Дослідження пускових режимів верстата-качалки

Abstract

Проведено дослідження пускових режимів верстата-качалки відповідно до існуючих компоновок штангової колони, діаметрів плунжера та динамічного рівня рідини у свердловині. Розроблено математичну модель виконавчого механізму верстата-качалки, яка враховує механічну характеристику приводного електродвигуна, моменти інерції пасової передачі та зубчастих коліс редуктора та масу ланок виконавчого механізму. Розрахунки проведені для варіанту компонування колони насосних штанг – двоступінчастої, для діаметру плунжера 55 мм та глибини підвісу насоса 1456 м. Проблема пуску визначена для двох випадків. Перший – коли маса противаг, встановлених на кривошипах верстата-качалки, перевищує масу колони штанг та рідини, яка знаходиться в колоні насосно-компресорних труб (НКТ) над плунжером насоса (перезрівноваження верстата-качалки). Другий – коли маса противаг недостатня для зрівноваження колони штанг та рідини, яка знаходиться в колоні насосно-компресорних труб над плунжером насоса (недозрівноваження верстата-качалки).

In the article, research of the beam-pumping unit start-up mode has been performed in accordance with the existing configurations of the rod column, the diameter of the plunger and the dynamic fluid level in the well. A mathematical model of the pumping unit actuator has been developed, it takes into account the mechanical characteristics of the drive motor, the moments of inertia of the belt drive and gears of the gearbox and the mass of the actuator components. Calculations have been performed for the variant of the pump rod column layout - two-stage, for the diameters of the plunger 55mm and depths of pump suspension of 1456 m. The problem of the beam-pumping units’ startup is defined for two cases. The first case is applied when the mass of the counterweights installed on the cranks of the pumping unit exceeds the mass of the column of rods and liquid, which is located in the tubing column above the plunger of the pump (rebalance of the beam pumping unit). The second - when the mass of counterweights is insufficient to balance the column of rods and the liquid in the tubing column above the pump plunger (imbalance of the beam pumping unit).