ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Нефтетехнологический

Кафедра «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

Контрольная работа

по предмету:

«Нефтегазопромысловое оборудование»

Вариант №64

Выполнил Проверил:

Студентка группы 8А Доцент кафедры РиЭНиГМ

^{(обозначение группы)} Кантария С.Н.

Губарева А.Ю. Оценка

^(ФИО) «_____» 2009 г. « » 2009 г.

г. Самара 2009 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Подбор колонны НКТ для фонтанной эксплуатации скважины, расчёт длины колонн на наклонном участке скважины и на участке набора кривизны с проверкой условий прочности на растяжение и внутреннее давление, при условии оттеснения жидкости в затрубном пространстве до уровня воронки НКТ.

2. Расчёт напора, выбор центробежного насоса ЭЦН и двигателя.

3. Расчёт оборудования при штанговой глубиннонасосной эксплуатации скважин.

3.1 Выбор оборудования ШГНУ и определение параметров работы насоса.

3.2 Определение нагрузок на головку балансира СК.

3.3 Определение длины хода плунжера штангового насоса.

3.4 Расчёт производительности и коэффициента подачи ШГНУ.

4. Список использованной литературы.

1. Подобрать колонну НКТ для фонтанной эксплуатации скважины, профиль которой показан на рисунке 1, рассчитать длины колонн на наклонном участке скважины и на участке набора кривизны с проверкой условий прочности на растяжение и внутреннее давление, при условии оттеснения жидкости в затрубном пространстве до уровня воронки НКТ.

Исходные данные: V₁= 330 м,

V₃= 2600 м,

D₂= 1000 м,

q= 1,20 град/10 м,

обсадная колонна 146*9,5,

ρ_ж=820 кг/м³,

Р_буф= 0,3 МПа.

Решение:

; (1.1)

DC = D₂ – R₁ = 1000-477,67 = 522,33 м

DO = V₃ - V₁ = 2600-330 = 2270 м

(1.2)

;

АВ =; (1.3)

Имеем V₁ = 330 м, АВ = 434,22, ВС = 2290,93, ∑МD = 3055,15 м

Принимаем 1 секцию гладких НКТ

73 х 5,5Д ()

; L_рез = 40,3 мм

D_ср = d + b = 4,088 + 62 = 66,088

- формула Яковлева – Шумилова. (1.4)

- формула для расчета предельной нагрузки по телу трубы НКТ (1.5)

Допустимая глубина спуска секции НКТ :

(1.6)

Q_{тр. верт.1} = L_тр.1 ∙ q ∙ g = 2346 ∙ 9,5 ∙ 9,81 =218635,47 Н (1.7)

Вес трубы на наклонном участке скважины

(1.8)

Разница весов

(1.9)

(1.10)

Длина первой секции

L_{тр.1общ.} = ВС – Q_{тр.верт2}=2290,93 – 939,9 = 1351,03 (1.11)

Принимаем вторую секцию высаженные НКТ 73 х 5,5Д ()

q =9,66 кг/м, L_рез = 41,3 мм, h = 1,81 мм

L₂ = ∑MD – L_{тр.1общ.} = 3055,15 – 1351,03 = 1704,12 м (1.12)

(1.13)

(1.14)

Поправка Шумилова:

. (1.15)

Предельная нагрузка по телу:

, (1.16)

.

Вес второй секции:

. (1.17)

Суммарный вес колонны:

.

Коэффициент запаса на растяжение:

, (1.18)

.

Допустимое внутреннее давление:

, (1.19)

.

Фактическое внутреннее давление

, (1.20)

.

Коэффициент запаса:

. (1.21)

Следовательно, выбранная нами ступенчатая колонна НКТ проходит как по условию прочности, так и по внутреннему давлению для заданных условий скважины.

2. Для заданных условий скважин Белозерско – Чубовского месторождения, согласно варианта задания рассчитать напор, осуществить выбор центробежного насоса эцн и двигателя.

Исходные данные:

D_ок = 130 мм h_r = 30 м

Q_ж = 120 м³/сут Р_буф = 1,15 МПа

Н_скв = 2544 м L_спуск = 65 м

h_ст = 1100 м ρ_ж = 0,84 кг/м³

К = 80 м³/сут Г = 25 м³/м³

h_дин = 55 м n = 90%

ν = 1,2 спз

Решение:

Принимаем НКТ 73 х 5,5Д ()

Внутренний диаметр НКТ

d = D - 2δ = 73 – 2 ∙ 5,5 = 62 мм = 0,062м (2.1)

Площадь внутреннего канала

(2.2)

(2.3)

Дипрессия

(2.4)

Число Рейнольдса находим по формуле:

, (2.5)

Относительную гладкость труб находим по формуле:

, (2.6)

.

По графику Юрчука λ = 0,022 или по формуле

, (2.7)

. при Re >2300

Глубина спуска

, (2.8)

.

Потери на трение в трубах находим по формуле:

, (2.9)

.

Потери напора на преодоление давления в сепараторе находим по формуле:

, (2.10)

.

Необходимый напор определяем по формуле:

, (2.11)

При Q = 120 м³/сут и напора H_с = 1500 м выбираем ЭЦН5 – 125 – 1550 с числом ступеней z = 342, учитывая, что эксплуатационная колонна у нас диаметром 130 мм.

При дебите 120 м³/сут напор ЭЦН на воде составит 1400 м.

На флюиде

, (2.12)

Число ступеней

, (2.13)

Следовательно, насос должен иметь 308 ступеней. Вместо снятых устанавливаются проставки.

Полезная мощность электродвигателя

, (2.14)

.

Необходимая мощность двигателя

, (2.15)

.

ПЭД 40 – 103 проходит

ПЭД 45 – 103 с запасом

3. Для заданных условий скважин осуществить:

3.1 выбор оборудования ШГНУ и определить параметры работы насоса;

3.2 определение нагрузок на головку балансира СК;

3.3 определить длину хода плунжера;

3.4 расчет производительности и коэффициента подачи;

Исходные данные:

D_э/к = 130 мм Ρ_заб = 110 атм

Η_сп = 1200 м Q_жидк 25 т/сут

Ρ_буф = 0,3 МПа Обводненость 95%

Ρ_пл = 146,9 атм Плотность 840 кг/м³

Η_д = 1100 м Вязкость 0,05 см²/с