ОТЧЕТ О ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ по дисциплине «Эксплуатация нефтяных и газовых скважин». Отчет о практической работе по дисциплине Эксплуатация нефтяных и газовых скважин
 Скачать 236.43 Kb.
|
3 Технологические расчеты при эксплуатации скважин электроцентробежными насосами (ЭЦН)3.1 Подбор ЭЦН в скважинуРассчитать необходимый напор ЭЦН, выбрать насос и электродвигатель для заданных условий скважины. Дано: Наружный диаметр эксплуатационной колонны - 168 мм; Глубина скважины - 2130 м; Дебит жидкости Q = 270 м3/сут; Статический уровень hст = 400 м; Коэффициент продуктивности скважины К = 150 м3/сут (МПа); Глубина погружения под динамический уровень h = 800 м; Кинематическая вязкость жидкости ν = 4·10-6 м2/с; Превышение уровня жидкости в сепараторе над устьем скважины hг = 15 м; Избыточное давление в сепараторе Рс = 0,2 МПа; Расстояние от устья до сепаратора l = 30 м; Плотность добываемой жидкости ρж = 870 кг/м3; Газовый фактор, Г=150 м3/м3. Решение: Определяю площадь внутреннего канала НКТ по формуле (3.1.1) при Vср = 1,2-1,6 м/с:  (3.1.1)где Q – дебит скважины, м3/сут; Vср= 1,4 м/с - выбранная величина средней скорости.  Внутренний диаметр по формуле (3.1.2):  (3.1.2) Ближайший больший dвн имеют НКТ диаметром 60 мм (dвн = 50,3 мм). Скорректируем выбранное значение Vср = 130 см/с:  где Fвн – площадь внутреннего канала, выбранных стандартных НКТ.  Депрессия по формуле (3.1.3) будет равна:  (3.1.3)где К- коэффициент продуктивности скважины, м3/сут; ρж – плотность жидкости, кг/м3; g=9,8 м/с2 – коэффициент свободного падения.  .Число Рейнольдса по формуле (3.1.4):  (3.1.4)где ν- кинетическая вязкость жидкости, м3/с.  Относительная гладкость труб по формуле (3.1.5):  (3.1.5)где Δ – шероховатость стенок труб, принимаемая для погружения отложениями солей и парафина труб равной 0,1 мм.  λ определяю по числу Рейнольдса, независимо от шероховатости, т.к. Re>2300, по формуле (3.1.6):  (3.1.6) Глубина спуска насоса по формуле (3.1.7):  (3.1.7) Потери на трение в трубах по формуле (3.1.8):  (3.1.8)где h – глубина погружения насоса под динамический уровень; L – глубина спуска насоса, м: l – расстояние от скважины до сепаратора, м; λ- коэффициент гидравлического сопротивления.  Потери напора в сепараторе по формуле (3.1.9):  (3.1.9)где Рс – избыточное давление в сепараторе.  Подставлю вычисленные значения в сепараторе Δh, hтр и hc и заданные hст и hr в формулу (3.1.10), найду величину необходимого напора для данной скважины:  (3.1.10) Для получения дебита Q = 270 м3/сут и напора Нс =751,2 м по таблице 3.1.1 выбираем ЭЦН6-250-800 с числом ступеней 125, учитывая, что эксплуатационная колонна у нас диаметром 168 мм. Таблица 3.1.1 - Характеристики погружных центробежных насосов
По данным таблице 3.1.1 построю участок рабочей области характеристики Q - Н представленный на рисунке 3.1.1.  Рисунок 3.1.1 - Рабочая область характеристики ЭЦН Из полученной рабочей области характеристики найдем, что при дебите 270 м3/сут напор ЭЦН на воде составит 730 м. По соотношению (3.1.11) найдем напор насоса на реальной жидкости, если по условию ρж = 870 кг/м3;  (3.1.11) Так как вязкость жидкости не превышает 4 сантипуаз, то пересчет по вязкости жидкости не требуется. Для совмещения характеристик насоса и скважины определим по формуле (3.1.12) число ступеней, которое нужно снять с насоса:  (3.1.12)где Н - напор насоса по его характеристике, соответствующий дебиту скважины; Нс - необходимый напор скважины; z - число ступеней насоса.  Следовательно, насос должен иметь 112 ступеней, вместо снятых устанавливаются проставки. Напор одной ступени составит 6,71 м. При установке штуцера на выкиде из скважины мы совмещаем напоры ЭЦН и скважины, но уменьшаем подачу ЭЦН, одновременно уменьшая его КПД. Полезная мощность электродвигателя (формула (3.1.13)):  (3.1.13)где ηн - КПД насоса по его рабочей характеристике, ρж - наибольшая плотность откачиваемой жидкости.  Ближайший больший типоразмер выбираем по таблице 3.1.2. Это ПЭД 40 - 103 с КПД 0,72, напряжение 1000 В, сила тока 40A, cosα = 0,80, температура окружающей среды до 55°С. Таблица 3.1.2 - Характеристики погружных электродвигателей
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||