Производительность ШСНУ

Теоретическая производительность ШСН равна

,    м³/сут.,

где 1440 - число минут в сутках; D - диаметр плунжера наружный; L - длина хода плунжера; n - число двойных качаний в минуту.

Фактическая подача Q всегда < Q_t.

Отношение , называется коэффициентом подачи, тогда Q = Q_t a_n, где a_n изменяется от 0 до 1.

Работа насоса считается нормальной, если a_n =0,6¸0,8.

Коэффициент подачи зависит от ряда факторов, которые учитываются коэффициентами

                  a_n=a_g×a_ус×a_н×a_уm,

где коэффициенты:

a_g - деформации штанг и труб; a_ус - усадки жидкости; a_н - степени наполнения насоса жидкостью; a_уm - утечки жидкости.

где a_g =S_пл/S , S_пл - длина хода плунжера (определяется из условий учета упругих деформаций штанг и труб);

 S     -длина хода устьевого штока (задается при проектировании).

                  S_пл=S - DS,                 DS=DS_ш+DS_т,

где DS - деформация общая; S - деформация штанг; DS_т - деформация труб.

                a_ус =1/b

где            b - объемный коэффициент жидкости.

Насос наполняется жидкостью и свободным газом. Влияние газа на наполнение и подачу насоса учитывают коэффициентом наполнения цилиндра насоса

где             -     газовое число (отношение расхода свободного газа к расходу жидкости при условиях всасывания).

 Увеличив длину хода плунжера, можно увеличить a_н.     Коэффициент утечек

где g_yт -расход утечек жидкости (в плунжерной паре, клапанах, муфтах НКТ); a_yт -величина переменная, возрастающая с течением времени, что приводит к изменению коэффициента подачи.

Оптимальный коэффициент подачи определяется из условия минимальной себестоимости добычи и ремонта скважин.

Уменьшение текущего коэффициента подачи насоса во времени можно описать уравнением параболы

,            

где an – начальный коэффициент подачи нового (отремонтированного) насоса; Т – полный период работы насоса до прекращения подачи (если причина - износ плунжерной пары, то Т означает полный, возможный срок службы насоса); m - показатель степени параболы, обычно равный двум; t - фактическое время работы насоса после очередного ремонта насоса.

Исходя из критерия минимальной себестоимости добываемой нефти с учетом затрат на скважино-сутки эксплуатации скважины и стоимости ремонта,  оптимальная продолжительность межремонтного периода

 ,          

где t_p -продолжительность ремонта скважины; B_p ‑ стоимость предупредительного ремонта; B_э -затраты на скважино-сутки эксплуатации скважины, исключая B_p.

Средний коэффициент подачи за межремонтный период составит

.

Увеличение экономической эффективности эксплуатации ШСН можно достичь повышением качества ремонта насосов, сокращением затрат на текущую эксплуатацию скважины и ремонт, а также своевременным установлением момента ремонта скважины.