Усовершенствование методики определения характеристики центробежных насосов для добычи нефти при работе на вязкой жидкости

• Автор: Янгулов, Павел Леонидович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 с. : ил.

Оглавление
Введение

Г лава 1 Анализ литературных источников и постановка задач исследования

1.1 Эксплуатация УЭЦН в России

1.2 Классификация и распределение в России нефти по вязкости и плотности

1.3 Определение числа Рейнольдса по различным источникам

1.4 Расчёт числа Рейнольдса для центробежного колеса

1.5 Влияние различных факторов на коэффициент гидравлического сопротивления А,

1.6 Анализ методики П.Д.Ляпкова для определения коэффициентов пересчета

1.7 Выводы по первой главе, определение цели и задач работы

Глава 2 Методика проведения стендовых экспериментальных работ
2.1 Условия испытаний ступеней ЭЦН
2.1.1 Требования к технологическим особенностям разработанного
стенда
2.1.2 Требования к испытываемым ступеням ЭЦН
2.1.3 Требования к модельной жидкости
2.1.4 Требования к погрешностям измерений
2.2 Схема и описание установки
2.3 Выводы по второй главе
Глава 3 Стендовые исследования, анализ результатов исследования
3.1 Установка УНГВ-
3.2 Выбор модельной жидкости
3.3 Условия проведения испытаний
3.4 Фиксируемые в ходе испытаний параметры и приборы для их измерения.
3.5 Проведение испытаний и обработка результатов эксперимента

3.6 Определение величин погрешностей экспериментальных данных
3.6.1 Погрешность измерения частоты вращения вала насоса
3.6.2 Погрешность измерения напора насоса
3.6.3 Погрешность определения мощности на валу насоса
3.6.4 Погрешность измерения подачи насоса
3.6.5 Погрешность определения КПД насоса
3.7 Результаты стендовых испытаний
3.7.1 Ступени ЭЦН с тихоходным коэффициентом быстроходности
3.7.2 Ступени ЭЦН с нормальным коэффициентом быстроходности
3.8 Сравнение полученных значений коэффициентов пересчета
3.9 Результаты и выводы по третьей главе
Глава 4 Модернизация методики использования коэффициентов пересчета
4.1 Анализ экспериментальных данных, определение области применения для ступеней ЭЦН с тихоходным коэффициентом быстроходности
4.2 Анализ экспериментальных данных, определение области применения для ступеней ЭЦН с нормальным коэффициентом быстроходности
4.3 Границы кинематической вязкости, при которых возможно эффективное использование ЭЦН
4.4 Результаты и выводы по четвертой главе
Глава 5 Усовершенствование методики для расчета напорных и энергетических характеристик ЭЦН при работе на вязкой жидкости
5.1 Методика расчета рабочего диапазона характеристики ЭЦН на различных вязкостях
5.2 Выводы по пятой главе
Заключение
Список литературы
Приложение А Сравнение напорно-расходных характеристик ступеней при различных значениях вязкости модельной жидкости
Приложение В Зависимость погрешности коэффициентов пересчета подачи,

напора и КПД от коэффициентов быстроходности при испытании ступеней на
модельных жидкостях различной вязкости
Приложение С Коэффициенты гидравлического сопротивления X
Приложение Б Сравнение коэффициентов пересчета для подачи, напора и КПД
Приложение Е Акт о внедрении научной разработки

(1.14)
(1.15)
где Яец - число Рейнольдса;
<3В — подача насоса в рассматриваемой точке характеристики насоса, м /с;
(Эв.от ~ подача насоса при оптимальном режиме работы насоса, м3/о
При выведении формул для расчета коэффициентов пересчета, использовался следующий график, изображенный на рисунке 1.15, из которого видно, что данные для построения кривой были использованы для насосов скважинных и наземных, без учета какого-либо геометрического соотношения.
При определении КПД Ляпков вводит две формулы определения пересчетных коэффициентов, связывая тем самым выведенную зависимость для КПД от некоторого значения числа Рейнольдса. Что в свою очередь означает, что весь поток при разных значениях вязкости жидкости он делит на два режима. Соответственно критическое значение Рейнольдса при переходе из первого режима во второй равно 4624. Но возникает вопрос, возможно и остальные формулы для определения коэффициентов изменения подачи и напора необходимо было определять при различных режимах течения жидкости?
Чтобы разобраться, верны ли предположения о том, что необходимо вводить новые формулы, которые дают более приближенные значения коэффициентов, а также критическое значение Рейнольдса для определения всех коэффициентов пересчёта, было принято решение рассмотреть методику проведения испытаний на вязкую жидкость Ляпкова П.Д., которую он подробно описал в своем труде «О влиянии вязкой жидкости на характеристику погружных центробежных насосов» в 1964 году.