Определение параметров установок

Выбор диаметра насосных труб.

Диаметр насосных труб определяется их пропускной способностью и возможностью размещения труб в скважине с учетом муфт вместе с кабелем и агрегатом. Пропускная способность связана с к.п.д. труб () и к.п.д. труб кабеля в пределяхи зависит в основном от диаметра и длины их поверхности. К.п.д. выбирают, как правило, не ниже 0,94. Для форсированного отбора жидкости из сильно обводненных скважин с вязкостью, близкой к вязкости воды (построены кривые потерь напора на длине 100м (А.М. Юргук. Расчеты в добыче нефти рис. 63, стр 211). На графике задается к.п.д. труби дебитом скважины, определяя диаметр НКТ и потери..

Определение необходимого напора ЭЦН

Напор центробежного насоса в м. столба жидкости определяется из уравнения

Где - статический уровень (задается);– напор, теряемый на трение и местные сопротивления при движении жидкости в трубах от насоса до сепаратора;- разность геодезических отметок устья скважины и сепаратора;давление в сепараторе, выраженное высотой столба жидкости. Депрессияили приn=1

Где Q–дебит скважины в, К – коэффициент продуктивности скважины в,n–показатель степени в уравнении.потери напора на трение и местные сопротивления определяются по формуле:

Где -коэффициент гидравлического сопротивления.

L=- глубина спуска насоса в м (h-глубина погружения под динамический уровень примерно 50м)

l-расстояние от устья скважины до сепаратора, м;

d-внутренний диаметр насосных труб, м;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений.

V=Q/F– средняя скорость жидкости в трубах, м/с (1-1,5%)

F-площадь внутреннего канала труб.

Определение глубины погружения насоса.

1.Исходя из условия, что газосодержание на приеме насоса не должно превышать =0,25, найдем газовый фактор на приеме.

Расход газосод. , откуда, еслиβ=0,25.

2. По графику (рис. 107 Оркин, Юргук; рис VII. 5 Юргук, Истомин) найдем давление на приеме

3. Плотность водогазонефтяной смеси

n-обводненность;-плотность нефти.

4. Глубина погружения под динамический уровень h=(м)) МПа

5. Глубина погружения насоса L=

По уточненной методике В.Д. На (нефтяное хозяйство №10,84г)

Давление на приеме можно определить по формуле

Где Г – газовый фактор

- объем растворенного газа

-коэффициент сепарации газа

=0,1033 МПа,- температура на устье

Z-коэффициент сжимаемости газа

- объемный коэффициент нефти, соответствующий давлению на приеме.

Высота подъема жидкости, м

(1-n); Гдеd– в дюймах

(1-n); Гдеd– в см.

Коэффициент λ при движении в трубах однофазной жидкости определяется в зависимости от числа Reи относительной гладкости труб. ЧислоRe=,λ=64/Re,Re<2300

Где ν=0,02 ,- средняя скорость,d–внутренний диаметр труб,λ=

Относительная гладкость труб ;λ=,Re>2300

Где Δ-шероховатость стенок труб (для НКТ, не загрязненных отложениями парафина и солей Δ принимают 0,1мм). По найденным значениям Reиk1 по графикам (рис 64) определяютλ.

Определение габаритного диаметра агрегата.

наружный диаметр двигателя насоса и подъемных труб выбирают с учетом размещения их вместе с кабелем в эксплуатационной колонне заданных размеров. При этом имеют ввиду, что погружной агрегат и первые от агрегата трубы составляют жесткую систему и расположение их в скважине должно рассматриваться совместно. Зная глубину спуска, искривленность скважины и состояние эксплуатационной колонны, выбирают допустимую величину зазора между агрегатом и колонной. От величины зазора зависят габаритные размеры насоса и двигателя, увеличение которых дает возможность создать наиболее мощные погружные агрегаты. В то же время для сохранности кабеля, и устранения опасности прихвата агрегата в эксплуатационной колонне диаметральный зазор для скважины с диаметром колонн до 219мм принимают 5-10мм. Габаритный диаметр агрегата с учетом плоского кабеля равен:

Где - наружный диаметр электродвигателя, мм.

-наружный диаметр насоса, мм

- высота кабеля

S-толщина хомута крепящего кабеля

- увеличении габаритного размера агрегата на высоту сегмента над плоским кабелем (0,005-0,015), причем больший размер относится к большим установкам.

Габаритный размер агрегата при учете труб и круглого кабеля равен:

Где dм – даиметр муфты НКТ

dк- диаметр круглого кабеля, мм.

Если размер Амакс окажется больше Dмакс, то выше агрегата следует установить 100-150м насосных труб меньшего диаметра, при котором Амакс будет меньшеDмакс.

Полученную ориентировочным расчетом мощность Nследует увеличить на 5-8%, т.к. насос может работать некоторое время и не при номинальном режиме.N=.

Подбор кабеля и тр-ра.

Кабель выбирают по силе тока, пользуясь таблицами арактеристик применяемых для ЭЦН круглых и плоских кабелей. На длине насоса и протектора (15м) выбирают плоский кабель сечением на один размер меньше, чем сечение круглого. Потери мощности в кабеле. q=.