де - динамічний уровень, м;
- глибина свердловини, м;
- динамічний стовп рідини (від забою), м.
Динамічний стовп рідини (від забою) визначається за формулою:
де - динамічний стовп рідини (від забою), м;
- забійні тиск, Па;
- щільність суміші, кг/м3;
- прискорення вільного падіння, м/с2.
Щільність суміші визначається за формулою:
де - щільність суміші, кг/м3;
- щільність нафти, кг/м3;
- обводненість;
- щільність води, кг/м3.
Підставивши чисельні значення у формулу визначаємо:
З величин, що складають глибину підвіски насоса, важко уявити вибір глибини занурення під динамічний рівень h, яка буде залежати від конкретних місцевих умов даної свердловини.
Основним принципом (умовою) вибору є забезпечення оптимального коефіцієнта подачі ШСНУ. Під оптимальним подачі розуміється його значення, яке виходить при найменшому зануренні насоса під динамічний рівень.
На практиці зустрічаються три найбільш оптимальних випадку, коли величина занурення може бути досить строго обгрунтована:
) Свердловина сильно обводнена, так що впливом на роботу насоса можна знехтувати;
) Нафта маємо значний газовий фактор;
) У свердловині при видобутку інтенсивно відкладається парафін.
У зв'язку з цим глибину занурення насоса під динамічний рівень h визначають від залежності від тиску на прийомі насоса, визначається за формулою
де - глибина занурення під динамічний рівень, м;
- щільність суміші, кг/м3;
- прискорення вільного падіння, м/с2;
- тиск на прийомі насоса.
- тиск насичення, рівна 5 МПа, отже:
Підставивши чисельні значення у формулу визначаємо:
Підставивши всі чисельні значення у формулу (1), знаходимо:
. За дебіт=8 (т/добу) і підвісці насоса L=один тисяча шістсот вісімдесят п'ять (м) вибираємо верстат-качалку СК6-2,1-2500 з числом хитань (м) і=2,1 (м), і діаметр насоса (мм).
Вибираємо двоступеневу колону штанг () з верхнім ступенем d=22 мм,% В=28%, q1=3,14 кг/м і нижньої щаблем d=19 мм,% Н=79%, q2=2,35 кг/м, довжина верхньої та нижньої ступені l1=472 і l2=1213.
. Визначення параметрів роботи насоса: діаметр насоса D; числа хитань n і довжини ходу S здійснюється, виходячи з отримання мінімальних навантажень на штанги. Переймаючись стандартними мінімальними значеннями довжини ходу S для вибраного верстата-качалки знаходимо число хитань n, за формулою
де n - число хитань верстата качалки, об/хв;
Q - дебіт свердловини, т/добу; - довжина ходу полірованого штока, м;
- прийнятий коефіцієнт подачі, (0,65? 0,8); - вага 1 метра штанг, кг/м.
де q - вага 1 метра штанг, кг/м;
% В - процентне співвідношення верхнього ступеня штанг; - вага 1 метра (з урахуванням муфт) верхнього ступеня штанг, кг/м;
% Н - процентне співвідношення нижньому ступені штанг; - вага 1 метра (з урахуванням муфт) нижньої ступені штанг, кг/м.
Підставивши числові дані у формулу отримаємо:
Підставивши числові даний у формулу визначаємо:
Площа плунжера визначаємо за формулою:
де F - площа плунжера, м2; - дебіт свердловини, т/добу; - довжина ходу полірованого штока, м; - число хитань верстата-качалки, об/хв;
- прийнятий коефіцієнт подачі, (0,65? 0,8);
- щільність суміші, т/м3.
Підставивши чисельні значення у формулу визначаємо:
Діаметр насоса для відповідну довжинах ходу полірованого штока визначаємо за формулою:
де D - діаметр насоса, м; - площа плунжера, м2;
Підставивши чисельні значення у формулу обчислюємо:
. Для кожного режиму визначається параметр, що характеризує витривалість штанг - ймовірна частота обривів на рік, визначається за формулою:
де - частота обривів штанг;
В - коефіцієнт, що залежить від якості сталі; - число хитань, об/хв; і dшт - діаметр відповідно насоса і штанг, м;
К - константа, що характеризує фізичні властивості матеріалу штанг, зазвичай К=0,75 ...
