Главная страница
Навигация по странице:

  • «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

  • методичка Хабибуллина. Учебнометодическое пособие по курсам "Техника и технология добычи, подготовки нефти, газа и воды"


    Скачать 5.09 Mb.
    НазваниеУчебнометодическое пособие по курсам "Техника и технология добычи, подготовки нефти, газа и воды"
    Анкорметодичка Хабибуллина.doc
    Дата27.12.2017
    Размер5.09 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файламетодичка Хабибуллина.doc
    ТипУчебно-методическое пособие
    #13239
    страница1 из 15
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


    Федеральное агентство по образованию

    Государственное образовательное учреждение

    высшего профессионального образования

    «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

    ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

    Филиал в г. Октябрьском
    Кафедра НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЯ
    УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

    по курсам: "Техника и технология добычи, подготовки нефти, газа и воды",

    "Нефтегазопромысловое оборудование"

    Методические указания к решению задач на прочность оборудования для добычи нефти и газа для студентов специальности "Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов", "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", "Нефтегазовое дело"

    Уфа 2010
    В методических указаниях к решению задач и выполнению контрольных работ в систематизированном виде приводятся в последовательности решения наиболее часто встречаемых практических задач и исходные данные по вариан­там, касающихся всех разделов Курсов «Машины и оборудование для добычи нефти и газа», «Техника и технология добычи, подготовки и сбора нефти, газа и воды», «Нефтепромысловое оборудовании», «Машины и оборудование нефте­газовых объектов»

    Составитель Хабибуллин М.Я., доц., канд. техн. наук
    Рецензент Арсланов И.Г., проф., д-р техн. наук
    ©Уфимский государственный нефтяной технический университет,2010

    Оглавление


    Оглавление 3

    1 АРМАТУРА УСТЬЕВАЯ СКВАЖИННАЯ И ПАКЕРЫ 3

    1.1 Расчет фланцевого соединения на прочность. 3

    1.2 Расчет деталей запорных устройств арматуры на прочность 8

    1.3 Расчет оптимальной величины нагрузки на уплотнительные элементы пакеров с механическим управлением 11

    2 НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ ТРУБЫ 16

    2.1 Расчет труб на прочность при фонтанном и компрессорном спосо­бах эксплуатации 16

    2.2 Расчет труб на прочность при эксплуатации скважины установками штанговых насосов 20

    2.3 Расчет резьбовых соединений труб нефтяного сортамента на прочность 22

    3 БАЛАНСИРНЫЙ СТАНОК-КАЧАЛКА 24

    3.1. Определение нагрузки на штоке в точке подвеса штанг. 24

    3.2. Расчет балансира станка-качалки на прочность 28

    3.3. Расчет уравновешивания станка-качалки 31

    3.4 Определение усилий в шатунах станка-качалки при разных спо­собах уравновешивания 33

    4 НАСОСНЫЕ ШТАНГИ 36

    4.1 Расчет на прочность насосных штанг 36

    4.2 Конструирование многоступенчатых штанговых колонн 39

    5 НАСОСЫ СКВАЖИННЫЕ ШТАНГОВЫЕ 41

    5.1 Расчет деталей насоса на прочность 41

    5.2. Определение утечек в плунжерной паре насоса 44

    6. УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 47

    6.1 Подбор основного оборудования установки электроцентробежного насоса на скважине 47

    6.2. Расчет корпуса электроцентробежного погружного насоса на прочность 51

    ЛИТЕРАТУРА 54



    1 АРМАТУРА УСТЬЕВАЯ СКВАЖИННАЯ И ПАКЕРЫ

    1.1 Расчет фланцевого соединения на прочность.


    Соединение узлов и деталей устьевой арматуры осуществляется с помощью фланцев. При этом уплотнение фланцевого соединения производится с помо­щью металлических колец овального или восьмигранного сечения. Эластичные, неметаллические уплотнения широко применяются в поверхностных соедине­ниях системы сбора и подготовки нефти. В устьевой арматуре усилие, дейст­вующее на кольцо, не должно приводить к его остаточной деформациям. Общее усилие, действующее на фланцевое соединение при эксплуатации арматуры оп­ределяется:




    (1)

    где Рдав - усилие от действия давления, разжимающего фланцы, кН;

     (2)

    где Дср - средний диаметр уплотнительного кольца, мм;

    Р- рабочее давление среды, МПа;

