Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции ТДПНГ Ч 2 для очн и ЗФО.doc
Скачиваний:
26
Добавлен:
26.09.2019
Размер:
2.82 Mб
Скачать

8.1.1. Состав оборудования скважинных гидропоршневых насосных установок

В состав скважинного оборудования входят: скважинный насосный агрегат, колонны НКТ, различные скважинные устройства — пакеры, якори, центраторы, клапаны-отсекатели и др. Скважинный насосный агрегат включает в себя плунжерный или поршневой насос, плунжерный или поршневой гидравлический двигатель. При этом плунжер насоса соединен штоком с плунжером гидравлического двигателя. К гидравлическому двигателю с поверхности подается силовыми насосами под давлением рабочая жидкость (это может быть подготовленная добытая нефть, отделенная от воды и газа и очищенная от механических примесей). Золотник-распределитель или переключатель гидравлического двигателя направляет рабочую жидкость попеременно в штоковую или рабочую полости цилиндра двигателя, расположенные под и над его поршнем. Поршень двигателя приводится в возвратно-поступательное движение и через шток передает это движение плунжеру насоса. Работа золотника регулируется штоком, соединяющим поршни глубинного агрегата, или специальной системой управления.

Насос отбирает добываемую жидкость. Отработанная рабочая жидкость из двигателя направляется в подъемные трубы, по которым идет жидкость, отбираемая из скважины. На поверхность поднимается их смесь.

На поверхности располагаются насос, подающий рабочую жидкость к скважинному агрегату, и система подготовки рабочей жидкости. Часть жидкости, поднятая из скважины, направляется в промысловую систему сбора продукции НГДУ, а часть идет в открытую систему подготовки рабочей жидкости, откуда отделенные вода и газ направляются в промысловую сеть, а чистая рабочая жидкость — в поверхностный насос. Открытая система циркуляции и подготовки рабочей жидкости имеет отстойники, сепараторы, устройства для подачи реагентов (например, для разделения стойких эмульсий) и иногда подогреватели. Поверхностные силовые насосы обычно плунжерные, но могут применяться и высоконапорные центробежные насосы.

8.2. Структура расчетов по подбору гидропоршневых насосов

Расчет параметров узлов установки ГПНУ содержит в основном следующие этапы:

  1. Определение глубины необходимого погружения насоса под динамический уровень при заданном коэффициенте наполнения насоса, газовом факторе (с учетом гидравлического сопротивления во всасывающем клапане насоса).

  2. Определение глубины спуска насоса в скважину с учетом расположения динамического уровня жидкости и погружения насоса под этот уровень.

  3. Выбор типоразмера погружного агрегата.

  4. Выбор параметров и состава наземного оборудования.

Глубина необходимого погружения насоса под динамический уровень определяется так же, как и подобный расчет для штанговых насосов. При определении глубины спуска насоса в скважину рассчитывают глубину расположения динамического уровня по известному расположению статического уровня, коэффициенту продуктивности и заданному объему отбираемой жидкости. Глубина спуска насоса будет равна сумме глубины расположения динамического уровня жидкости в скважине и глубины погружения насоса под этот уровень.

Типоразмер погружного агрегата выбирается по подаче и напору насоса и габариту погружного агрегата. Подача насоса задана. Напор, который должен развивать погружной насос, определяется по в случае, если добытая жидкость поднимается по свободной внутренней полости НКТ и применена замкнутая циркуляция жидкости. При подъеме жидкости по кольцевому пространству в этой формуле должны быть изменены зависимости, принятые для определения работы газа в подъемном канале, и определения сопротивления потоку в нем. Также уточняются эти зависимости и при смешивании добытой и рабочей жидкостей.

Габариты погружного агрегата выбираются в зависимости от принятой схемы обустройства скважины (параллельные или концентричные колонны, использование пакера), принятой схемы циркуляции рабочей жидкости и диаметра обсадной колонны скважины.

Параметры поверхностного оборудования, а это, прежде всего, подача и давление рабочей жидкости, определяются в зависимости от размеров выбранного погружного агрегата. Объем подачи рабочей жидкости зависит от диаметра, длины хода и частоты ходов плунжера двигателя погружного агрегата. При расчете этого объема необходимо учесть утечки жидкости в системе, потери жидкости на переключение золотника. При расчете давления рабочей жидкости у поверхностного насоса учитываются размеры поршней двигателя и насоса, штока, соединяющего поршни, потери напора в трубах и в самом погружном агрегате, силы трения движущихся деталей в агрегате.