Выбор и расчет оборудования УЭЦН. Вариант 12.
Целью данного расчета является определение необходимого напора ЭЦН, выбрать насос и электродвигатель для заданных условий скважины.
Исходные данные:
Диаметр эксплуатационной колонны D = 177.8 мм;
Глубина кровли продуктивного пласта Н = 2063 м;
Проектный дебит скважины Q = 139 м³/сут;
Статический уровень hст = 895 м;
Коэффициент продуктивности К = 70 м³/сут·МПа;
Кинематическая вязкость скважинной жидкости ν = 0.00000205 м³/с;
Расстояние от устья скважины до сепаратора l = 70 м;
Превышение уровня жид. в сепараторе над устьем скважины hг = 12 м;
Избыточное давление в сепараторе pс = 0.205 МПа;
Плотность нефти pн = 863 кг/м³;
Решение
Выберем необходимый диаметр насосно-компрессорных труб.
Диаметр насосных труб определяется их пропускной способностью, прочностью и возможностью размещения труб в скважине (с учетом соединительных муфт) вместе с кабелем и агрегатом.
Пропускная способность труб связана с их КПД (ηтр), который колеблется в пределах от 0,92 до 0,99 и зависит в основном от диаметра и длины. КПД труб, как правило, следует брать не ниже 0,94.
Рисунок 1 - Кривые потерь напора в насосных трубах
В целях облегчения расчета построены кривые потерь напора на участке 100 м (рис. 1): по заданному дебиту скважины принимаем трубы с d = 48 мм.
Определение необходимого напора центробежного насоса.
Напор центробежного насоса в метрах столба жидкости определяется из уравнения условной характеристики скважины:
Hc= hст+ ∆h+ hтр+ hг+ hc(1)
где hст = 895 м – статический уровень;
∆h – депрессия при показателе степени уравнения притока, равном единице;
∆h = Q / К(2)
∆h = 139 / 70·10-6 = 1.98 МПа или 198 м
hтр – потери напора за счет трения и местных сопротивлений при движении жидкости в трубах от насоса до сепаратора;
hг = 12 м – разность геодезических отметок устья скважины и сепаратора;
hc = 0.205 МПа или 20.5 м ст
. жидкости – избыточный напор в сепараторе;
Потери напора на трение и местные сопротивления определяются по формуле:
hтр=1,08·10-7·λ(L+l)Q2d5 (3)
где L – глубина спуска насоса:
L=hд+h (4)
здесь hд = 62 м - расстояние от устья до динамического уровня,
hд=hст+∆h=895 +198 =1093 м; (5)
h = 62 м – глубина погружения насоса под динамический уровень (из условия задачи), которая зависит от количества свободного газа на этой глубине и определяется приближенно расчетными способами разного рода.
Следовательно:
L = 1093 + 62 = 1155 м;
l = 70 м – расстояние от устья скважины до сепаратора;
λ – коэффициент гидравлического сопротивления;
коэффициент гидравлического сопротивления λ при движении в трубах однофазной жидкости определяется в зависимости от числа Рейнольдса Re и относительной гладкости труб ks:
Re=νср·d/ν=14,7·10-6Q/d·ν (6)
где d – внутренний диаметр 48 мм труб, d = 0,0403 м;
ν = 2.05·10-6 м2/с – кинематическая вязкость жидкости;
Re=14,7·10-6· 139(0,0403· 2.05 ·10-6)= 24 732
Относительная гладкость труб:
ks=d2·∆ (7)
где ∆ – шероховатость стенок труб (для насосных, не загрязненных отложениями парафина или солей, значение ∆ принимают равным 0,1 мм);
ks= 40.32*0.1= 201.5
Величину λ по найденным значениям Re и ks определяем по графику(рис
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
