Изчисляване на избора на uesn към кладенеца. Избор на ues до кладенеца. Анализ на причината за повреда на ESP

ESP изчисление.doc

3.6 Техника за избор на ESP за кладенец

Министерство на образованието и науката на Руската федерация

Федерална държавна бюджетна образователна институция

висше професионално образование

"Сахалински държавен университет"

Технически институт за нефт и газ

Отдел за нефтен и газов бизнес

Курсова работа

Изчисляване на инсталацията на електрическа центробежна помпа за кладенец № 96 на полето Odoptu-Susha

Ларионов Д.Ф.

научен съветник

Новиков Д.Г.

Южно-Сахалинск 2015 г

Въведение

Глава 1. Инсталации на електрически потопяеми помпи

1 Обща инсталационна схема на потопяема електрическа центробежна помпа

2 Електрическа центробежна помпа (ESP)

3 Газов сепаратор

1.4 Хидравлична защита и потопяем електродвигател (SEM)

5 Телеметрична система (TMS)

1.6 Изпускателен клапан и възвратен клапан

8 Контролна станция и трансформатор

Глава 2. Селищна част

1 Първоначални данни за изчисляване на инсталацията на електрическа центробежна помпа за кладенец № 96 на полето Одопту-Суша

2 Избор на оборудване и избор на модули за монтаж на ENC

3 Проверка на диаметралния размер на потопяемото оборудване

4 Проверка на параметрите на трансформатора и контролната станция

Глава 3. Безопасност

1 Защита на труда по време на работа на инсталации за сондажни центробежни помпи

Заключение

Списък на използваните източници

Въведение

Експлоатацията на кладенци с инсталации на потопяеми центробежни помпи (ESP) в момента е основният метод за добив на нефт в Русия. Тези инсталации извличат на повърхността около две трети от общия годишен добив на нефт у нас.

Електрическите центробежни сондажни помпи (ESP) принадлежат към класа на динамичните лопаткови помпи, характеризиращи се с висок дебит и по-нисък напор в сравнение с обемните помпи.

Обхватът на доставка на електрически центробежни помпи в дупки е от 10 до 1000 m 3 / ден и повече, главата е до 3500 m.В зоната на доставка над 80 m 3 / ден, ESP има най-висока ефективност сред всички механизирани методи за производство на масло. В диапазона на дебита от 50 до 300 m 3 /ден, ефективността на помпата надвишава 40%.

Изборът на ESP към кладенеца на сегашното ниво е свързан с изпълнението на относително отнемащи време и тромави изчисления и се извършва с помощта на компютър.

Едно от най-важните условия за ефективно използване на ESP е правилният избор на ESP за кладенец, т.е. изборът за всеки конкретен кладенец на такива взаимозависими стандартни размери на помпа, електродвигател с хидравлична защита, кабел, трансформатор, повдигащи тръби от съществуващия парк оборудване и такава дълбочина на спускане на помпата в кладенеца, която ще осигури развитието на кладенеца и технологичната скорост на изтегляне на флуида (номинален дебит) от него в постоянна работа на кладенец - ESP система на най-ниска цена.

Глава 1. Инсталации на електрически потопяеми помпи

1 Обща инсталационна схема на потопяема електрическа центробежна помпа

Към днешна дата са предложени голям брой различни схеми и модификации на ESP единици. Фигура 1 показва една от схемите на оборудване за производствен кладенец с потопяема центробежна електрическа помпа.

Фигура 1 - Схема на монтаж на потопяема центробежна помпа в кладенец

Потопяем електродвигател (SEM) 2, протектор 3, всмукателен екран 4 с газов сепаратор 5, помпа 6, риболовна глава 7, възвратен клапан на помпата 8, изпускателен клапан 9, тръбен низ (тръба) 10, коляно 11, тръбопровод 12, устието на кладенеца възвратен клапан 13, манометри 14 и 16, фитинги на кладенеца 15, кабелна линия 17, свързваща вентилационна кутия 18, контролна станция 19, трансформатор 20, динамично ниво на течността в кладенеца 21, колани 22 за закрепване на кабелната линия към тръбите и изпомпване блок и работен кладенец низ 23.

По време на работа на уреда помпа 6 изпомпва течност от кладенеца към повърхността през тръбопровод 10. Помпа 6 се задвижва от потопяем електродвигател 2, електрическата енергия към който се доставя от повърхността чрез кабел 17. Мотор 2 се охлажда от потока от продукти от кладенци. Наземното електрическо оборудване - контролна станция 19 с трансформатор 20 - е предназначено да преобразува напрежението на полевата електрическа мрежа до стойност, която осигурява оптимално напрежение на входа на електродвигателя 2, като се вземат предвид и загубите в кабела 17, както и за управление на работата на потопяемата инсталация и нейната защита при извънредни режими.

Максималното съдържание на свободен газ на входа на помпата, разрешено от домашните технически условия, е 25%. Ако на входа на ESP има газов сепаратор, допустимото съдържание на газ се увеличава до 55%. Чуждестранните производители на ESP препоръчват използването на газови сепаратори във всички случаи, когато съдържанието на газ на входа е повече от 10%.

2 Електрическа центробежна помпа (ESP)

Модулната секция на помпата (Фигура 2) се състои от корпус 1, вал 2, пакети от стъпала (работни колела - 3 и направляващи лопатки - 4), горен лагер 5, долен лагер 6, горна аксиална опора 7 , глава 8, основа 9, две ребра 10 (служат за защита на кабела от механични повреди) и гумени пръстени 11, 12, 13.

Фигура 2 - Схема на модулната секция на помпата

Кадър; 2 - вал; 3 - работно колело; 4 - направляващ апарат;

Горен лагер; 6 - долен лагер; 7 - аксиална горна опора; 8 - глава; 9 - основа; 10 - ребро; 11, 12, 13 - гумени пръстени.

Работните колела се движат свободно по вала в аксиална посока и са ограничени в движение от долните и горните направляващи лопатки. Аксиалната сила от работното колело се предава към долния текстолитов пръстен и след това към рамото на направляващата лопатка. Частично аксиалната сила се прехвърля към вала поради триене на колелото върху вала или залепване на колелото към вала поради отлагането на соли в междината или корозия на металите. Въртящият момент се предава от вала към колелата чрез месингов ключ, включен в жлеба на работното колело. Ключът е разположен по цялата дължина на колелото и се състои от сегменти с дължина 400 - 1000 mm.

