4 расчетный раздел
4.1 Подбор оборудования УШГН
Пример: скважина №270 Мало-черногорского месторождения
Таблица 4.1 - Исходные данные
Параметры
|
Единицы измерения |
Значение |
Глубина скважины по вертикали (Н)
|
м
|
1853 |
| Пластовое давление (Pп л
) |
МПа; |
17,2 |
| Забойное давление (Р заб
) |
МПа; |
10,2 |
| Давление насыщения (Рнас
) |
МПа; |
12,9 |
| Давление на устье (Pv
) |
МПа; |
1,7 |
| Газовый фактор (Го
) |
м3
/т; |
41,5 |
| Объемный коэффициент (в) |
1,2 |
| Диаметр эксплуатационной колонны (D) |
мм
|
146 |
| Коэффициент подачи насоса (aп
) |
0,8 |
| Коэффициент продуктивности (К пр
) |
т/ сут МПа |
0,14 |
| Обводненность (nв
) |
% |
58 |
Плотность воды (рв
)
|
кг/м3
|
1120 |
| Плотность нефти ( рн
) |
кг/м3
|
828 |
| Плотность газа (рг
) |
кг/м3
|
1,2 |
Методика расчета:
1. Определяем планируемый дебит Q, т/сут., скважины по уравнению притока при n = 1:
Q =
К пр
(
Pп л
- Р заб
)
n
(
4.1)
Q= 0,14 (17,2 – 10,2)1
= 0,98 т/сут
2. Определяем плотность газожидкостной смеси рc
м
, кг/ м3
:
рc
м
=[ рн
+ рг
Го
+ рв
nв
/(1-nв
)
] / [ в + nв
/(1-nв
)
](
4.2)
рc
м
=[828 + 1,2 * 41,5 + 1120 * 0,58 / (1 – 0,58)]/[ 1,2 + 0,58 / (1- 0,58)] = 365,2 кг/ м3
3. Определяем оптимальное давление на приеме насоса Р пр.опт
, МПа:
Р пр.опт
= (0,25 - 0,30)Рнас
(
4.3)
Р пр.опт
= 0,3 * 12,9 = 3,87 МПа
4. Определяем глубину спуска насоса LH
,м:
LH
= Н –[ (
Pз
- Р пр.опт
)
106
]/ рc
м
g(
4.4)
LH
=
1853 – [ (10,2 – 3,87) 106
] / 365,2 * 9,8 = 1768 м
5. Определяем расстояние от забоя до динамического уровня в скважине Hдин
, м:
Hдин
= Р заб
106
/рc
м
g(
4,5)
Hдин
= 10,2 * 106
/ 365,2 * 9,8 = 2850 м
6. Определяем динамический уровень жидкости в скважине hd
, м:
hd
=H - Hдин
(
4,6)
hd
= 1853 - 2850 = 997 м
7. Определяем объемную теоретическую производительность установки ШСНУ Qт. об.
, м3
/сут :
Qт. об.
= Q/ рcм
aп
(
4,7)
Qт. об
= 0,98 / 0,3652 * 0,8 = 3,4 м3
/сут
8. Определяем по диаграмме А.Н. Адонина диаметр насоса и тип станка - качалки.
Тип СК: 3СК-3-0,75-4000
Диаметр насоса Dн
: 32 мм
Характеристика 3СК-3-0,75-400:
длина хода полированного штока – 0,75 м.
число качаний балансира – 12 мин -1
масса СК – 2550 кг
9. Выписываем стандартные длины хода полированного штока Si
, выбранного станка - качалки и число качаний в минуту ni
:
Si
: 0,3; 0,52; 0,75 м.
ni
: 5 – 15 мин -1
10. Определить тип насоса в зависимости от глубины спуска Lн
и его диаметра Dн
Тип насоса: НСН1
характеристика насоса:
условный диаметр: 32 мм.
длина хода плунжера: 900 мм.
идеальная подача при ni
=10 мин –1
: 10м3
предельная глубина спуска: 400-1200 м.
вязкость откачиваемой жидкости: не более 25 мПа * с
диаметр: 56 мм.
длина: 2900 мм.
масса: 26 кг.
11. Определяем диаметр НКТ в зависимости от типа и диаметра насоса:
условный диаметр НКТ: 48 мм.
толщина стенки: 4мм.
12. Определяем диаметр насосных штанг и число ступеней штанговой колонны в зависимости от диаметра насоса Dн
и глубины его спуска Lн
:
одноступенчатая колонна штанг
диаметр штанг 16мм.
13. Определяем параметры режимов работы насоса при стандартных длинах хода n, мин –1
:
n = Qт. об.
/ [1440 * (0,785 * Dпл
2
)* Si
] (4.8)
n = 3,4 / [1440 * (0,785 * 0,0322
) * 0,75] = 5 мин –1
14. Определяем необходимую мощность электродвигателя по формуле Д.В. Ефремова N, кВт:
N = [0,000401 p Dпл
2
S n р LH
( 1 - hн
hск
+ aп
) К1
] /hн
hск
(4.9)
N = [0,000401* 3,14 * 0,0322
*0,75 * 5 * 365,2 * 1768 * ( 1- 0,9 * 0,82 + 0,8) * 1,2] / 0,9 * 0,82 = 6,74 кВт
Где: hн
- коэффициент полезного действия насоса равный 0,9
hск
- коэффициент полезного действия станка – качалки равный 0,82
К1
- коэффициент степени уравновешенности СК равный 1,2
частота вращения 1500 об/мин
15. Параметры выбранного оборудования записываем в виде таблицы:
Тип СК
|
Тип э/д
|
Диаметр штанг, мм
|
Диаметр НКТ, мм;
|
Тип насоса
|
Число качаний, мин-1
|
3СК-3-0,75-400
|
АОП- 41- 4
|
16
|
48
|
НСН1
|
5 |
16. Вывод:
На предприятие, эта скважина была проанализирована и оптимизирована с помощью программы «ПТК НАСОС» , в результате на ней было установлено СКД 8 и насос 25-150-RHAМ-12-4-2диаметром 38 мм
|
