Порядок выполнения лабораторной работы

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 10Следующая ⇒

1) При данном положении пальца шатуна в отверстии кривошипа на модели станка-качалки измерить длину хода полированного штока (S).

2) Заправить барабан бумагой и перо чернилами, провести ось ординат перемещением пера по вертикальной образующей

3) Закрыть вентиль на выкиде мерника.

4) Пустить в работу станок-качалку и определить число качаний балансира в секунду (n).

5) В момент подачи жидкости пустить в ход часовой механизм.

6) После заполнения мерника жидкостью или поворота барабана на полный оборот отключить сканок-качалку и часовой механизм

7) Диаграммный бланк снять с барабана.

8) Открыть вентиль на выкиде мерника для слива жидкости.

Весь цикл работ повторить при других положениях пальца шатуна и при других диаметрах шкива электродвигателя.

Обработка полученных данных

Перпендикулярно поперечной оси ординат из точки пересечения этой оси с записанной линией проводим ось абсцисс (рисунок 1.3)

Рисунок 3 – Диаграмма записи действительной подачи

Выбираем на записанной линии точку «а» с координатами (t, h). Точка «а» должна быть как можно ближе к верхнему концу записанной линии. Масштаб записи прибора по оси ординат определяют по формуле

(6.4)

где D_ш– диаметр ведущего шкива, равный 0,077 м; d₁- диаметр нити поплавка, равный 0,001 ; d – диаметр замерного шкива, равный 0,039 м; d₂– диаметр пера, равный 0,001 м.

Высота подъема уровня жидкости в мернике (высота взлива)

(6.5)

где h перемещение пера (ордината точки «а»), м.

Масштаб записи прибора по оси абсцисс

(6.6)

где T_об– время полного оборота барабана, равное 312 с; d_d - диаметр барабана, равный 0,076 м; p – толщина бумаги, равная 0,0001 м.

Время накопления жидкости в мернике

(6.7)

где t – абсцисса точки «а», м.

Общее количество жидкости, поступившей в мерник

(6.8)

Где F_M площадь сечения мерника, м. F_M =p(d_M)²/4; d_M – внутренний диаметр мерника, равный 0,105 м.

Действительная производительность штангового насоса

(6.9)

Условная теоретическая производительность определяется по формуле (2)

, где , d_пл– диаметр плунжера, равный 0,0178 м.

Коэффициент подачи определяется по формуле (1)

Контрольные вопросы

1) Объяснить принцип действия штанговой насосной установки.

2) Основные узлы штанговой насосной установки.

3) Дать определение коэффициента подачи.

4) Какие факторы учитывает коэффициент подачи?

Задание к лабораторной работе

«Определение коэффициента подачи ШСНУ»

№ варианта	H, см	T, см	S, см	N, кач/мин
1	2.2	14.5	17	5
2	4.6	17.9	18	7
3	3.8	10.6	19	6
4	2.5	9.3	20	8
5	3.5	12.8	21	4
6	4.5	14.3	22	4
7	5.4	16.2	23	5
8	4.1	19.6	24	6
9	3.3	8.7	22	7
10	2.7	10.9	20	5

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

ДИНАМОМЕТРИРОВАНИЕ СКВАЖИН

1. Цель работы:

· Изучение устройства и принципа действия динамографа ГДМ-3;

· Изучение теоретической динамограммы;

· Расшифровка динамограмм;

Назначение и принцип действия динамографа

Для контроля за работой насосов в скважинах и для измерения нагрузок на штанги применяют особые приборы с пишущим устройством – динамографы. С помощью этих приборов получают динамограмму – график изменения нагрузки в точке подвеса насосных штанг в зависимости от их перемещения.

Динамографы, используемые на нефтяных промыслах различаются по принципу работы: механические, гидравлические, электрические, электромагнитные, тензометрические и др. Наиболее распространен гидравлический динамограф ГДМ-3 (рисунок 1).

Рисунок 7.1– Схема устройства гидравлического динамографа

Прибор устанавливают в канатную подвеску так, что ее траверсы сжимают рычаг10 и месдозу 9, в полости 8, в которой нагрузка трансформируется в давление жидкости, передаваемое на геликсную пружину 7. При этом перо 6 чертит на бланке динамограмму. Динамограмма записывается в мечение одного цикла – «ход вверх и вниз».

Подвижный столик 5 с бланком передвигается по направляющим 4 так, как при подъеме головки балансира вверх, нить 1, прикрепленная одним концом к неподвижной части устьевого оборудования стягивается с ролика, заставляя его вращаться вместе с ходовым винтом 3. При этом перемещается и столик с диаграммой. При перемещении вниз возвратная пружина раскручивается и возвращает столик в первоначальное положение.