Водещите лопатки са шарнирно свързани помежду си по периферните части, в долната част на корпуса всички те лежат върху долния лагер 6 (Фигура 2) и основата 9 и са захванати в корпуса отгоре през горния корпус на лагера .

Работните колела и направляващите лопатки на стандартните помпи са изработени от модифициран сив чугун и радиационно модифициран полиамид, устойчивите на корозия помпи са изработени от модифициран чугун TsN16D71KhSh от типа "niresist".

Валовете на секционните модули и входните модули за конвенционалните помпи са изработени от комбинирана устойчива на корозия стомана с висока якост OZKh14N7V и имат маркировка "NZh" в края "M".

Унифицирани са валове на модули-секции на всички групи помпи с еднаква дължина на корпуса 3, 4 и 5 m. Валовете на секционните модули са свързани помежду си, секционният модул е свързан към вала на входния модул (или вала на газоотделителя), валът на входния модул е свързан с хидрозащитния вал на двигателя посредством шлицови съединители. Свързването на модулите един към друг и входния модул с двигателя е фланцово. Уплътняването на връзките (с изключение на връзката на входния модул с двигателя и входния модул с газовия сепаратор) се извършва с гумени пръстени.

3 Газов сепаратор

За изпомпване на пластов флуид, съдържащ повече от 25% (до 55%) свободен газ в решетката на входния модул на помпата, към помпата е свързан помпен модул - газов сепаратор (Фигура 3).

Фигура 3 - схема на газосепараторния блок

Глава; 2 - под; 3 - сепаратор; 4 - тяло; 5 - вал; 6 - решетка; 7 - направляващ апарат; 8 - работно колело; 9 - шнек; 10 - лагер; 11 - основа.

Газовият сепаратор е монтиран между входния модул и секционния модул. Най-ефективните газови сепаратори са от центробежния тип, при които фазите се разделят в полето на центробежните сили. В този случай течността се концентрира в периферната част, а газът се концентрира в централната част на газовия сепаратор и се изхвърля в пръстена. Газови сепаратори от серията: модулна помпа-газов сепаратор (MNG) имат максимален дебит от 250¸ 500 m 3 / ден, коефициент на разделяне 90%, тегло от 26 до 42 kg.

4 Хидравлична защита и потопяем електродвигател (SEM)

Двигателят на потопяемия помпен агрегат се състои от електродвигател и хидравлична защита. Електрически двигатели (Фигура 4) потопяеми трифазни двуполюсни двуполюсни напълнени с масло конвенционална и устойчива на корозия версия на унифицираната серия PED и в обичайната версия на серията модернизирани PED L. Хидростатичното налягане в работната зона не е повече от 20 MPa. Номинална мощност от 16 до 360 kW, номинално напрежение 530-2300 V, номинален ток 26-122.5A.

Фигура 4 - Схема на електромоторния блок от серията PEDU

опорен лагер; 6 - капак за кабелен вход; 7 - корк; 8 - входен блок за кабели; 9 - ротор; 10 - статор; 11 - филтър; 12 - основа.

Хидрозащитата (Фигура 5) на двигателите SEM е предназначена да предотврати проникването на пластов флуид във вътрешната кухина на електродвигателя, да компенсира промените в обема на маслото във вътрешната кухина поради температурата на електродвигателя и да прехвърли въртящ момент от вала на електродвигателя към вала на помпата.

Хидрозащитата се състои или от един протектор, или от протектор и компенсатор. Има три версии на хидрозащитата.

Фигура 5 - Схема на блока за хидравлична защита:

a - отворен тип; b - затворен тип. А - горна камера; B - долна камера; 1 - глава; 2 - механично уплътнение; 3 - горен нипел; 4 - тяло; 5 - среден нипел 6 - вал; 7 - долно зърно; 8 - основа; 9 - свързваща тръба; 10 - бленда.

Първи: състои се от протектори P92, PK92 и P114 (отворен тип) от две камери. Горната камера е пълна с тежка бариерна течност (плътност до 2 g/cm3, която не се смесва с пластовата течност и маслото), долната камера е пълна с масло, същото като кухината на електродвигателя. Камерите са свързани с тръба. Промените в обемите на течния диелектрик в двигателя се компенсират чрез прехвърляне на бариерната течност в хидравличната защита от една камера в друга.

Вторият се състои от протектори P92D, PK92D и P114D (затворен тип), в които се използват гумени диафрагми, тяхната еластичност компенсира промяната в обема на течния диелектрик в двигателя.

Трето: хидрозащитата 1G51M и 1G62 се състои от протектор, поставен над електродвигателя и компенсатор, прикрепен към дъното на електродвигателя.

Системата с механично уплътнение осигурява защита срещу проникване на пластов флуид по протежение на вала в електродвигателя. Предаваната мощност на хидравличната защита 125¸ 250 kW, тегло 53¸ 59 кг.

5 Телеметрична система (TMS)

Телеметричната система (TMS) е предназначена да контролира някои от технологичните параметри на кладенци, оборудвани с ESP (налягане, температура, вибрации) и да предпазва потопяемите агрегати от необичайни режими на работа (прегряване на електродвигателя или намаляване на налягането на течността при всмукване на помпата отдолу допустимото ниво).

Системата TMS се състои от сондаж в сондаж, който преобразува налягането и температурата в честотно изместен електрически сигнал, и повърхностно устройство, което действа като захранване, усилвател на сигнала и устройство за контрол на налягането и температурата за потопяемата електрическа помпа.

Сондажният преобразувател за налягане и температура (PDT) е направен под формата на запечатан цилиндричен контейнер, поставен в долната част на електродвигателя и свързан към нулевата точка на статорната му намотка.

Наземното устройство, инсталирано в пълното устройство SHGS, осигурява формирането на сигнали за изключване и изключване на помпата въз основа на налягане и температура.

Захранващата мрежа на потопяемия двигател се използва като комуникационна линия и захранване на потопяемия сензор (PD).

6 Изпускателен клапан и възвратен клапан

Дренажният клапан (Фигура 7) е проектиран да източва течност от тръбите при повдигане на ESP от кладенеца.

