Влияние несоответствия геометрии проточных органов насосов и состояния поверхностей номинальным расчетным параметрам.

Рассчитываем снижение напора при соответствующих подачах вследствие несоответствия геометрии проточных органов насоса и состояния поверхностей номинальным расчетным параметрам:

Определяем реальные напор насоса и КПД:

Результаты заносим в таблицу 2.

Таблица 2

Параметр	1	2	3
Q, м³/сут	25	50	70
H', м	1152	1112	757
η', %	25,9	27,4	23,7

По полученным расчетным данным строим зависимости . Мощностная характеристикаостается без изменений. Результат представлен на рис. 1.

Рисунок 1

Влияние вязкости на характеристику насоса

Найдем значение средней вязкости:

По водяной (скорректированной) характеристике насоса для оптимального режима определяется подача , а из паспортных данных – число оборотов вала насоса в минуту. Полученное значениеоткладывается на шкале подач номограммы. Из полученной точки проводится вертикальная линия вверх до пересечения с соответствующей линией числа оборотов. Из точки пересечения линийипроводится горизонтальная линия до пересечения с линией вязкости, соответствующей среднему значению кинематической вязкости жидкости в насосе. Из точки пересечения этих линий проводится вертикальная прямая до пересечения ее с соответствующими кривыми пересчетных коэффициентов:. Пересчетные коэффициентыопределяем по номограмме П.Д. Ляпкова [Прил.1]. Полученные точки пересечения дают значения пересчетных коэффициентов для определения подачи, напора и КПД при работе насоса на вязкой жидкости, рассчитываем:

Аналогично находим значения параметров в других точках. Результаты заносим в таблицу 3.

Таблица 3.

	Kη	KQ	KH	Q, м³/сут	H, м	η, %	N, кВт
1	0,86	0,97	0,95	24,3	1095	22,3	13,5
2	0,86	0,98	0,97	49,0	1079	23,6	25,4
3	0,86	0,99	0,98	69,3	742	20,4	28,6

С учетом коэффициентовстроим скорректированную характеристику насоса с учетом вязкости.

Рисунок 2

Влияние свободного газа на характеристику насоса

Для учета влияния свободного газа используем номограмму [Прил.2]. Из точки с газосодержанием на приеме насосапроводим вертикаль до пересечения с линией. Из точки пересечения проводим горизонтальную линию влево до пересечения со шкалой, получая точку 0,54, а также вправо до пересечения с линией. Из точки пересечения этих линий проводим вертикаль вверх до пересечения со шкалой, получая точку 0,62 и вниз до пересечения с линией. Из этой точки проводим горизонтальную линию вправо до пересечения со шкалой, получая точку 0,78. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4.

	Q, м³/сут	H, м	η, %	N, кВт
1	24,3	591	13,8	10,5
2	49,0	583	14,6	19,8
3	69,3	401	12,7	22,3

Строим скорректированную характеристику насоса с учетом влияния свободного газа.

Рисунок 3

6. Расчет распределения температуры по стволу скважины

Температура потока в любом сечении между кровлей пласта и основанием двигателя насоса находится по формуле:

–геотермальный градиент

Аналогично считаем значения температуры в остальных точках. Результаты заносим в таблицу 5.

Таблица 5

L, м	Т, С
1540	21,5
1600	22,2
1700	23,3
1800	24,5
1900	25,7
2000	26,8
2186	29,0

Температуры жидкости после прохождения ПЭД на уровне:

Температуры жидкости на выходе из насоса на уровне:

Температура потока в любом сечении колонны подъемных труб:

Аналогично находим значения температур для остальных точек. Результаты заносим в таблицу 6.

Таблица 6.

L, м	Т, С	L, м	Т, С
0	17,6	900	27,4
100	18,7	1000	28,5
200	19,8	1100	29,6
300	20,9	1200	30,7
400	22,0	1300	31,8
500	23,1	1400	32,9
600	24,1	1500	34,0
700	25,2	1525	34,3
800	26,3

Рисунок 4

7. Расчет распределения температуры по длине ПЭД в кольцевом пространстве скважины

Используем формулу для определения температуры потока в зазоре между ПЭД и ЭК:

Аналогично находим значения температуры в остальных точках по высоте ПЭД. Результаты заносим в таблицу 7. Построим график распределения температуры потока по длине ПЭД.

Рисунок 5

8. Построение зависимости температуры жидкости в кольцевом пространстве скважины на уровне ПЭД от скорости восходящего потока

Задаваясь разными значениями дебита скважины, находим распределение температуры потока в зазоре между ПЭД и ЭК в зависимости от скорости восходящего потока:

Аналогично находим значения температуры в остальных точках по высоте ПЭД. Результаты заносим в таблицу 7.

Таблица 7

Q м³/сут H, м	10	30	60	33,4	90
1533	23,66	23,71	23,78	23,72	23,85
1534	23,34	23,39	23,46	23,39	23,53
1535	23,01	23,06	23,13	23,07	23,20
1536	22,69	22,74	22,81	22,75	22,88
1537	22,37	22,41	22,49	22,42	22,56
1538	22,04	22,09	22,16	22,10	22,23
1539	21,72	21,77	21,84	21,78	21,91
1540	21,40	21,44	21,52	21,45	21,59

Рисунок 6

9. Построение кривой распределения давления в ЭЦН по эталонной жидкости

Зная давление на входе и выходе насоса, линейной экстраполяцией находим значение давления в каждой точке по высоте насоса.

Аналогично находим значения давлений в остальных точках. Результаты заносим в таблицу 8.

Строим кривую распределения давления в ЭЦН.

Рисунок 7

10. Построение кривых распределения температуры, плотности, вязкости жидкости по длине ЭЦН

Зная значение температуры на входе и выходе насоса, линейной экстраполяцией находим значение температуры в каждой точке по высоте насоса.

Аналогично находим значения температуры в остальных точках. Результаты заносим в таблицу 8.

Таблица 8

Н, м	P, МПа	T, °С
1524,7	12,2	33,9
1525	12,1	33,6
1526	11,9	32,3
1527	11,6	31,1
1528	11,4	29,8
1529	11,1	28,6
1530	10,8	27,3
1531	10,6	26,1
1532	10,3	24,8
1533	10,1	23,6

Строим кривую распределения температуры в ЭЦН.

Рисунок 8