Г). Конические днища и переходы.

Конические днища обеспечивают полное удаление вязкой или сыпучей среды из ап­парата. Конические переходы используют при переходе от боль­шего диаметра аппарата к меньшему. Такие днища и переходы можно выполнять с отбортовкой и без нее (рис. 10.4). Опасное сечение будет в месте перехода от цилиндра к конусу. В этом сечении толщина стенки

, (10.26)

где α – половина угла конуса;

р_в – суммарное внутреннее дав­ление в месте перехода.

При наличии внутреннего давления р_в^' и столба жидкости высотой Н и плотностью ρ

. (10.27)

Конические днища и переходы необходимо проверять на на­пряжение изгиба, действующее в меридиональном направлении в месте перехода (по образующей конуса). Необходимая при этом толщина стенки

, (10.28)

где у_к — коэффициент перенапряжения днища. Для днищ без отбортовки обычно берут 2α = 60° и r/D_в = 0,01, у_к = 2,7.

Рисунок 10.4 – Коническое днище без отбортовки (а) и с отбортовкой (б)

д). Плоские круглые крышки (рис. 10.5)

Рисунок 10.5 – Плоская крышка с овальной металлической прокладкой (а) и с мягкой прокладкой (б)

В общем случае толщина плоской круглой крышки зависит от способа

закреплепления и оп­ределяется по формуле

, (10.29)

где К и D — соответственно коэффициент для учета формы крышки, а также способа ее закрепления и расчетный диаметр крышки. Для крышки на рис. 5, а, б

. (10.30)

где Q_б — нагрузка на болты в условиях эксплуатации;

Q_D — равнодействующая внутреннего дав­ления на площадь по среднему диаметру прокладки D_н,

. (10.31)

Другие формы плоских крышек менее распространены.

ЛЕКЦИЯ № 11

Конструирование и расчёт пакеров

Пакеры служат для разобщения частей ствола скважины по вертикали и герметизации нарушенных участков обсадной ко­лонны.

ΔР, воспринимаемые пакерами, могут быть от 7 до 70 МПа. Температура – от 40 до 100 °С, а при тепловом воздействии на пласт до 400 °С. Окружающая среда, в которой работает пакер, требует тщательного подбора материала уплотняю­щих элементов.

Структурная схема пакера (рис. 11.1 и 11.2) включает следующие элементы: уплотняющие элементы, опору пакера, систему управления пакером, технологические уст­ройства.

Уплотняющие элементы (рис. 11.3, а, б) расширяются и при­жимаются к обсадной колонне при воздействии осевой нагрузки (веса НК.Т или усилия от поршня гидросистемы).

Элемент (рис. 11.3, а), выполненный из резины (иногда с армировкой тка­невым или металлическим кордом), рассчитан на работу при температуре до 100 °С.

Элемент (рис. 11.3, б) изготовлен из про­резиненного и прографиченного асбеста и предназначен для ра­боты в среде с температурой до 300—400 °С.

Элемент (рис. 11.3, в) расширяется и прижимается к обсад­ной колонне при создании избыточного давления в его внутрен­ней полости. Его резиновый элемент всегда упрочнен кордом.

В пакерах с уплотнениями (см. рис. 3, а, б, в) зазор между ними и обсадной колонной равен 10—20 мм на диаметр.

Элемент (рис. 11.3, г) спускают в скважину с натягом. Он также выполнен из резины, упрочненной кордом.

Для уплотняющих элементов применяется синте­тическая резина марок 4326, 4327, 3825 4004, 3826-С. В качестве корда применяют хлопчатобумажную ткань, по­лимерные или металлические нити.

1 – муфта; 2 – упор манжет; 3 – манжеты; 4 – ствол пакера; 5 – обойма манжеты; 6 – конус; 7 – шпонка; 8 – плашка; 9 – плашкодержатель; 10 – винт срезной; 11 – кожух поршня; 12 – поршень толкателя плашек; 13 – корпус клапана; 14 – шар клапана; 15 – седло клапана; 16 – винт срезной

Рисунок 11.1 – Конструкция пакера ПН-ЯГМ (ППГМ1)

а – пакеры с наружными диаметрами от 150 до 265 мм; б – пакеры с наружными диа­метрами 118 и 136 мм;

1 – головка пакера; 2 – упор манжет; 3 – манжеты; 4 – конус; 5 –плашка; 6 – плашкодержатель; 7 – ци­линдр; 8 – захват; 9 – корпус фонаря; 10 – башмак фонаря; 11 – замок, ограничиваю­щий взаимное перемещение ствола пакера и внешних деталей; 12 – гайка; 13 – палец замка; 14 – ствол пакера

Рисунок 11.2 – Конструкция пакера ПН-ЯМ

Рисунок 11.3 – Схемы уплотняющих элементов пакеров

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: