Основные параметры, моделирующие аффинное подобие, напряженное состояние (растяжение, изгиб), вынужденные колебания штанговой колонны

Примечание: d_H =2,2 см; q_н = 30,2 Н/м; λ_L = 5; h_н = 25 м; λ_r =- 5; п_н = 6 м^-1;S_м = 30 см; F_0н = 35 350 Н.

Рис. 8. Схема лабораторного стенда, моделирующего наклонно направленную скважину, оборудованную штанговой установкой

На основе полученных критериев подобия спроектирован ла­бораторный стенд (рис. 8). Стенд включает механизм возврат­но-поступательного движения 1, поворотные ролики 2, пары груз-пружина 3, модель колонны штанг 6 и насосных труб 7,

модель глубинного насоса 4 и устройство для замера нагрузок 5 на привод. Расчеты показывают, что для нашего случая втул­ки должны иметь наружный диаметр 0,15 см при внутреннем диа­метре 0,11 см Анализ табл. 5 показывает, что моделирование полной длины штанговой колонны выполнить сложно, так как при длине штанговой колонны 1000 м длина модели должна быть 200 м. Поэтому часть штанговой колонны моделируем латунной проволокой (соответствующей длине натуры 25 м), помещенной в трубу, моделирующую насосные трубы. Остальную часть модели выполняем в виде грузов, соединенных между собой цилиндри­ческими пружинами растяжения. При этом каждую пару груз-пружина изготовляем в соответствии с длиной натуры (100 м), это позволит перестановкой грузов выше или ниже проволоки имитировать глубину расположения изогнутого участка строла скважины. Расчет размеров груза и пружины производим сле­дующим образом. Определяем удлинение проволоки, имитирующей длину натуры (100 м), затем выбираем пружину, имеющую удли­нение ∆l при действии нагрузки N_K. Для нашего случая: вес груза - 2,76 Н, пружина № 296, число рабочих витков - 9.