Отчет по НИР Гасангусйенов А.З. РНМ-20-01 (1). Разработкинефтяных
 Скачать 0.79 Mb.
|
Подбор оборудования для совершенствования способа освоения и эксплуатации скважин струйными насосами.Для реализации задач повышения энергоэффективности с помощью гидроструй- ного способа эксплуатации скважин необходимо разработать методику и про- грамму подбора и анализа оборудования для достижения наивысшего КПД. Струй- ный насос обладает наибольшей эффективностью при работе с коэффициентом ин- жекции U (отношением расхода откачиваемой насосом продукции к расходу рабо- чей жидкости), равным 1. Осуществляя цикл последовательных повторений по ко- эффициенту инжекции в сторону его уменьшения, нужно произвести поиск верх- ней границы рабочей области, в которой существуют режимы работы струйного насоса, удовлетворяющие заданным условиям и ограничениям. Исходные данные для подбора струйного насоса. Исходные данные о планируемом технологическом режиме: Дебит скважины, м3/сут Давление, МПа: на забое скважины; в выкидной линии; в затрубном пространстве скважины; максимальное давление закачки; насыщения при заданной температуре пласта Конструкция скважины: Диаметр, мм: внутренний ЭК ; внутренний внешней колонны НКТ; внешний внутренней колонны НКТ; внутренний внутренней колонны НКТ; расстояние по вертикали от устья скважины до верхних отверстий филь- тра ЭК, мм Физико-химические свойства: Плотность, кг/м3: нефти; воды; попутного газа; Вязкость, мПа∙с: нефти; воды; объемная обводненность продукции; газосодержание (газонасыщенность), м3/м3. Исходные данные о ГСН: глубина спуска СН по вертикали, м; объемная обводненность рабочей жидкости. По объему закачки рабочей жидкости и давлению закачки (на выходе из тех- нологического блока) определяется КПД струйного насоса. Если расчет указывает на то, что невозможно вести максимально эффективную добычу, необходимо про- ведение цикла повторений при разных коэффициентах инжекции, при этом наибо- лее энергоэффективным является режим, соответствующий верхней границе диа- пазона (рисунок 8).  Рисунок 8 – Зависимость КПД от коэффициента инжекции струйного насоса на примере Талинского месторождения. Обозначения:  – режим, соответствующий максимальному КПД;  − искомый режим; направления цикла итераций по коэффициенту инжекции и безразмерному перепаду давлений;∆Рс /∆Рр – безразмерный перепад давлений, характеризующий напорность струйного насоса; ΔРс = Рс – Рпр.; ΔРр = Рр – Рпр., где Рс – давление на выходе из струйного насоса; Рпр. – давление в приемной камере струйного насоса; Рр – давление перед соплом струйного насоса; η – КПД струйного насоса, %; U – коэффициент инжекции. Результаты подбора струйного насоса: Диаметр сопла, мм Диаметр камеры смешения, мм Давление, МПа: перед рабочим соплом СН в приемной камере СН на выходе из СН Достижимый относительный перепад Коэффициент инжекции Кавитационный коэффициент инжекции КПД, % Основным направлением поиска решения является нахождение энергоэф- фективного режима в заданных условиях. Завершающий этап методики подбора оборудования - расчет режима работы силовой части и определение требуемых ха- рактеристик насоса шурфовой скважины (подача, напор и полезная мощность) для осуществления гидроструйной эксплуатации куста скважин. В качестве исходных данных для расчета используется информация об имеющихся гидроструйных сква- жинах, необходимом для их работы расходе и напоре рабочей жидкости, о системе сбора и распределения, характеристики технологического блока и конструкция шурфовой скважины. Такая методика дает возможность спроектировать новую си- стему или модернизировать существующую. На основе данной методики можно создать компьютерную программу по подбору оборудования. Проектируя новую систему, необходимо задавать определенный набор исходных данных и существу- ющих ограничений в условиях действующей инфраструктуры (ограничения по дав- лению закачки). Каждому ограничению программа предлагает вариант, обладаю- щий тем или иным показателем эффективности. Важнейшей задачей является достижение наилучшего баланса между затра- тами энергии силовой частью и эффективностью работы струйной техники. Данная задача решается путем совместного использования программы подбора струйного насоса и ее модуля по расчету режима работы силовой части. Данная методика должна обеспечивать возможность расчетным путем полу- чать замеренные с большой погрешностью значения и определять фактический режим работы струйного насоса и силовой части. Также на основе методики разра- батывается программа анализа оборудования для оптимизации системы добычи нефти и достижения наивысшего КПД при гидроструйном способе эксплуатации скважин. При анализе работающей системы используется фактический режим работы скважины, определяется режим работы струйного насоса на заданной глубине уста- новки. Затем фактический режим наносится на теоретическую характеристику струйного насоса и определяется КПД аппарата при его работе на данном режиме. Недостоверность показаний системы замера не всегда позволяет осуществить ка- чественный анализ и получить результаты. При помощи программы можно оце- нить источник ошибки и вывести предупреждающее сообщение, что позволяет провести полный анализ скважины и сравнить расчетные показатели работы си- стемы с альтернативными вариантами. Альтернативный вариант рассчитывается с помощью методики подбора.  Рисунок 9−Пример расчета альтернативного варианта Обозначения:  – режим работы СН для альтернативного варианта;  − фактический режим; фактическая характеристика работы СН; характеристика работы СН для альтернативного варианта;На рисунке 5 представлен пример расчета альтернативного варианта для од- ной из скважин Талинского месторождения. Такое изменение режима работы си- ловой части приводит к сокращению потребляемой мощности более чем в 3 раза. Из вышеизложенного можно сделать выводы о том, что данные программы под- бора и анализа оборудования для совершенствования системы добычи нефти и ис- следования скважин и достижения наивысшего КПД при гидроструйном способе эксплуатации скважин позволяют осуществлять подбор наиболее энергоэффектив- ного оборудования. |