сдн.курсовая. Курсач. Подбора оборудования и установления режима работы скважин с использованием диафрагменных насосных установок

Название	Подбора оборудования и установления режима работы скважин с использованием диафрагменных насосных установок
Анкор	сдн.курсовая
Дата	27.12.2021
Размер	174.24 Kb.
Формат файла
Имя файла	Курсач.docx
Тип	Курсовая #320232
страница	3 из 4

1 2 3 4

1.5 Преимущества мембранных насосов

Мембранные насосы в отличие от большинства своих аналогов не имеют никаких редукторов, гидромоторов, подшипников, вращающегося деталей, уплотнителей и т.п., что делает конструкцию насоса простой, а сам насос надежным и полностью защищенным от утечки.

Справедливо также отметить простоту монтажа и компактность мембранных насосов из-за чего их смело можно устанавливать абсолютно в любом удобном для вас месте. Изменяя давление воздуха, вы можете непосредственно воздействовать на производительность насоса, что гарантирует простоту в регулировании подачи используемых материалов.

Если говорить о недостатках мембранных насосов, то их всего на всего два:

Во-первых, во время работы мембранный насос сильно изгибается, из-за чего он спустя короткое время может выйти из строя;

Во-вторых, конструкция мембранного насоса подразумевает использование клапанов, которые могут выйти из строя при малейшим загрязнение.[5]

2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Цели и задачи расчета глубины подвески насоса

Цель расчета глубины подвески насоса заключается в обеспечении межремонтного периода его работы соизмеримого с периодом ремонтных работ в скважине, обусловленных значительным снижением её продуктивности за счет кольматации призабойной зоны пласта асфальтосмолопарафиновыми отложениями или накоплением песчаной пробки. Межремонтный период работы установки УЭДН-5 должен быть соизмерим с таковым при эксплуатации скважины установками УСШН и УЭЦН в аналогичных геолого-промысловых условиях.

Расчет глубины подвески насоса должен выполняться как на этапе проектирования, так и в процессе эксплуатации скважины с учетом динамики её продуктивности.

При расчете глубины подвески насоса необходимо учитывать влияние факторов, снижающих коэффициент полезного действия насосной установки и сокращающих межремонтный период ее работы. К таким факторам относятся: выделение из нефти газа, отложение парафина и асфальто-смолистых веществ, отложения солей, накопление на забое скважины песчаной пробки, абразивный износ деталей насоса и всего подземного и наземного оборудования и др.

Задачи, решаемые при расчете глубины подвески насоса, включают:

- определение оптимального давления на приеме насоса по условию уменьшения влияния свободного газа на коэффициент подачи насоса;

- определение оптимальной температуры на приеме насоса по условию исключения отложения парафина и асфальто-смолистых веществ, а также солей на деталях насоса;

- определения оптимальной скорости откачки жидкости по условию исключения выноса мелких фракций песка из пласта в скважину.

Задачи решаются с использованием кривых распределения давления и температуры по длине эксплуатационной колонны от забоя до динамического уровня, а также по длине колонны насосно-компрессорных труб от места ycтaнoвки нacoca дo ycтья скважины. Moжнo иcпoльзoвaть пpиближeнныe фopмyлы, учитывая нeзнaчитeльнyю вeличинy oбъeмa oткaчивaeмoй жидкocти (мeнee

).[1]

2.2 Расчет глубины спуска насоса установки УЭДН5
по технической характеристике

Установка УЭДН5 выбирается по двум параметрам: подача жидкости и напор, развиваемый насосом. Учитывая область использования установок — малодебитные скважины, с дебитом по жидкости до 20 м³/сут, достаточно правильно обосновать требуемый напор для подъема жидкости на поверхность. Расчет выполняется с использованием кривых распределения давления по эксплуатационной колоне до приема насоса и по колонне насосно-компрессорных труб от насоса до устья. Давление на приеме насоса устанавливается с учетом влияния отрицательных факторов: наличие свободного газа в откачиваемой жидкости, кристаллизация и отложение парафина, асфальто-смолистых веществ и солей и др. По техническому паспорту установки УЭДН5 максимальное давление на приеме насоса не должно превышать 25 МПа.

Согласно существующим требованиям полной утилизации пластового газа, затрубное пространство между эксплуатационной колонной и колонной

НКТ соединяется через обратный клапан с выкидной линией от скважины.

Следовательно, давление в затрубном пространстве должно быть несколько больше давления на устье скважины.

Напор, развиваемый насосом, тратится на преодоление гидравлических

сопротивлений во всасывающем и нагнетательном клапанах, на подъем

газожидкостной смеси в колонне насосно-компрессорных труб, а также на преодоление противодавления на устье скважины, т.е.:

H = (2.2.1)

где ρ_в - плотность воды (ρ_в = 1000 кг/м³); ∆p_кл- потери давления в нагнетательном клапане насоса; ∆р_нкт - перепад давления в колонне НКТ; р_уст - давление на устье скважины.

Максимальный напор, развиваемый насосом, можно рассчитать по его гидравлической характеристике:

, (2.2.2)

где N_эл - мощность электродвигателя; η_эл- к.п.д. электродвигателя; η_гидр-

гидравлический к.п.д. насоса.

По величине напора определяется давление нагнетания насоса:

(2.2.3)

При р_нагн< р_насТ глубина спуска насоса будет:

, (2.2.4)

где р_заб - давление на забое скважины,

, (2.2.5)

К_прод ‑ коэффициент продуктивности скважины, определяемый по результатам гидродинамических исследований; φ_кр - допустимое содержание газа в потоке жидкости на приеме насоса, φ_кр = 0,1 (по технической характеристике)

При р_нагн> р_насТ глубина спуска насоса будет:

(2.2.6)

Задача 1. Рассчитать глубину спуска насоса по технической характеристике установки УЭДН5.

Исходные данные: дебит жидкости дегазированной Q= 20 м³/сут; электрическая мощность двигателя N_эл = 3,5 КВт; к.п.д. насоса η_н= 0,4; к.п.д. электродвигателя η_дв = 0,9; глубина скважины до кровли пласта L_кр = 1500 м; пластовое давление р_пл = 14,5 МПа; плотность жидкости