Изпускателният вентил се състои от тяло 1 с фитинг 2, завинтен в него, който е уплътнен с гумен пръстен 3.

Преди повдигане на ESP от кладенеца, краят на дросела, разположен във вътрешната кухина на клапана, се избива (отчупва) чрез пускане на специален инструмент в кладенеца и течността от тръбната колона изтича през отвора в дросел в тръбното пространство.

Изпускателният вентил е монтиран между възвратния клапан и тръбната колона.

За периода на транспортиране изпускателният клапан е затворен с капаци 4, 5.

Фигура 7 - Схема на монтажа на дренажния клапан

Кадър; 2 - монтаж; 3 - гумен пръстен; 4.5 - капаци.

Възвратен клапан.

Възвратният клапан (Фигура 8) е предназначен да предотврати обратното (турбинно) въртене на работните колела на помпата под въздействието на колона течност в напорния тръбопровод, когато помпата спре и да улесни нейното последващо стартиране; използва се за налягане тествайте тръбната нишка, след като инсталацията е спусната в кладенеца.

Възвратният клапан се състои от тяло 1 на гумирана седалка 2, върху която лежи плочата 3. Плочата има възможност за аксиално движение в направляващата втулка 4.

Под въздействието на потока на изпомпваната течност плочата се издига, като по този начин отваря клапана. Когато помпата спре, тарелката пада върху седалката под въздействието на колоната течност в тръбата под налягане и вентилът се затваря. Между горната част на помпата и изпускателния вентил е монтиран възвратен клапан. За периода на транспортиране възвратният клапан е затворен с капаци 5 и 6.

Фигура 8 - Схема на възвратния клапан

7 Кабел

Кабелната линия е кабелен комплект, навит върху кабелен барабан.

Кабелният комплект се състои от основен кабел - кръгъл (Фигура 9а) (PKBK) кабел, полиетиленова изолация, брониран, кръгъл или плосък - брониран полиетиленов плосък кабел (KPBP) (Фигура 9b), плосък кабел, прикрепен към него с кабелен вход ръкав (удължителен кабел със съединител).

Фигура 9 - Кабели

a - кръгла, b - плоска.

Ядро, 2 - изолация, 3 - черупка, 4 - възглавница, 5 - броня.

Кабелът се състои от три жила, всяка от които има изолационен слой и обвивка; възглавници от гумиран плат и броня. Три изолирани проводника на кръгъл кабел са усукани по спирална линия, а проводниците на плосък кабел са положени успоредно в един ред.

Кабелът KFSB с PTFE изолация е предназначен за работа при температури на околната среда до + 160˚С.

Кабелният комплект има унифицирана кабелна муфа K38 (K46) от кръгъл тип. В металния корпус на съединителя изолираните жила на плоския кабел са херметически затворени с гумено уплътнение.

Щепселните накрайници са прикрепени към проводимите проводници.

Кръглият кабел е с диаметър от 25 до 44 мм. Размер на плоския кабел от 10.1x25.7 до 19.7x52.3 mm. Номинална строителна дължина 850, 1000¸ 1800 m.

1.8 Контролна станция и трансформатор

Цялостните устройства на контролната станция и трансформатора осигуряват включване и изключване на потопяеми двигатели, дистанционно управление от контролната зала и програмно управление, работа в ръчен и автоматичен режим, изключване при претоварване и отклонение на мрежовото напрежение над 10% или по-малко 15% от номинала, токов контрол и напрежение, както и външна светлинна сигнализация за аварийно изключване (включително с вградена термометрична система).

Интегрирана трансформаторна подстанция за потопяеми помпи (KPPPN) е предназначена за захранване с електричество и защита на електродвигатели на потопяеми помпи от единични кладенци с мощност 16¸ 125 kW включително.

Номинално високо напрежение 6 или 10 kV, граници на регулиране на средно напрежение от 1208 до 444 V (трансформатор TMPN100) и от 2406 до 1652 V (TMPN160). Тегло с трансформатор 2705 кг.

Глава 2. Селищна част

При избора на ESP са необходими следните първоначални данни:

Плътност, kg / m 3:

отделено масло -850

газ при нормални условия -1

Коефициент на вискозитет, m 2 / s ∙ 10-5

масло - 5.1

Планиран дебит на кладенеца, m 3 / ден - 120

Обводненост на резервоара, част от единица - 0,5

GOR, m 3 / m 3 - 42

Коефициент на обем на маслото, единици - 1,23

Дълбочина на разположение на шева (перфорационни отвори), m - 2250

Резервоарно налягане MPa - 11.2

Налягане на насищане, MPa - 5

Температура на резервоара и температурен градиент, ºС - 50, 0.02

Коефициент на производителност, m 3 / MPa - 21

Буферно (пръстенообразно) налягане, MPa - 1.1/1.1

Размери на обсадната колона, mm - 130

Ефективен вискозитет на сместа, m 2 / s * 10-5-4.1

2.2 Избор на оборудване и избор на модули за инсталиране на ENC

Изборът на ESP модул се извършва в следната последователност:

Плътността на сместа се определя в раздела "дънна дупка - прием на помпа", като се вземат предвид опростяванията:

Pcm = (1 - r) + rg r, (3.1)

където ρi е плътността на отделеното масло, kg/m3;

ρv - плътност на пластовата вода;

ρg - плътността на газа при стандартни условия;

Г - текущо обемно газово съдържание - обводненост на пластовата течност.

ρcm \u003d (1-0,18) + 1 0,18 \u003d 771 kg / m 3

Определя се налягането на дъното на отвора, при което се осигурява зададеният дебит на кладенеца:

Рzab = Рpl-Q / Kпрод, (3.2)

където Rpl - пластово налягане, MPa - зададен дебит на сондажа, m 3 /ден;

Кprod - коефициент на производителност на кладенеца, m 3 /MPa.

Рzab \u003d 11,2-120 / 21 \u003d 5,49 MPa \u003d 5,5 106 Pa

Дълбочината на местоположението на динамичното ниво се определя за даден дебит на течността:

NDIN \u003d Lskv - Rzab / Rcm g. (3.3)

където: Lwell - дълбочина на образуване, m

Ndin \u003d 2250-5,5 106 / 771 9,8 \u003d 1523 m

Определя се налягането на входа на помпата, при което съдържанието на газ на входа на помпата не надвишава максимално допустимото за даден регион и даден тип помпа (например G = 0,15):

Ppr \u003d (1 - G) P NAS, (3.4)

(когато показателят при дегазирането на пластовия флуид е t = 1,0), където: Psat - налягане на насищане, MPa.

