Определить режим работы и подобрать оборудование ШСНУ, определить мощность и подобрать электродвигатель при следующих исходных данных по скважине: глубина спуска насоса L=1080м; дебит жидкости Q1=26 т/сут; плотность нефти ρн9=850кг/м3 ; плотность пластовой воды ρв=1030кг/м3 ; обводнённость продукции пв9=50%.
Решение
Определяем плотность смеси:
см =в* Пв +н *Пн ,
где Пн –доля нефти в продукции скважины,
Пн 1 Пв 1 0,50 0,50 ;
Пв – доля воды в продукции скважины, Пв=0,50
см 1030 0,50 850 0,50 940 кг/м3
Переводим дебит жидкости из т/сут в м3 /сут
Q= (Q1*103)/ см=(26*103)/940=27,66 м3 /сут
По диаграмме Адонина выбираем тип станка-качалки и диаметр насоса в зависимости от планируемого дебита и глубины спуска насоса. Для наших условий нас устраивает 6СК-4-3-2500 с диаметром насоса 32мм.
Приведём расшифровку станка-качалки: 6 – модификация СК; 4 – наибольшая допускаемая нагрузка на головку балансира в тоннах или 40 кН; 3 – максимальная длина хода сальникового штока в м; 2500 –наибольший допускаемый крутящий момент на ведомом валу редуктора в кгс·м или 25 кН·м.
Проводим выбор насоса по таблице в зависимости от глубины спуска насоса и планируемого дебита
. Для наших условий подходит насос НСН2 с предельной глубиной спуска 1200 м. Выписываем техническую характеристику насоса:
- вязкость жидкости до 25 мПа·с;
- объёмное содержание механических примесей не более 0,05%;
- условный размер насоса 32 мм;
- идеальная подача при n=10мин-1 35 м 3 /сут;
- максимальная длина хода плунжера 3 м;
- максимальная высота подъёма жидкости 1200 м;
- условный диаметр НКТ – 48 мм.
Проводим выбор штанг по таблице в зависимости от диаметра насоса и глубины спуска. Для наших условий рекомендуется одноступенчатая колонна штанг диаметром 19мм с предельной глубиной спуска 1170м изготовленных из углеродистой стали нормализованной при [Qпр] = 70МПа
Вес 1 метра штанг диаметра 19 мм по таблице соответственно: q19 = 23,0535 Н.
С целью создания статического режима откачки и уменьшения нагрузки на головку балансира принимаем длину хода сальникового штока равную максимальной для данного СК S = 3 м.
Определяем необходимое число качаний:
n=Q/1440*Fпл*S*a
где a – коэффициент подачи насоса, находится в пределах 0,7÷0,8, принимаем a=0,75;
Fпл – площадь сечения плунжера, определяется по формуле:
Fпл * d2/4 3,14*0,0322/4=0,000804 м2
n 27,66/1440*0,000804*3*0,75=10,62 11
Определяем максимальную нагрузку на головку балансира:
Рmax= Pж+ Рш (в +м,
где Рж – вес столба жидкости в НКТ;
Рш –вес колонны насосных штанг;
Рж Fпл L см g 0,00080410809409,81 8007,13 Н
Рш q19 L 23,05351080 24898 24900 Н
в – коэффициент потери веса штанг в жидкости,
в=( ш- см)/ ш,
где ρш – вес материала щтанг, ρш=7850 кг/м
в=(7850-940)/7850=0,88
м – коэффициент динамичности,
м=(S*n2)/1440=(3*112)/1440=0,25
Рmax 8007,13 24900*0,88 0,25 36144,13 Н
Сравниваем полученное значение с допустимым для данного СК, так как 40 ˃36,144, то данный СК соответствует выбранным параметрам.
Определяем максимальный крутящий момент:
Mкр max=300*S+0,236*(Pmax-Pmin),
где Рmin – минимальная нагрузка на головку балансира, определяем её по формуле Милса:
Рmin= Рш *(1-S*n2/1440)=18623,125 Н
Mкр max=300*3+0.236*3*(36144,13-18623,125)=13304,87 Н*м
Определим необходимую мощность электродвигателя СК:
N 0,401*10-4** d2 * S * n* см * L*ky a
где ку – коэффициент уравновешенности, для балансирных СК, ку=1,2
N=0,401*10-4*3,14*0,0322*3*11*940*1080*1,2+0,75=5,93 кВт
По таблице выбираем стандартный электродвигатель АОП -52-4 мощностью N=7кВт; число оборотов n=1440 об/мин; кпд=86% [1].
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
