Cтраница 3
Столик, связанный с полированным штоком посредством стальной ленты, масштабных роликов и шнура ходоуменыпителя, повторяет его возвратно-поступательные движения в заданном масштабе. При движении полированного штока вверх столик перемещается из своего исходного положения в крайнее за счет усилия станка-качалки; при этом возвратная пружина заводится. При ходе вниз столик возвращается в исходное по ложение за счет усилия возвратной пружины. [31]
Особенностью режимов работы глубоких скважин являются большие длины ходов и медленные скорости откачки. Максималь ная скорость движения полированного штока в таких скважинах в Калифорнии составляет 49 6 м / мин, в Мид-Континенте - 33 5 м / мин, а минимальная скорость - в Калифорнии - 8 63 м / мин, в Мид-Континенте - 12 2 м / мин. Скорость откачки изменялась от 5 5 до 21 ход / мин. [32]
Однако вследствие упругости металла штанг и труб этот процесс происходит постепенно. В первый момент движения полированного штока вверх ллунжер остается неподвижным и колонна штанг растягивается с одновременным сокращением колонны труб. Поэтому на дтшамограмме возрастание нагрузки я точке подвеса штанг отмечается наклонной линией ABt которая и характеризует процесс растяжелия штанг и сокращения труб. [33]
Для определения максимального усилия в точке подвеса штанг рассмотрим последовательно напряжения в период начальной деформации и напряжения, возникающие после окончания этого периода. Предварительно необходимо выразить аналитически закон движения полированного штока. [34]
Теоретическая дина. [35] |
При этом ходовая гайка ( на чертеже не показана) со столиком самописца, к которому она жестко прикреплена движется вместе с последним вверх по направляющим 4 В полости винта 3 имеется возвратная спиральная пружина ( на чертеже не показана), которая при ходе вверх заводится, а при ходе вниз раскручивается, возвращая столик в начальное положение. При перемещении столика перо записывает на нем движение полированного штока в определенном масштабе. [36]
Усилия от гидродинамического трения штанг в средней части хода вниз существенно превышают динамическую нагрузку, возникающую в начале этого хода. В некоторых случаях сила гидродинамического трения штанг оказывается настолько большой, что происходит отставание движения полированного штока от движения головки балансира с последующим резким ударом, что приводит к обрыву канатной подвески или штанговой колонны. [37]
Усилия от гидродинамического трения штанг в средней части хода вниз существенно превышают динамическую нагрузку, возникающую в начале этого хода. Однако сила гидродинамического трения штанг может оказаться настолько большой, что происходит отставание в движении полированного штока от движения головки балансира с последующим резким ударом, что приводит к обрыву канатной подвески или штанговой колонны. [38]
Теоретическая динамограмма. [39] |
В самом начале хода полированного штока вверх ( точка А) вес столба жидкости передается на трубы и динамограф показывает минимальную нагрузку. Линия БВ характеризует максимальную нагрузку на штанги под действием их собственного веса, веса жидкости и сил трения при ходе вверх. При движении полированного штока вниз плунжер вновь неподвижен относительно цилиндра насоса до тех пор, пока не закончатся сокращение штанг и растяжение труб ( линия В Г) под действием передаваемой на них нагрузки от столба жидкости. [40]
Примеры динамограмм. [41] |
При этом ходовая гайка ( на чертеже не показана) со столиком самописца, к которому она жестко прикреплена, движется вместе с. В полости винта 3 имеется возвратная спиральная пружина ( на чертеже не показана), которая при ходе вверх заводится, а при ходе вниз раскручивается, возвращая столик в начальное положение. При перемещении столика перо записывает на нем движение полированного штока в определенном масштабе. [42]
Динамограф движется вместе с канатной подвеской. При ходе полированного штока вверх каретка с бланком также перемещается вверх за счет вращения винта и шкива от натяжения шнура; при ходе вниз возвратная пружина, удерживая шну натянутым, вращает винт и шкив в обратную сторону и возвращает каретку в исходное положение. Таким образом, запись динамограмм происходит при сложении двух движений: перемещения бланка, повторяющего в уменьшенном масштабе движение полированного штока и перемещения пера геликсной пружины. Запись динамограмм производится на бумажной ленте шириной 85 мм с размером поля картограммы 50 х 75 мм. [43]
В начале хода полированного штока вверх ( точка А) вес столба жидкости передается на трубы и динамограф показывает минимальную нагрузку. Линия БВ характеризует максимальную нагрузку на штанги под действием их собственного веса, веса жидкости и сил трения при ходе вверх. При движении полированного штока вниз плунжер вновь неподвижен относительно цилиндра насоса до тех пор, пока не закончатся сжатие штанг и растяжение труб ( линия ВГ) под действием передаваемой на них нагрузки от столба жидкости. Точка Г соответствует прекращению деформации труб и штанг и открытию выкидного клапана насоса; при дальнейшем ходе вниз происходит переток жидкости из-под плунжера в пространство над ним. Нагрузка, которую при этом зарегистрирует динамограф, равна весу штанг в жидкости минус силы трения при ходе вниз. [44]
Метод Слоннеджера заключается в непрерывной записи движения полированного штока. Динамограмма, сопоставленная с кривой записи хода полированного штока, позволяет определять мгновенные нагрузки любой точки хода полированного штока. Удлинения штанг, соответствующие выбранным нагрузкам, находятся по соответствующей диаграмме. Вычитание или прибавление значений удлинений к кривой движения полированного штока дает кривую движения плунжера. [45]