Рpr = (1-0,15) 5 = 4,25 MPa = 4,25 106 Pa

Дълбочината на окачване на помпата се определя:

HDIN + Rpr / Rcm g (3,5)

потопяема електрическа центробежна помпа

L \u003d 1523 + 4,25 106 / 771 9,8 \u003d 1124 m

Определя се температурата на пластовата течност на входа на помпата:

където Тm - пластова температура, °С; Gt - температурен градиент, °С/1m.

T \u003d 50- (2250-1124) 0,02 \u003d 27,5 ° C

Обемният коефициент на течността се определя при налягането на входа на помпата:

където B е обемният коефициент на маслото при налягане на насищане; е обемното водно съдържание на продукта;

Рpr - налягане на входа на помпата, MPa;

Rnas - налягане на насищане, MPa.

B*=0,5+(1-0,5)=1,1

Дебитът на течността на входа на помпата се изчислява:

(3.8)

pr = 120 1,1 = 132 m 3 / ден = 0,0015 m 3 / s

Обемното количество свободен газ на входа на помпата се определя:

където G е газовият фактор, m 3 / m 3 .pr \u003d 42 = 6,3 m 3 / m 3

Съдържанието на газ на входа на помпата се определя:

βin = 1 / [(1+4,25/5) /1,1) / 6,3+1]=0,8

Дебитът на газа на входа на помпата се изчислява:

g.pr.s \u003d 132 0,8 / (1-0,8) \u003d 528 m 3 / s

Намалената скорост на газа в участъка на обсадната колона на входа на помпата се изчислява:

(3.12)

където fskv е площта на напречното сечение на кладенеца при входа на помпата.

rms = π d2/4,

където: d - диаметър на корпуса, msv = 3,14 0,132/4 = 0,013 m 2

C \u003d 528 / 0,013 \u003d 40615 m / ден \u003d 0,47 m / s

Истинското съдържание на газ на входа на помпата се определя:

където Sp е скоростта на издигане на газовите мехурчета, в зависимост от водоотрязването на продукцията на кладенеца (Sp=0,02 cm/s при b<0,5 или Сп = 0,16 см/с при b>0,5).

φ = 0,8/=0,8

Работата на газа се определя в раздела "дъно - прием на помпа":

Pr1 = 5[-1]=2,35 MPa

Работата на газа в секцията "нагнетателна помпа - устието" се определя:

Стойностите с индекс "buf" се отнасят за напречното сечение на устието на кладенеца и са "буферно" налягане, съдържание на газ и др.

V*buf=0,5+(1-0,5)=1,05

βbuf = 1/[((1+4,25/5)/1,05)/32,8+1]=0,95

φbuf = 0,95/=0,95

Pr2 = 5[-1]=3 MPa

Необходимото налягане на помпата се определя:

където Hdin - дълбочината на динамичното ниво;

P6uf - буферно налягане;

Pg1 - налягане на работа на газа в участъка "дъно - прием на помпа";

Pg2 - налягане на работа на газа в участъка "нагнетателна помпа - устието на кладенеца".

Според дебита на помпата на входа, необходимото налягане (напор на помпата) и вътрешния диаметър на колоната на корпуса се избира размерът на потопяемата центробежна помпа. [Фигура 10 Характеристики на центробежни помпи, параметри на помпи от типа ETsNA, ETsNAK TU 3631-025-21945400-97].

Определят се стойностите, характеризиращи работата на тази помпа в оптимален режим (подаване, налягане, ефективност, мощност) и в режим на захранване, равен на "O" (налягане, мощност).

Нов=475 м, ηов=0,60, Нов=15kW

Коефициентът на промяна на дебита на помпата се определя при работа на смес масло-вода-газ спрямо характеристиката на водата:

където ν е ефективният вискозитет на сместа, m 2 / s * 10-5; QoB - оптималният дебит на помпата върху водата (Фигура 10), m 3 / s.

KQν \u003d 1-4,95 0,0000410,85 0,0019-0,57 \u003d 0,967

Изчислява се коефициентът на промяна в ефективността на помпата поради влиянието на вискозитета:

Kην \u003d 1-1,95 0,0000410,4 / 0,00190,28 \u003d 0,8

20. Коефициентът на разделяне на газа на входа на помпата се изчислява:

където fskv е площта на пръстена, образуван от вътрешната стена на обшивката и корпуса на помпата, m 2.

well.k = fwell + fn,

където: fn - площта на напречното сечение на помпата, m 2.

n \u003d π d2n / 4,

където: dн - диаметър на помпата, (Ръководство за производство на нефт Андреев В.В. Уразаков К.Р., глава 6 Експлоатация на нефтени кладенци с безпръчкови помпи. Инсталации на потопяеми центробежни помпи, таблица 1), т.т. = 3,14 0, 1242/4 \u003d 0,012 m 2 добре.k \u003d 0,013-0,012 \u003d 0,001 m 2

Kc \u003d 1 / \u003d 0,1

Таблица 1 - Инсталации на потопяеми центробежни помпи

21. Относителното подаване на течност на входа на помпата се определя:

(3.20)

където QoB - захранване в оптимален режим според "водните" характеристики на помпата, m 3 / s = 0,0015 / 0,0019 = 0,78

Относителният поток на входа на помпата се определя в съответната точка от водната характеристика на помпата:

(3.21)

pr \u003d 0,0015 / 0,0019 0,967 \u003d 0,82

Съдържанието на газ на входа на помпата се изчислява, като се вземе предвид разделянето на газа:

. (3.22)

βpr \u003d 0,8 (1-0,1) \u003d 0,72

Определя се коефициентът на промяна на напора на помпата поради влиянието на вискозитета:

KHv \u003d 1-(1,07 0,0000410,6 0,82 / 0,00190,57) \u003d 1

За определяне на промяната в налягането и други показатели за работа на центробежни потопяеми помпи с вискозитет на течността, който се различава значително от вискозитета на водата и вискозитета на девонския нефт в резервоарни условия (повече от 0,03-0,05 cm 2 / s), и незначителен съдържание на газ при всмукване на помпата на първия етап, за да вземете предвид влиянието на вискозитета, можете да използвате номограмата P.D. Ляпков. Нямаме нужда от тази диаграма за нашите стойности.