Динамограф имеет три масштаба измерения дины хода, которые изменяют при помощи сменных роликов с масштабом (1:25; 1:30; 1:45). Масштаб измерения нагрузки определяется путем тарировки прибора и указывается в паспорте прибора. Масштаб изменяется путем перестановки опоры месдозы и рычага (40; 80; 100 кН).

Теоретическая динамограмма

Нагрузка на полированный шток по мере его передвижения вверх изменяется в следующем порядке.

В конце хода вниз полированный шток и плунжер находятся в крайнем нижнем положении; при этом нагнетательный клапан насоса открыт, приемный – закрыт. На полированный шток действует лишь нагрузка от веса штанг. Этому положению соответствует точка А на динамограмме.

В момент начала движения полированного штока вверх нагнетательный клапан закрывается, на полированный шток кроме веса штанг начинает действовать и вес жидкости, заключенной в трубах. Под действием этой силы штанги растягиваются (упругая деформация), а длина подъемных труб сокращается до первоначального значения. В продолжение всего процесса растяжения штанг и сокращения длины труб плунжер остается неподвижным по отношению к насосу, в то время как полированный шток перемещается на величину, равную сумме нагрузок растяжения штанг и сокращения труб.

Процесс восприятия полированным штоком нагрузки от давления га плунжер столба жидкости записывается на диаграмме наклонной прямой АБ. Линия бБ характеризует перемещение полированного штока в процессе восприятия нагрузки штангами. После чего начинается движение плунжера, при этом открывается приемный клапан насоса (точка Б).

Движение полированного штока и плунжера вверх происходит при неизменной нагрузке; на динамограмме этот процесс изображается прямой БВ. Нагрузка на полированный шток в этом случае равна весу штанг, погруженных в жидкость, плюс нагрузка от давления столб жидкости на плунжер (Р).

В начале хода вниз нагнетательный и приемный клапаны закрыты, на полированный шток действует полная нагрузка от веса штанг и жидкости (точка В).

По мере движения полированного штока вниз – шток, штанги и плунжер разгружаются, передавая нагрузку на трубы, трубы растягиваются, а штанги сокращаются (линия БГ). Линия Гг характеризует перемещение полированного штока в процессе разгрузки, она соответствует сумме нагрузок сокращения штанг и растяжения труб. По окончании процесса разгрузки полированного штока нагнетательный клапан открывается, и начинается движение плунжера вниз (точка Г). Дальнейшее движение полированного штока и плунжера происходит при открытом нагнетательном клапане и неизменной нагрузке (линия ГА).

В точке А цикл возобновляется.

Такая динамограмма получается при работе насоса в дегазированной жидкости при коэффициенте наполнения, равном единице, и при отсутствии динамических нагрузок, т. е. при медленном и плавном движении системы (полированный шток - штанги - плунжер) вверх и вниз.

Если бы при работе глубинного насоса на происходило растяжения и обратного сокращения штанг и труб, теоретическая динамограмма имела бы вид прямоугльника.

Практические динамограммы

Силы трения направлены против движения, поэтому при ходе вверх они увеличивают нагрузку, а при ходе вниз уменьшают. Инерционные нагрузки вызывают инерционный поворот динамограммы. Волнистый характер линий обусловлен колебательными процессами в штангах. При работе насосной установки могут быть различные неполадки, приводящие к утечкам жидкости в насосе и трубах или снижению коэффициента подачи насоса, что нарушает нормальный процесс изменения нагрузки на полированный шток. Эти изменения нагрузки легко проследить по динамограмме.

Каждому нарушению нормальной работы насоса соответствует своя характерная форма динамограммы, по которой можно определить характер нарушения, не поднимая насос на поверхность.

Каждому нарушению нормальной работы насоса соответствует своя характерная форма динамограммы, по которой можно определить характер нарушения, не полнимая насос на поверхность.

a -~ нормальная тихоходная работа; б - влияние газа; в - превышение подачи насоса над притоком в скважину; г - низкая посадка плунжера; д ~ выход плунжера из цилиндра невставного насоса, е - удары плунжера о верхнюю ограничительную гайку вставного насоса; ж - утечки в нагнетаемой части, з ~ утечки во всасывающей части; и - полный выход из строя нагнетательной части; к - полный выход из строя всасывающей части; л - полуфонтанный характер работы насоса; м - обрыв штанг; (пунктиром показаны линии теоретической динамограммы).

Рисунок 3.3 - Практические динамограммы работы штангового насоса

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 393; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!