ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ НА СИЛУ ТРЕНИЯ В ПЛУНЖЕРНОЙ ПАРЕ ШТАНГОВОГО СКВАЖИННОГО НАСОСА
Статья содержит результаты аналитического и экспериментального исследования влияния температурных деформаций на силу трения в плунжерной паре штангового скважинного насоса. Показано, что одной из причин обрывов штанг в нижней части колонны являются силы, сосредоточенные в насосе, в частности сила сопротивления между плунжером и цилиндром, которые при движении вниз вызывают сжатие, изгиб и разрушение нижних штанг. Кроме того, эти силы, противодействуя движению плунжера, уменьшают длину его хода, степень наполнения и подачу насоса. Сила сопротивления между плунжером и цилиндром оказывает значительное влияние на интенсивность износа плунжерной пары и на срок службы насоса. Она является одним из основных критериев качества изготовления плунжерной пары. Рассмотрены основные факторы, влияющие на силу трения в плунжерной паре, а именно: конструктивные параметры насоса, физикохимические свойства откачиваемой жидкости, режимные параметры работы насоса, геолого-технические условия работы насоса. Рассмотрен тепловой режим работы штангового скважинного насоса, обусловленный высокой пластовой температурой нефти, выделением тепла в самом насосе, разогревом откачиваемой жидкости насосом, расположенным ниже в компоновке одновременно-раздельной добычи нефти. Получена аналитическая зависимость влияния температуры на силы трения в плунжерной паре штангового насоса (на основе существующих результатов экспериментальных исследований). Для оценки влияния роста температуры на силы трения в плунжерной паре был разработан лабораторный стенд, содержащий механизм возвратно-поступательного движения плунжера в цилиндре насоса, в котором полированный шток возвратно-поступательного механизма снабжен тензодатчиком и динамографом, регистрирующим нагрузку в течение всего цикла работы плунжерной пары. Результаты проведенных экспериментов показывают, что при движении плунжера в цилиндре, плунжер нагревается в большей степени, чем цилиндр, что приводит к уменьшению кольцевого зазора плунжерной пары и росту сил трения. Этот фактор необходимо учитывать при подборе типоразмера штангового насоса.