Коефициентът на промяна на главата на помпата се определя, като се вземе предвид влиянието на газа:

A \u003d 1 / \u003d 0,032

K \u003d [(1-0,8) / (0,85-0,31 0,82) 0,032] \u003d 0,2

Напорът на помпата върху водата се определя в оптимален режим:

(3.25)

H \u003d 8,4 106 / 771 9,8 0,2 1 \u003d 5559 m

Необходимият брой степени на помпата се изчислява:

H/hcT (3,26)

където hc е главата на един етап от избраната помпа.c \u003d Htabl / 100,

където: Htabl - глава (Фигура 10), m.st = 1835/100 = 18,35 m = 5595 / 18,35 = 304

Числото Z се закръгля до най-близкото цяло число и се сравнява със стандартния брой стъпки за избрания размер на помпата. Ако изчисленият брой етапи се окаже по-голям от посочения в техническата документация за избрания размер на помпата, тогава е необходимо да изберете следващия стандартен размер с по-голям брой стъпки и да повторите изчислението, като започнете от точка 17.

Ако изчисленият брой стъпки е по-малък от посочения в техническата спецификация, но тяхната разлика е не повече от 5%, избраният размер на помпата се оставя за по-нататъшно изчисляване. Ако стандартният брой степени надвишава изчисления брой с 10%, тогава е необходимо решение за разглобяване на помпата и отстраняване на допълнителните степени. Друг вариант може да бъде да се вземе решение за използването на дросел в устието на кладенеца. По-нататъшното изчисление се извършва от точка 18 за нови стойности на работната характеристика.

Ефективността на помпата се определя, като се вземе предвид влиянието на вискозитета, свободния газ и режима на работа:

(3.27)

където ηоВ е максималната ефективност на помпата върху водната характеристика.

η = 0,967 1 0,6 = 0,58

29. Мощността на помпата се определя:

8,4 106 0,0019/0,58=27517 W=27,5 kW

Мощността на потопяемия двигател се определя:

(3.29)

където: ηSEM - КПД на потопяемия двигател SEM = 27,5/0,54=51 kW

Проверка на помпата за възможност за извличане на тежка течност.

В кладенци с възможно изтичане или изхвърляне на течност при смяна на помпата на кладенеца, умъртвяването се извършва чрез изливане на тежка течност (вода, вода с утежняващи вещества). Когато спускате нова помпа, е необходимо да изпомпвате тази "тежка течност" от кладенеца с помпата, така че инсталацията да започне да работи в оптимален режим, когато се вземе масло. В този случай първо е необходимо да се провери мощността, консумирана от помпата, когато помпата изпомпва тежка течност. Във формулата за определяне на мощността се въвежда плътността, съответстваща на изпомпваната тежка течност (за началния период на нейното изтегляне).

При тази мощност се проверява евентуално прегряване на двигателя. Чрез увеличаване на мощността и прегряване се определя необходимостта от завършване на инсталацията с по-мощен двигател.

След завършване на изтеглянето на тежкия флуид се проверява изместването на тежкия флуид от тръбопровода от пластовия флуид в помпата. В този случай налягането, създадено от помпата, се определя от характеристиките на работата на помпата върху пластовия флуид, а обратното налягане на изхода се определя от колоната с тежка течност.

Също така е необходимо да се провери вариантът на работа на помпата, когато тежката течност се изпомпва не в стълбата, а към чучура, ако това е допустимо поради местоположението на кладенеца.

Проверката на помпата и потопяемия двигател за възможността за изпомпване на тежка течност (течност за убиване) по време на разработването на кладенеца се извършва по формулата:

където ρhl е плътността на течността за убиване (920 kg / m 3).

Rgl = 920 9.8 2250+1.1 106+5.5 106-11.2 106=14.7 MPa

В този случай главата на помпата се изчислява по време на разработването на кладенеца:

(3.31)

Ngl \u003d 14,7 106 / 920 9,8 \u003d 1630 m

Hgl>H; 1630>475

Стойността на Hgl се сравнява с напора H на паспортната водна характеристика на помпата.

Мощността на помпата се определя по време на разработването на кладенеца:

(3.32)

ch \u003d 14,7 106 0,0019 / 0,58 \u003d 48155 W \u003d 48,15 kW

Мощност, консумирана от потопяемия двигател по време на разработване на кладенец:

(3.33)

PED.hl = 48,15/0,54=90 kW

Инсталацията се проверява за максимално допустима температура на входа на помпата:

°С>27,5°С

[T] - максимално допустимата температура на изпомпваната течност на входа на потопяемата помпа.

Инсталацията се проверява за отвеждане на топлината според минимално допустимата скорост на охлаждащата течност в пръстеновидния участък, образуван от вътрешната повърхност на корпуса на мястото на монтаж на потопяемия модул и външната повърхност на потопяемия двигател, за който изчисляваме дебита на изпомпваната течност:

където е площта на пръстеновидното сечение; D - вътрешен диаметър на обсадната колона; d - външен диаметър на SEM = 0,785 (0,132-0,1162) = 0,0027m 2 = 0,0019 / 0,0027 = 0,7 m / s

Ако дебитът на изпомпваната течност W е по-голям от минимално разрешената скорост на изпомпваната течност [W], топлинното състояние на потопяемия двигател се счита за нормално.

Ако избраната помпена единица не може да поеме необходимото количество течност за убиване на избраната дълбочина на окачване, тя (дълбочината на окачване) се увеличава с ΔL = 10-100 m, след което изчислението се повтаря, като се започне от точка 5. стойността на ΔL зависи от наличието на време и възможности компютърна технология калкулатор.

След определяне на дълбочината на окачване на помпения агрегат според наклонограмата се проверява възможността за монтиране на помпата на избраната дълбочина (чрез степента на увеличаване на кривината на 10 m проникване и чрез максималния ъгъл на отклонение на оста на кладенеца от вертикалата). В същото време се проверява възможността за пускане на избрания помпен агрегат в този кладенец и най-опасните участъци от кладенеца, чието преминаване изисква специално внимание и ниски скорости на спускане по време на сондиране.

