Підбір установки зануреного відцентрового насоса

 

Ь багатьох відомих методик підбору УЕВН до нафтової свердловини рекомендується за­стосовувати одну з двох методик, що відрізняються принципами підходу і повнотою враху­вання наявності газу у продукції. Задача зводиться до вибору такого типорозміру ЕВН, який буде працювати в умовах оптимального режиму (максимального значення ККД ) і забез­печить відкачування заданого дебіту свердловини з даної глибини.

Суть методики підбору за допомогою напірних характеристик полягає у побудові умов­ної нагарної характеристики свердловини і суміщення її з напірною характеристикою H(Q) такого насосу, який забезпечує в області максимального значення подачу, що дорівнює заданому дебіту, і напір Я, не менший напору (рис. 13.2).

Умовна напірна характеристика свердловини представляє залежність між дебітом Q і напором який необхідний для підйому рідини на поверхню

 

де - напір, м; — відстань від гирла до динамічного рівня, м; - тиск на гирлі сверд­ловини, Па; — втрати напору на тертя при русі рідини в НКТ довжиною м; - ви-

 

Рис. 13.2 Узгодження напірних характери­стик свердловини і відцентрового насоса зміною характеристик свердловини (1) або насоса (2): - напірна характеристика свердловини; H(Q) - напірна характеристика насоса; - -ККД насоса; - споживана потужність

сота підйому рідини у НКТ за рахунок енергії газу, що виділяється із нафти (напір розвантаження), м.

Глибину спуску насоса у свердловину визначають за формулою

де - глибина спуску насоса (у верти­кальній свердловині довжина НКТ), м; Н - глибина свердловини, м; - тиск відповідно на вибої і на прийомі насоса, Па; - густина газорідинної суміші, кг/м³.

Тиск на прийомі насоса повинен бути таким, щоб забезпечити об'ємно-витрат­ний газовміст (див. 13.3), причому 0,3, або меншим гранич­ного (оптимальним чи допустимим) тиску за формулою (13.10).

Слід врахувати, що температура в зоні розміщення зануреного агрегата (див. 13.1) не повинна перевищувати допусти­мої робочої температури для нього.

Відстань від гирла до рівня рідини

 

де - занурення насоса під динамічний рівень (при виконанні рекомендацій щодо за­нурення -150 - 300 м), м; - середня густина газорідинної суміші у затрубному про­сторі вище прийому ЕВН, кг/м³; - тиск газу у затрубному просторі над динамічним рівнем рідини, Па.

Втрати напору на тертя обчислюються за формулою Дарсі-Вейсбаха (9.9), при цьому = а діаметром d НКТ можна задатися:

 

Q,м³/добу <150 150-300 >300

d, mm (умовний) 60 73 89

 

Звичайно = 20 - 40 м.

Напір розвантаження можна оцінити за формулою (12.31), прийнявши

Часто приймають - 0, чим підвищують розрахунковий запас.

Задаючись рядом значень Q, будують напірну характеристику і накладають її на характеристику насоса H(Q) (рис. 13.2). Точка А характеризує спільну узгоджену роботу насоса і свердловини, але не при оптимальному режимі роботи насоса. В області оптимального режиму не доцільно узгоджувати роботу зміною характеристики свердло­вини (точка В') шляхом збільшення (гирловий штуцер), а узгоджують роботу змен­шенням напору насоса (точка ) зняттям зайвих робочих ступенів і заміною їх скерову­ючими вкладками. При цьому треба зняти число ступенів де - число ступенів у насосі.

 

Рис. 13.3. Визначення глибини підвіски відцентрового електронасоса у свердловині

Вибраний насос і занурений агрегат у цілому повинні відповідати габаритам свердловини.

Суть методики підбору УЕВН з вико­ристанням кривих розподілу тиску зво­диться до визначення перепаду тиску (напору), що його повинен розвивати на­сос на прийнятій глибині спуску. Вико­нують такі розрахунки.

Будують криві розподілу тиску в об-садній колоні за принципом "знизу вверх" від вибійного тиску (лінія 1) і витратного газо вмісту від рівня тис­ку насичення нафти газом (лінія 2 (рис. 13.3)).

При відводі вільного газу із затрубно-го простору розраховують сепарацію газу на прийомі насоса (див. 13.2).

Будують криву у НКТ за принци­пом "зверху вниз" від гирлового тиску

(лінія 3). Діаметром НКТ задаються.

Будують криві розподілу температур від вибійної температури до гирлової тем­пера тури (лінії 4 і 4'), врахувавши стрибок температури за рахунок тепла, що його виділяють електродвигун і насос (див. 13.2).

Проводять горизонталь мінімальної глибини спуску насоса що відповідає значенню або граничному тиску на прийомі (див. 13. 2). Поле між кривими 1 і 3 нижче визначає область можливих умов роботи ЕВН і глибини його підвіски яка обмежується знизу горизонталлю максимальної глибини спуску насоса що відповідає допустимій робочій температурі зануреного агрегата.

Різниця тисків між кривими 1 і 3 при визначає перепад тиску, який повинен розвивати насос Тоді необхідний напір насоса Н =

Маючи Н, вибирають типорозмір ЕВН (аналогічно попередньому) з урахуванням діаметра експлуатаційної колони.

При необхідності визначають енергетичні показнику (потужність і т.п.), задаються іншими значеннями і на основі економічних показників вибирають найбільш вигідний варіант.

Список літератури

1. Бойко В.С. Разработка и экспуатация нефтяных месторождений. - М.: Недра, 1990.-427с.

2. Мищенко И.Т. Расчеты в добыче нефти. - М.: Недра, 1989.-245 с.

3. Нефтепромысловое оборудование: Справочник/Под ред. Е.И.Бухаленко. - 2-е изд. -М.: Недра, 1990.-559с.

4. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых скважин: Справочник/ Г.Н.Семен-цов, А.ИАкулынин, В.С.Бойко и др. - Ужгород: Карпаты, 1985.- 232 с.

5. Технология и техника добычи, хранения и транспорта нефти и газа/А.И.Акулыпин, В.С.Бойко, В.М.Дорошенко, Ю.А.Зарубин - Львов: Світ, 1991.- 248 с.

Глава 14