    - остаточное усилие предварительной затяжки, которое должно быть достаточным для уплотнения соединения, кН;

     (3)

    где  - эффективная ширина прокладки, мм;

    т - прокладочный коэффициент, зависящий от упругих свойств материа­ла прокладки;

    - усилие, учитывающее влияние температуры, кН;

     (4)
    где Δt - разность температур фланца и шпилек, °С;

    -для растягиваемой части шпильки, мм;

    а - коэффициент теплового расширения материала фланца, 1/°С

    Ешп, Епр - модули упругости материалов соответственно шпилек и проклад­ки, МПа;

     - площади горизонтального сечения соответственно суммарная шпилек и прокладки, мм2;

    hpaб - высота прокладки между поверхностями ее опоры о соседние фланцы, мм;

     , (5)

    где обозначения hmи R0см. на рисунке 1.



    Рисунок 1. - Схема фланцевого соединения устьевой арматуры

    Рман - усилие от массы отводящих манифольдов, кН;
     (6)

    где Мизг- изгибающий момент, равный произведению тяжести отвода до оси устьевой арматуры, кН-мм, (см. рис. 2);

    Дб - диаметр окружности, проведенной через оси болтов, мм;



    Рисунок 2 - Схема нагрузки на устьевую арматуру

    Усилие, действующее на наиболее нагруженную шпильку фланцевого соедине­ния при эксплуатации арматуры

     (7)

    а растягивающее напряжение


     (8)

    где Z - количество шпилек фланцевого соединения;

    Р] - допускаемое напряжение материала шпилек, МПа.

    Фланцевое соединение арматуры рассчитывают по наиболее опасному сечению АС(см. рис. 1). При расчете фланца его можно представить в виде кон­сольной балки с заделкой в сечении АС. Изгибающий момент, действующий в этом сечении будет определяться:

     (10)

    а полярный момент сопротивления прямоугольного сечения, в виде которого можно представить сечение АС:

     (11)

    где а - основание прямоугольника, мм;

    b- его высота, мм.

    Изгибающие напряжения в опасном сечении:

     (12)

    Задача 1 Рассчитать на прочность фланцевое соединение по из­вестным выражениям. Исходные данные по вариантам представлены в таблице 1 (общие исходные данные Дб, Дпр, Дср, hn,Ro, ,b)

    Таблица 1. - Расчет фланцевого соединения



    вар

    Р,

    МПа

    bэф,

    мм

    m

    Δt, °С



    мм

    Z

    , мм

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    1

    10

    2

    4,8

    1

    60

    6

    16

    2

    11

    2,1

    4,81

    1,1

    60,1

    7

    18

    3

    12

    2,2

    4,82

    1,2

    60,2

    8

    20

    4

    13

    2,3

    4.83

    1,3

    60,3

    9

    22

    5

    14

    2,4

    4,84

    1,4

    60,4

    10

    20

    6

    15

    2,5

    4,85

    1,5

    60,5

    11

    18

    7

    16

    2,6

    4,86

    1,6

    60,6

    12

    16

    8

    17

    2,7

    4,87

    1,7

    60,7

    13

    18

    9

    18

    2,8

    4,88

    1,8

    60,8

    14

    20

    10

    19

    2,9

    4,89

    1,9

    60,9

    13

    22

    11

    20

    3,0

    4,9

    2,0

    61

    12

    20

    12

    21

    3,1

    5,0

    2,1

    62

    11

    18

    13

    22

    3,2

    5,1

    2,2

    63

    10

    16

    14

    23

    3,3

    5,2

    2,3

    64

    9

    18



    15

    24

    3,4

    5,3

    2,4

    65

    8

    20

    16

    25

    3,5

    5,4

    2,5

    66

    7

    22

    17

    24

    3,6

    5,5

    2,6

    67

    6

    20

    18

    23

    3,5

    5,6

    2,7

    68

    7

    18

    19

    22

    3,4

    5,7

    2,8

    69

    8

    16

    20

    21

    3,3

    5,8

    2,9

    70

    9

    18

    21

    20

    3,2

    5.9

    3,0

    69

    10

    20

    22

    19

    3,1

    6,0

    3,1

    68

    11

    18

    23

    18

    3,0

    6,1

    3.2

    67

    12

    16

    24

    17

    2,9

    6,2

    3,3

    66

    10

    18

    5

    16

    2,8

    6,3

    3,4

    65

    8

    20
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15
    написать администратору сайта