Данните, необходими за избора на инсталации относно конфигурацията на инсталациите, характеристиките и основните параметри на помпите, двигателите и други агрегати на инсталациите, са дадени както в тази книга, така и в специална литература.

За индиректно определяне на надеждността на потопяемия двигател се препоръчва да се оцени неговата температура, тъй като прегряването на двигателя значително намалява живота му. Повишаването на температурата на намотката с 8-10°C над препоръчаната от производителя намалява експлоатационния живот на някои видове изолация 2 пъти. Препоръчайте следния начин на изчисление. Изчислете загубата на мощност в двигателя при 130°C:

където b2, c2 и d2 са проектни коефициенти; Nn и ηd.n - съответно номинална мощност и коефициент на полезно действие на електродвигателя. Прегряването на двигателя се определя по формулата:

където b3 и c3 са проектни коефициенти.

Благодарение на охлаждането се намаляват загубите в двигателя, което се отчита от фактора Kt.

където b5 - коеф.

(3.41)

Температурата на статорните намотки на повечето двигатели не трябва да надвишава 130°C. Ако мощността на избрания двигател не съвпада с препоръчаната от списъка за доставка, се избира двигател с различен стандартен размер от същия размер. В някои случаи е възможно да се избере двигател с по-голям диаметър, но е необходимо да се провери напречният размер на целия агрегат и да се сравни с вътрешния диаметър на колоната на корпуса на кладенеца.

При избора на двигател трябва да се вземе предвид температурата на околната течност и нейния дебит. Двигателите са проектирани да работят в среда с температури до 90°C. Понастоящем само един тип двигател позволява температурата да се повиши до 140°C, но по-нататъшното повишаване на температурата ще намали живота на двигателя. Тази употреба на двигателя е разрешена в специални случаи. Обикновено е желателно да се намали натоварването му, за да се намали прегряването на намотъчните проводници. Всеки двигател има собствен препоръчителен минимален дебит въз основа на условията на охлаждане. Тази скорост трябва да се провери.

Проверка на параметрите на кабела и тръбите

При проверка на предварително избрания кабел е необходимо да се вземат предвид основно три фактора: 1) загуби на енергия в кабела; 2) намаляване на напрежението в него при стартиране на инсталацията; 3) размер на кабела.

Загубите на енергия в кабела (в kW) се определят от следната зависимост:

където I е токът на двигателя; Lcab - цялата дължина на кабела (дълбочината на спускане на двигателя и приблизително 50 m от кабела на повърхността); Ro - активно съпротивление на 1 m дължина на кабела, кабина = L + 50. кабина = 1124+ 50 = 1174 m

където ρ20 е специфичното съпротивление на сърцевината на кабела при 20°C, като се вземат предвид втвърдяването и усукването, се приема за 0,0195 Ohm mm 2 /m; q - площ на напречното сечение на сърцевината на кабела, mm 2; α - температурен коефициент на линейно разширение на медта, равен на 0,0041/°C; tkab е температурата на сърцевината на кабела, която може да се приеме равна на средната температура в сондажа за приблизителни изчисления.

∆Ncab = 3 37,5 0,53 1174 10-3=70 kW

Допустимата загуба на енергия в кабела може да се определи чрез икономически изчисления, когато се сравняват разходите за допълнителна енергия и разходите за подмяна на кабел с по-голямо напречно сечение и по-малко загуби на енергия. Приблизително загубите на енергия могат да бъдат ограничени до 6-10% от общата мощност, консумирана от инсталацията. Намаляването на напрежението в кабела по време на работа на инсталацията се компенсира от трансформатора, поради което в нормален режим на работа работното му напрежение се подава към електродвигателя. Но при стартиране на двигателя силата на тока се увеличава 4-5 пъти и спадът на напрежението може да бъде толкова значителен, че двигателят да не стартира. Поради това е необходимо да се провери спадът на напрежението в кабела по време на режим на стартиране. Това е особено важно за дълги кабели. Спадът на напрежението се определя от зависимостта.

където Ho е индуктивното съпротивление на кабела, Ohm/m; за кабел с напречно сечение 25 и 35 mm 2 е 0,1 103 Ohm / m; cos φ и sin φ - коефициенти съответно на мощността и реактивната мощност на уредбата; факторът на мощността на инсталацията е достатъчно голям поради значителната дължина на кабела; с правилната конфигурация на инсталацията, тя е равна на 0,86-0,9.

∆Uстарт = (0,53 0,86+0,1 0,6) 65 1174/100=638 V

Допустимият спад на напрежението е посочен в информационния лист на двигателя. Сравнява се с изчислената по формула (3.45).

Допустимите напречни сечения на кабелите се сравняват с размерите на останалите елементи на инсталацията.

Тръбите се проверяват за допустимо хидравлично съпротивление на потока, якост и диаметър, което осигурява преминаването на оборудването в кладенеца. Когато течността се движи, загубата на налягане не трябва да надвишава 5-6% от полезния напор на помпата.

Хидравличното съпротивление се определя от зависимостта

където: λ - коефициент на Дарси,

λ = 0,021/d0,3n

където: dн е диаметърът на помпата (Каталог Монтаж на потопяеми центробежни помпи за нефтената промишленост = 0,124 mm), mm.

λ = 0,021/0,1240,3=0,04

λ = 0,021/0,1160,3=0,07

∆Р \u003d 771 0,04 (1174 (4,1 ∙ 10-5) 2 / 2 0,130) \u003d 0,00024 Pa

При движение на газово-течна смес такова определяне на съпротивленията дава много приблизителни резултати.

Здравината на тръбите се проверява, като се вземат предвид теглото на тръбната колона, налягането на изпомпваната течност и теглото на цялото оборудване (кабел, потопяем блок).

Проверката на размерите се извършва съгласно инструкциите в следващия раздел на този параграф.

3 Проверка на диаметралния размер на потопяемото оборудване

Размерът на диаметъра на потопяемото оборудване трябва да осигурява неговото спускане и повдигане без повреда на кладенеца и достатъчно пълно използване на вътрешната кухина на кладенеца.

Обикновено разстоянието между оборудването и корпуса е 3-10 mm. При значителна дълбочина на кладенеца и увеличената му кривина е необходимо да се вземе увеличен клирънс. Размерът на диаметъра обикновено се определя в три секции по дължината на оборудването.

