logo
  • Головна
  • Статті та випуски
    • Поточний випуск
    • Архів
  • Про журнал
    • Цілі та проблематика
    • Редакційна колегія
    • Індексація журналу
  • Для авторів
    • Подання статті
    • Умови публікації
    • Загальні вимоги до оформлення рукописів
    • Процес рецензування
    • Договір про передачу прав від автора до видавця
    • Збори та фінансування
  • Етика та політики
    • Публікаційна етика
    • Конфлікт інтересів
    • Політика відкритого доступу
    • Політика архівування матеріалів
    • Політика скарг
    • Положення про конфіденційність
    • Положення про відкликання публікацій
    • Політика антиплагіату
    • Політика використання генеративного ШІ
  • Контакти
  • uk
    • English

Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ

  • Подати статтю
  • Головна
  • Статті та випуски
    • Поточний випуск
    • Архів
  • Про журнал
    • Цілі та проблематика
    • Редакційна колегія
    • Індексація журналу
    • Джерела фінансування
  • Для авторів
    • Подання статті
    • Умови публікації
    • Загальні вимоги до оформлення рукописів
    • Процес рецензування
    • Редакційні збори
    • Договір про передачу прав від автора до видавця
  • Етика та політики
    • Публікаційна етика
    • Конфлікт інтересів
    • Політика відкритого доступу
    • Політика архівування матеріалів
    • Політика скарг
    • Положення про конфіденційність
    • Положення про відкликання публікацій
    • Політика антиплагіату
    • Політика використання генеративного ШІ
  • Пошук
  • Контакти

Стаття

Дослідження вібраційних напружень, викликаних поширенням пружних коливань у колоні штанг

О.Я. Дубей, М.М. Лях, Тетяна Тутко
Анотація

Задача визначення вібраційного напруження у точці підвісу штанг верстата-качалки, який приводить у рух плунжерний насос ШСНУ, пов’язана з необхідністю розв’язання одновимірного хвильового диференціального рівняння. Точність визначення величини вібраційного напруження залежить як від швидкості руху точки підвісу штанг, так і від пружних переміщень і їх швидкостей перерізів колони штанг у період початкової деформації колони і у момент початку руху плунжера насоса угору. Все це разом взяте формує початкові умови задачі. Мета даної статті полягає у визначенні вібраційного напруження при врахуванні дійсної нелінійної швидкості точки підвісу штанг і її заміни лінійною швидкістю і послідовно знайдених значеннях швидкостей пружних переміщень перерізів колони штанг у момент початку руху плунжера насоса вгору. При цьому не враховується пружне переміщення нижнього кінця колони штанг вгору під час їх початкової деформації, а пружне переміщення перерізів штанг у момент початку руху плунжера насоса приймається рівним нулю. Спочатку знаходили швидкість точки підвісу штанг у період їх початкової деформації при використанні кінематики кривошипно-коромислового механізму і її заміну лінійною швидкістю. Після цього були отримані швидкості пружних переміщень перерізів штанг у момент початку руху плунжера насоса вгору у результаті розв’язання допоміжних задач (круглий стержень, один кінець якого защемлений, а другий переміщається із вказаними вище швидкостями; в результаті розв’язування цих задач знаходяться швидкості пружних переміщень перерізів стержня). Ці задачі розв’язувалися методом інтегрального перетворення Лапласа. Насамкінець, знаючи швидкості пружних переміщень перерізів колони штанг у початковий момент руху плунжера насоса вгору і приймаючи пружні переміщення перерізів штанг у цей момент рівними нулю, були поставлені крайові задачі з визначення пружних переміщень перерізів колони штанг при русі плунжера насоса вгору. Ці задачі розв’язувалися методом Фур’є. Отримані розв’язки дали можливість одержати вібраційні напруження у точці підвісу штанг. Встановлено, що врахування нелінійності швидкості точки підвісу штанг незначно впливає на величину вібраційного напруження. Але отримані значення вібраційних напружень є наближеними, оскільки при їх визначенні знехтуванено пружним переміщенням нижнього кінця колони штанг під час їх початкової деформації і пружні переміщення перерізів штанг у початковий момент руху плунжера прийнято рівними нулю. Тому додатково виконана математична постановка ще однієї допоміжної задачі, розв’язок якої дасть можливість отримати у подальшому більш точне значення для вібраційного напруження

Завантажити статтю

Отримано 22.03.2022

Доопрацьовано 21.06.2022

Прийнято 31.08.2022

https://doi.org/10.31471/1993-9973-2022-3(84)-40-51
Взято з Том 22, № 3, 2022
Сторінки 40-51

ЦИТУВАТИ

Dubei, O., Lyakh, M., & Tutko, T. (2022). Research of vibration stresses caused by the propagation of elastic oscillations in a stem. Prospecting and Development of Oil and Gas Fields, 22(3), 40-51. https://doi.org/10.31471/1993-9973-2022-3(84)-40-51

Використані джерела

[1] Boiko V.S. Proektuvannia ekspluatatsii naftovykh sverdlovyn. Ivano-Frankivsk: Nova Zoria, 2011. 784 p. [in Ukrainian]

[2] Issledovanie rasprostraneniya uprugih kolebaniy po kolonne shtang vintovyih nasosov, ekspluatiruemyih na mestorozhdeniyah vyisokovyazkoy nefti / S.M. Ahmetov, N.M. Ermuhanov, Zh.K. Zaydemova, N.M. Ahmetov. Elektonnyiy nauchnyiy zhurnal «Neftegazovoe delo», 2011, No2, P. 232-243. [in Russian]

[3] Kudinov I.V., Eremin A.V., Kudinov V.A., Dovguallo A.I., Zhukov V.V. Mathematical model of damped elastic rod oscillations with dualphase-lag. International Journal of Solids and Structures 200-201 (2020). P. 231-241.

[4] Tutko T.F. Dodatkove vibratsiine napruzhennia u tochtsi pidvisu shtanh verstata-kachalky. Mizhnarodnyi naukovyi zhurnal «Internauka». 2021. № 7(107). P.55-61. [in Ukrainian]

[5] Gradshteyn I.S., Ryizhik I.M. Tablitsyi integralov, summ, ryadov i prizvedeniy. M.: Nauka, 1971. 1108 p. [in Russian]

[6] Rabotnov Yu.N. Mehanika deformiruemogo tverdogo tela. M.: Nauka, 1979. 744 p. [in Russian] 

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу 76019, вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна

  • nung@pdogf.com.ua