/p>
(28)
Множник 2 в знаменнику (28) обумовлений тим, що витік рідини в зазорі плунжерної пари відбувається тільки при ході плунжера вгору, тобто протягом половини часу роботи насоса.
. При, де - тиск насичення, визначене з урахуванням сепарації газу у прийому насоса, в циліндрі насоса протягом принаймні частині ходу всмоктування є вільний газ.
У загальному випадку залежність для розрахунку коефіцієнта наповнення ? нап має наступний вигляд для и = 1,. . . 5:
? напij = (1 - l ут )/(1 + R) - ?? ij , (29)
(30)
(31)
(32)
m вр - відношення обсягу шкідливого простору насоса до обсягу, описуваного плунжером; коефіцієнт К ? ij залежить від характеру фазових переходів і сегрегаційний процесів. Нижче розглянуті можливі граничні варіанти поведінки газорідинної суміші в циліндрі насоса при його роботі згідно [24]. p align="justify"> 3. и = 1. Процес розчинення газу нерівноважний, тобто розчинністю газу в нафті при збільшенні тиску в циліндрі від р НД ц до р нц можна знехтувати. Швидкість сегрегації фаз така, що до кінця ходу плунжера вниз шкідливий простір насоса заповнено тільки рідиною.
К ? 1j = 0 , , ? нап1j = (1 - l ут )/(1 + R). (33)
Величина ? нап1j визначає верхню межу значень коефіцієнта наповнення, коли зниження об'ємної подачі насоса по рідини обумовлено тільки наявністю вільного газу в откачиваемой газорідинної суміші.
4. и = 2. Процес розчинення газу - нерівноважний. Одночасно відсутня сегрегація фаз, тобто нафту, вільний газ і вода рівномірно розподілені в об'ємі циліндра насоса.
У цьому випадку
К ? 2j = (1 + R)/[1 + Rp НД ц / ? нц ] -1 . (34)
5. и = 3. Процеси розчинення і виділення газу - рівноважні, тобто кількість розчиненого в нафті газу при довільному тиску в циліндрі р визначається залежність (1), і сегрегація фаз відсутня. У цьому випадку при р нц ? Р нас до моменту відкриття нагнітального клапана весь газ розчиниться в нафті і коефіцієнт
(35)
6. и = 4. Якщо в (9.29) і (9.35) прийняти відповідно l ут = 0; = 0; то отримаємо загальновідому формулу [1, 11]
. (36)
7. и = 5. Якщо р нц < , то це означає, що за час нагнітання не весь вільний газ розчинився в нафти. У цьому випадку
. (37)
нафту штанговий свердловина насос
Вище розглянуті граничні випадки поведінки газорідинної суміші. Проте реальні процеси, що протікають в циліндрі насоса, їм рідко відповідають. p> Використовуючи методику [24], можна з достатнім ступенем достовірності вказати інтервалу значень, в яких повинен знаходитися фактичний коефіцієнт наповнення. Як було зазначено раніше, верхньою межею для всіх можливих випадків буде значення ? нап1j , а нижня межа буде змінюватися в залежності від того, до якого процесу - рівноважного або нерівноважному - буде ближче реальну поведінку газорідинної суміші в насосі. Для кожного з рассмотреннихслучаев можна визначити середній ймовірний коефіцієнт наповнення, а також максимальне абсолютне відхилення ? i реального коефіцієнта від ймовірного середнього
(38)
(39)
де и = 2,. . . , 5. p> Задача 5. Розрахувати коефіцієнт наповнення для обраних варіантів. p> Рішення. p> При р НД ц = 3,99 МПа, = 9,6 МПа, тобто р НД ц < і в циліндрі насоса при всмоктуванні є ...