Първият участък се взема от тръбната втулка. Тук диаметралният размер е равен на сумата от диаметрите на кабела и съединителя, като се вземат предвид плюсовите допуски за тяхното производство. Втората секция се взема над потопяемия модул, като се вземат предвид неговите размери и размера на най-близката тръбна втулка, която има кръгъл кабел.

Такъв съединител обикновено се намира на 10-20 m от устройството и заедно с последния представлява доста твърда система. Ако размерът на този участък надвишава допустимия, тогава тръбите се заменят с по-малък размер на дължина 40-50 м. По този начин твърдостта на тази система (тръба - потопяема единица) намалява без значително увеличаване на загубите на налягане в тръбите.

Последният участък е диаметралното сечение на самия уред (Da) без муфа, тръби и кръгъл кабел.

Ако размерите на оборудването са неприемливи в първата и последната част, е необходимо да се промени размерът на кабела, тръбата, помпата или двигателя. В същото време съответните етапи на избор на единици на инсталацията, посочени в предишните раздели, също се проверяват чрез изчисление.

4 Проверка на параметрите на трансформатора и контролната станция

Трансформаторът се тества, за да се види дали може да повиши напрежението до сумата на напрежението, изисквано от двигателя, и да намали напрежението в кабела, докато двигателят работи. Освен това се проверява мощността на трансформатора.

Спадът на напрежението в кабела се определя от зависимостта, но като се вземе предвид работната, а не началната сила на тока. Мощността се проверява чрез сравняване на мощността на трансформатора (в kWA) и мощността, която трябва да бъде инжектирана в кладенеца (в kVA).

При избора на контролна станция е необходимо да се вземе предвид вида на трансформатора, тока, подаван към двигателя, и някои други условия.

Ефективността на повърхностното оборудване за изчисления може да се приеме равна приблизително на 0,98.

Глава 3. Безопасност

1 Защита на труда по време на работа на инсталации за сондажни центробежни помпи

По време на монтажа и експлоатацията на ESP агрегатите трябва стриктно да се спазват правилата за безопасност в нефтената промишленост, правилата за изграждане, правилата за техническа експлоатация и правилата за безопасност при експлоатация на електрически инсталации от потребителите. В допълнение, почти всички петролни компании са разработили корпоративни стандарти или правила за извършване на основна работа с ESP модули.

Всички работи по електрообзавеждането на инсталацията се извършват от двама служители, като единият от тях трябва да има квалификация електротехник минимум 3 група.

Включването и изключването на уреда чрез натискане на бутон или завъртане на ключ, разположен от външната страна на вратата на пункта за управление, се извършва от персонал с квалификация минимум 1 група и преминал специален инструктаж.

Оборудването на блока ESP се монтира съгласно ръководството за експлоатация.

Кабелът от контролната станция до устието на кладенеца се полага върху метални стелажи на височина от земята 0,5 м. Този кабел трябва да има отворена връзка по дължината си, така че газът от кладенеца да не може да премине през кабела (напр. , чрез усукване на проводници в сърцевината) в стайните контролни станции. За да направите това, се прави метална кутия, в която се поставя връзката на кабелните жила, като се изключва движението на газ към контролната станция.

Цялото наземно оборудване на инсталацията е надеждно заземено.

Съпротивлението на заземяващия контур трябва да бъде не повече от 4 ома.

По време на операции по спускане и повдигане скоростта на движение на тръбите с кабел не трябва да бъде повече от 0,25 m / s. За навиване и навиване на кабела от барабана се използват UPC агрегати с дистанционно управлявано задвижване на механизиран барабан.

При товарене и разтоварване на оборудването на ESP от превозни средства е необходимо да се спазват правилата за безопасност на такелажа. По-специално, не трябва да сте на пътя на кабелен барабан, който се спуска с лебедка от склоновете на кола или шейна. Не можеш да стоиш зад него. Всички устройства за товарене и разтоварване трябва периодично да се тестват и най-малко веднъж на всеки 3 месеца да се проверяват и регулират.

Върху транспортната единица всички части на ESP единицата трябва да бъдат здраво закрепени. Помпите, хидравличната защита и електродвигателят са закрепени със скоби и винтове, трансформаторът, контролната станция - с вериги, а барабанът - за оста си с четири винтови скоби.

Заключение

По време на производството на нефт в находищата, по време на експлоатацията на кладенци непрекъснато се събира информация, използвана при контрола върху разработването, обработва се, анализира се и се използва за разработване на геоложки и технически мерки.

Изборът на помпа ESP, потопяем електродвигател с протектор, електрически кабел, автотрансформатор или трансформатор, диаметър на тръбата и дълбочина на спускане на помпата в кладенеца обикновено се нарича избор на такива стандартни размери на помпата, потопяемият двигател с протектор, комбинация от които, в стабилно състояние, осигурява определеното изтегляне на течност при най-ниска цена.

Основната насока на геоложките и технически операции е да се увеличи производителността на производствените кладенци и да се оптимизират техните режими. В този случай е необходимо да се направи оптимален избор на основното подземно оборудване. Оптимален избор означава такова съответствие между характеристиките на кладенеца и подземното оборудване, при което разходите за електроенергия за повдигане на кладенеца до устието на кладенеца са сведени до минимум.

За висококачествен избор на оборудване и определяне на режима на работа на кладенеца е необходимо:

за почистване на дъното на всеки TRS;

използват доказани резултати от хидродинамични изследвания на кладенци;

прилагат съвременни инсталации и технологии за добив на запаси от въглеводороди:

внимателно проучете данните за геофизични изследвания на кладенци, за да определите точно появата на продуктивни образувания.

Списък на използваните източници

1. Ивановски В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Кащанов В.С., Пекин С.С. Сондажни помпени агрегати за добив на нефт. - М: Държавно унитарно предприятие Издателство "Нефт и газ" Руски държавен университет за нефт и газ. ТЯХ. Губкина, 2002. - 824 с.

Мишченко И.Т. Добив на нефт от сондажи: Учебник за ВУЗ. - М: Федерално държавно унитарно предприятие Издателство "Нефт и газ" Руски държавен университет за нефт и газ. ТЯХ. Губкина, 2003. - 816 с.

