный клапан 4. Продукция из цилиндра насоса 1 перетекает через плунжер 2 в надплунжерное пространство. Ход плунжера из ВМТ до НМТ называется тактом нагнетания.
Таким образом, за один насосный цикл «ход вверх — ход вниз» объем продукции, откачиваемый из скважины, составляет:
Обозначим число двойных ходов плунжера в мин через п. Тогда теоретическая минутная подача насоса составит Q'т:
(5.3)
Переходя к суточной подаче установки, умножим на 1440 (число минут в сутках) и получим суточную теоретическую подачу установки Qт:
где п — число двойных ходов плунжера в мин (число качаний балансира в мин).
Обозначая длину хода полированного штока (на поверхности) через S, введем понятие условно теоретической подачи Qт.усл:
Введение условно теоретической подачи связано с тем, что длина хода плунжера Sпл в каждом конкретном случае является неизвестной величиной и может существенно отличаться от известной длины хода полированного штока 5. Разница в указанных параметрах связана не только с упругими деформациями штанг и труб под действием статических нагрузок, но также и с влиянием на упругие деформации инерционных нагрузок, возникающих в насосной установке при определенных режимах ее работы. Таким образом, условно теоретическая подача установки может быть легко рассчитана в любой момент времени, для чего достаточно измерить (знать) длину хода полированного штока S.
Фактическая суточная подача установки, измеряемая на поверхности по жидкости (после процесса сепарации) Qф, может не совпадать с Qт.усл по целому ряду причин. Отношение фактической подачи установки Qф к условно теоретической подаче ее Qт.усл назовем коэффициентом подачи установки и обозначим его через η:
(5.4)
С учетом выражения (5.4) фактическая подача такова:
Рассмотрим, от чего зависит фактическая подача установки (коэффициент подачи).
Поможем написать любую работу на аналогичную тему