- •1.Расчёт и выбор основного электрооборудования скважинной насосной установки для добычи нефти
- •1.1.Выбор подходящей марки погружного электродвигателя.
- •1.2.Выбор и расчёт кабельной линии.
- •1.3.Расчёт и выбор параметров двухобмоточного трансформатора.
- •1.4. Проверка кабельной линии на термическую стойкость.
- •1.5.Выбор подходящей марки электроцентробежного насоса.
- •1.6.Энергетическая диаграмма скважины
- •1.7.Годовые потери в уэцн.
- •2.Расчёт элементов преобразователя частоты для станций управления уэцн.
- •2.1 .Общие сведения по преобразователю частоты.
- •2.2.Расчёт инвертора напряжения на igbt транзисторах.
1.5.Выбор подходящей марки электроцентробежного насоса.
Для выбора марки ЭЦН воспользуемся условием:
, (1.5.1)
, (1.5.2.)
Рассчитываем мощность ЭЦН по формуле:
, (1.5.3)
где - подводимая мощность к ЭЦН от ПЭД через передаточный узел «протектор»;
- номинальная мощность навалу ПЭД, кВт;
0,95 – потеря мощности в передаточном узле.
Рассчитываем напор ЭЦН по формуле:
, (1.5.4)
где – удельная мощность, которую ЭЦН передаёт пластовой жидкости, проходящей через ЭЦН, м;- глубина спуска ПЭД(глубина спуска КЛ), м;
- потеря напора в насосно-компресорных трубах.
Согласно условиям(1.5.1 и 1.5.2) и рассчитанным значениям, выбрали следующий ЭЦН марки со следующими параметрами:
Таблица1.5.1. Параметры ЭЦН.
Тип |
«ЭЦНА-5А-250-800» |
Мощность , кВт | |
Напор , м | |
Количество ступеней , шт | |
Подача , |
Определяем избыточный напор по формуле:
, (1.5.5)
Рассчитываем напор приходящий на одну ступень по формуле:
, (1.5.6)
где - количество ступеней.
Определяем число ступеней, которое следует уменьшить (округляем до ближайшего целого числа в большую или меньшую сторону):
, (1.5.7)
Находим скорректированное число ступеней по формуле:
, (1.5.8)
Определяем мощность ЭЦН при скорректированном числе ступеней по формуле:
, (1.5.9)
Делаем проверку на правильность проведённых расчётов по формуле:
, (1.5.10)
где - номинальная мощность ПЭД, кВт.
Делаем проверку, для этого должно выполняться следующее условие:
, (1.5.11)
Условие(1.5.11) выполняется. Проверка прошла.
Определяем нормированный напор ЭЦН для количества ступеней по формуле:
, (1.5.12)
Проверим по характеристикам ЭЦН область нормально допустимых пределов
рабочих характеристик. Для этого воспользуемся графиком(рисунок 1.5.1):
Рис.1.5.1. Характеристика насосов ЭЦНМ5А-250 и ЭЦНА5А-250(количество ступеней 100).
Из этого графика видно, что , а.
1.6.Энергетическая диаграмма скважины
эксплуатационной с УЭЦН.
Строим диаграмму.
Цель построения: электрической диаграмма строится для определения КПД УЭЦН в целом, проверки его величины на допустимое значение и составление баланса мощностей УЭЦН.
Рис. 1.6.1. Энергетическая диаграмма.
Рассчитываем мощность на выходе ЭЦН по формуле:
, (1.6.1)
где ;
- мощность ЭЦН при скорректированном числе ступеней.
, (1.6.2)
Рассчитываем потери мощности в ЭЦН по формуле:
, (1.6.3)
Рассчитываем потери мощности в НКТ по формуле:
, (1.6.4)
Рассчитываем гидравлическую мощность насоса по формуле:
, (1.6.5)
Рассчитываем гидравлическую мощность ПЭД по формуле:
, (1.6.6)
Рассчитываем потери мощности на протекторе по формуле:
, (1.6.7)
Рассчитываем мощность, потребляемую двигателем по формуле:
, (1.6.8)
Определяем потери мощности в двигателе по формуле:
, (1.6.9)
Рассчитываем мощность в начале кабельной линии по формуле:
, (1.6.10)
Рассчитываем мощность, потребляемую УЭЦН по формуле:
, (1.6.11)
Определяем КПД УЭЦН по формуле:
, (1.6.12)
Делаем проверку, для этого должно выполняться следующее условие:
, (1.6.13)
Условие(1.6.13) выполняется. Проверка прошла.
Составляем баланс мощностей и делаем расчёт по формуле:
, (1.6.14)