Вариант 7 Подбор ЭЦН. Задача 7 Условие задачи
 Скачать 62.8 Kb.
|
|
Задача 7 Условие задачи: Подобрать НКТ, рассчитать необходимый напор ЭЦН, выбрать насос и электродвигатель для заданных условий скважины, выбрать кабель. Дано: Для подбора УЭЦН даны следующие показатели: наружный диаметр эксплуатационной колонны D=146 мм; глубина скважины Н = 1730 м; дебит жидкости Q = 124 м3/сут; статический уровень hст = 814 м; коэффициент продуктивности скважины К = 55 м3/(сут · МПа); средняя скорость потока в трубах Vср= 1,6 м/с; глубина погружения под динамический уровень h = 35 м; кинематическая вязкость жидкости μ = 1,76·10-6 м2/с; превышение уровня жидкости в сепараторе над устьем скважины hг = 13,2 м; избыточное давление в сепараторе Рс = 0,45 МПа; расстояние от устья до сепаратора l = 46 м; плотность добываемой жидкости ρн = 882 кг/м3. Решение: Определяем площадь внутреннего канала НКТ по формуле
где Fвн-площадь внутреннего канала, см2; Q-дебит скважины, м3/сут; Vср-выбранная величина средней скорости, см/с. При Vср = 160 см/с: Внутренний диаметр по формуле   где dвн-внутренний диаметр, мм; Ближайший больший dвн имеют НКТ диаметром 42 мм (dвн = 31,9 мм). Скорректируем выбранное значение Vср = 160 см/с:   При выборе НКТ и при дебите 124 м3/сут и КПД = 0,94 также получим НКТ диаметром 42 мм. Депрессия по формуле будет равна   где Δh-депрессия, м; К-коэффициент продуктивности скважины, м3/сут*Мпа; ρж-плотность жидкости, кг/м3; ɡ-ускорение свободного падения, м/с2, ɡ=9,81 м/с2. Число Рейнольдса по формуле   где Re-число Рейнольдса; μ-кинематическая вязкость жидкости, м2/с Относительная гладкость труб по формуле   где Кs-относительная гладкость труб; Δ-шероховатость стенок труб, принимаемая для незагрязненных отложениями солей и парафина труб равной 0,1 мм. Определим λ по формуле для сравнений.   где -коэффициент гидравлического сопротивления. Глубина спуска насоса по формуле   где L-глубина спуска насоса, м; hст-статический уровень жидкости, м; h-глубина погружения насоса под динамический уровень, м. Потери на трение в трубах по формуле   где hтр-потери напора на трение в трубах, м; l-расстояние от устья до сепаратора, м. Потери напора в сепараторе по формуле   где hс-потери напора на преодоление давления в сепараторе, м; Pс-избыточное давление в сепараторе, МПа. Величина необходимого напора формула   где Нс-необходимый напор, м; hг-превышение уровня жидкости в сепараторе над устьем скважины,м. Для получения дебита Q = 124 м3/сут и напора Нс =1155,3 м, выбираем ЭЦН5-130-1200 с числом ступеней 282, учитывая, что эксплуатационная колонна у нас диаметром 146 мм. Рабочая область характеристики данного насоса: Q=85-160 м3/сут, Н=860-1320 м. Из полученной рабочей области характеристики найдем, что при дебите 124 м3/сут напор ЭЦН на воде составит 1320 м. Для совмещения характеристик насоса и скважины определим по формуле число ступеней, которое нужно снять с насоса:   где Δz-число ступеней, которое нужно снять с насоса; Н-напор насоса по его характеристике, м; z-число ступеней насоса. Следовательно, насос должен иметь 247 ступеней, вместо снятых устанавливаются проставки. Полезная мощность электродвигателя формула    где Nn-полезная мощность электродвигателя, кВт; 𝜂н-КПД насоса. где 0,40 - КПД насоса . Необходимая мощность двигателя   где Nн-необходимая мощность двигателя, кВт.  Это ПЭД 40-103 с КПД 0,72, напряжение 1000 В, сила тока 40 A, cosα = 0,80, температура окружающей среды до 55°С.Согласно расчетов берем кабель КРБК 3*10 мм2 с рабочим напряжением 1000 В и размером 27,5 мм. По исходным данным подходит данное оборудование: -НКТ диаметром 42 мм; -ЭЦН 5-130-1200 с числом ступеней 247; -ПЭД14-103; -КРБК 3*10 с рабочим напряжением 1000 В и размером 27,5 мм. |
