НЕФТЕМАШ
ШГН в наклонно-направленной скважине — запаздывание клапанов

Запаздывание посадки шарика клапана ШГН в наклонной скважине

Динамика закрытия всасывающего и нагнетательного клапанов при зенитном угле в точке подвески насоса, потери хода плунжера, коэффициент подачи, теоретическая динамограмма.

60°
зенитный угол
в точке подвески насоса
0° вертикаль30°45°60°75°90° горизонт

Динамограмма (теоретическая, статическая)

фактическая при заданном угле тот же насос в вертикальной скважине потерянный ход плунжера (см. увеличенные фрагменты)

Положение шарика в клетке

Баланс дебита

Потеря хода плунжера по углу наклона

Логарифмическая шкала. До критического угла кривые материалов идут почти вместе: время посадки пропорционально √((ρш + 0,5ρж)/(ρш − ρж)), и при ρш ≫ ρж плотность влияет слабо. За критическим углом порядок меняется на обратный — трение о клетку растёт пропорционально весу, поэтому тяжёлый шарик труднее стронуть потоком.

Дебит по жидкости от числа качаний

фактический теоретический

Сравнение типоразмеров клапана при заданном угле

Время закрытия рассчитано для нагнетательного клапана при текущем материале, подъёме шарика и режиме откачки. Скорость и потеря напора — в проходном сечении седла при максимальной скорости плунжера.

Сравнение материалов шарика при заданном угле

Заключение

Расчёт носит оценочный характер. Геометрия клапанов принята по ряду API 11AX: диаметр седла ≈ 0,62·dш, подъём шарика — задаваемая доля диаметра.