![]() ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Рекомендации для конструирования пакеров и их расчета.В задании на проектирование пакера обычно даются его главные параметры: 1) внутренний диаметр обсадной колонны, в которую спускают пакер; 2) перепад давления, воспринимаемый им; 3) особенности технологического процесса, для которого предназначен пакер. Надежное уплотнение создаётся при разности диаметров уплотнения пакера до деформации и обсадной колонной до 15—20 мм. Технологические процессы часто требуют наличия в пакере клапана-отсекателя, нескольких каналов, не сообщающихся друг с другом, обратного клапана и пр. К дополнительным исходным данным относятся: температура, агрессивность окружающей среды, длительность работы пакера без подъема. При расчёте пакера определяют: 1) необходимое для герметизации контактное давление, 2) осевую силу, обеспечивающую это давление, 3) высоту уплотняющего элемента, 4) длину хода штока пакера, 5) параметры корда уплотняющего элемента.
Контактное давление между обсадной колонной и уплотняющими элементами типа а и б (рис. 11.3) равно
где Ркс, Ркп — контактные давления за счет предварительного сжатия уплотнения и действия перепада давления соответственно. Резина, применяемая в пакерах, имеет коэффициент Пуассона μр = 0,475. Контактное давление рк определяется по формуле
Наименьшая величина осевой силы Q, обеспечивающей герметичное разобщение ствола скважины, определяется из выражения
где F — площадь поперечного сечения уплотнительного элемента в деформированном состоянии; G = 5,1 МПа — модуль сдвига резины; Rп и Rс – наружный радиус резины до деформации и после нее (внутренний радиус обсадной колонны); rш — внутренний радиус резины; Δр — перепад давления у пакера. Наименьшая высота одного уплотнительного элемента определяется по формуле
где hс — высота элемента в сжатом состоянии. В пакере рекомендуют иметь 2 ÷ 4 таких уплотнений.
Наибольшая высота уплотнительного элемента определяется по формуле
где f — коэффициент трения. В конструкции пакера должна быть предусмотрена длина хода его штока, которая обеспечит сжатие уплотняющего элемента до соприкосновения его с обсадной колонной и герметичность уплотнения. Оптимальную длину хода штока рекомендуют определить по следующей формуле:
где h — высота свободного, незагруженного уплотняющего элемента; Предельная осевая нагрузка ( при которой обсадная колонна не нарушается) на плашечный захват при полном перекрытии плашками кольцевого зазора определяется по формуле
При ограниченном контакте плашек по периметру обсадной колонны участки труб между ними работают на изгиб. Тогда
где σт — предел текучести материала труб обсадной колонны; n — число плашек (по радиусу); α — угол конуса плашки; D, d, h — наружный и внутренний диаметры и толщина стенки трубы обсадной колонны; ιпл — высота плашек (длина по вертикали); Lпл— длина хорды плашки; fпл — стрела дуги поверхности плашки. Запасы прочности принимают равными 1,15 для обсадных труб диаметрами 114 ÷ 219 мм и 1,52 — для труб более 219 мм. При расчетах по последней формуле запас прочности берут примерно в два раза большим. При проектировании пакера для использования его в искривленных скважинах надо учитывать возможность деформации пакера при прохождении им изогнутых частей ствола. Длина пакера, при которой он будет касаться обсадной колонны в трех точках (по концам и в середине) при прохождении им изогнутой части скважины, определяется из выражения
где R — радиус изгиба ствола скважины; Δs — зазор (диаметральный) между пакером и обсадной колонной. При большей длине пакер, проходя изгиб, или застрянет, или изогнется сам. Последнее может привести к его повреждению. Этот расчет необходим и для всякого другого оборудования, спускаемого в искривленную скважину (скважинные штанговые насосы, центробежные насосы, погружные двигатели и т. д.).
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|