Ивановски В.Н., Даришчев В.И., Кащанов В.С. и др. Оборудване за добив на нефт и газ. Част 1. М .: Нефт и газ, 2002. - 768 с.

Андреев В.В., Уразаков К.Р., Далимов В.У. Наръчник за производство на масло. М.: ООО "Недра - Бизнес център", 2000. - 374 с.

5. Ръководство за производство на масло / V.V. Андреев, К.Р. Уразаков, У. Далимов и др.; Изд. К.Р. Уразаков. 2000. - 374 с.: Ил.

Оборудване за нефтени находища: Наръчник / Изд. И. Бухаленко. 2-ро изд., преработено. и допълнителни - М., Недра, 1990.

Backup_of_str-1-1_2.9STRUCTURE READY1.cdr Backup_of_str-1-1_2.9STRUCTURE READY.cdr Backup_of__Development Schedule print.cdr Backup_of_tech_oil_nas_3_34.cdr _График за разработка print.cdr Qualifiers5 готов ex.cdr PL ГОТОВ.cdr profile.cdr Tek.N.Tris..cdr ESP.bak Eff.n.t.U1-1.cdr Thumbs.db Pump_ESP.frw SPEC1.cdw SPEC2.cdw SPEC3.cdw

3.Техническа част

3.1. Оборудване за експлоатация на нефтени кладенци с потопяеми безпръчкови помпи.

Агрегати от потопяеми центробежни помпи в модулен дизайн UETsNM и UETsNMK са предназначени за изпомпване от нефтени кладенци, включително течност от наклонен резервоар, съдържаща нефт, вода и газ, механични примеси. Уредите са в две версии: конвенционална и устойчива на корозия. Пример за обозначение на единица при поръчка: UETsNM5 - 125 - 1200 VKO2 TU - 26 - 06 - 1486 - 87, в кореспонденцията и в техническата документация е посочено: UETsNM5 - 125 - 1200 TU26 - 06 - 1486 - 87, където : U - инсталация, E - задвижване от потопяем двигател, N - помпа, M - модулна, 5 - помпена група, 125 - дебит m3 / ден, 1200 - глава, VK - опция за конфигурация, 02 - сериен номер на опцията за конфигурация според спецификациите.

За инсталации (UETsNM и U) с устойчив на корозия дизайн се добавя буквата „K“ преди обозначението на помпената група.

Инсталациите UETsNM и UETsNMK се състоят от потопяем блок, кабел, комплект наземно електрическо оборудване - трансформаторна комплексна подстанция (индивидуална KTPPN или клъстер KTPPNKS).

Помпеният агрегат, състоящ се от потопяема центробежна помпа и двигател (електрически нагревател с хидравлична защита), се спуска в кладенеца на тръбната нишка.

Помпеният блок изпомпва пластов флуид от кладенеца и го доставя на повърхността през тръбната колона.

Към хидравличната защита е прикрепен кабелът, който захранва електродвигателя. Помпа и тръби с метални ремъци.

Интегрираната трансформаторна подстанция преобразува напрежението на клемите на двигателя, като отчита загубите на напрежение в кабела и осигурява управление на работата на помпения агрегат, инсталацията и нейната защита при ненормални режими.

Помпата е потопяема, центробежна, модулна. Възвратният клапан е проектиран да предотвратява обратното въртене на ротора на помпата под въздействието на течен стълб в тръбите по време на спиране и по този начин да улеснява повторното стартиране на помпения агрегат. Възвратният клапан се завинтва в модула на главата на помпата, а изпускателният вентил в тялото на възвратния клапан. Дренажният клапан служи за източване на течност от тръбната кухина при повдигане на помпения агрегат от кладенеца.

За почистване на резервоарната течност, съдържаща повече от 25-35% (по обем) свободен газ при всмукателната решетка на входния модул, към помпата е свързан помпен модул за газов сепаратор.

Двигателят е асинхронен, потопяем, трифазен, короткозатворен, двуполюсен, маслен.

В същото време инсталациите трябва да бъдат оборудвани с пълно устройство ShGS 5805-49TZU.

Свързването на кабелния възел с електродвигателя се осъществява с помощта на кабелна муфа. Оборудването на устието на кладенеца осигурява окачване на тръбната колона с помпения агрегат и кабелния възел върху фланеца на обсадната колона, уплътняване на пръстена, източване на пластовата течност в поточната линия. Потопяема центробежна модулна помпа - многостъпална, вертикална конструкция. Помпата се произвежда в две версии: конвенционална ETsNM и устойчива на корозия ETsNMK. Помпата се състои от входен модул, секционен модул, главен модул, възвратен клапан и обезвъздушителен клапан.

Допуска се намаляване на броя на модулите-секции в помпата със съответния завършен потопяем агрегат. Двигател с необходимата мощност. За изпомпване на пластов флуид, съдържащ повече от 25% (по обем) свободен газ в близост до стената на входния модул на помпата, към помпата трябва да бъде свързан помпен модул на газов сепаратор. Газовият сепаратор е монтиран между входния модул и секционния модул. Свързването на модулите един към друг, модул-секция и входен модул с двигателя е фланцово. Връзките са уплътнени с гумени пръстени. Валове на модули-секции са свързани помежду си, модул-секции с вала на входния модул с вала на хидравличната защита на двигателя са шлицови съединители.

Свързването на валовете на газоотделителя, модулната секция и входния модул един към друг също чрез шлицови съединители.

Работните колела и направляващите лопатки на конвенционалните помпи са изработени от модифициран сив чугун, за устойчиви на корозия - от модифициран 4N16D72KhSh.

Работните колела на конвенционалните помпи могат да бъдат направени от радиочестотно модифициран полиамид. Модулът на главата се състои от тяло, от едната страна на което има вътрешна конична резба за свързване на възвратен клапан (тръба помпа-компресор), от другата страна, фланец за свързване на две ребра и гумен пръстен към модула- секции. Ребрата са прикрепени към тялото на модула на главата с болт с чаена лъжичка и пружинна шайба. Гуменият пръстен уплътнява връзката между главния модул и секционния модул.

Модулът-секция се състои от корпус, вал, пакет крака на работно колело и направляващи лопатки, горен лагер, горен аксиален лагер, глава, основа, две ребра и гумени пръстени.

Броят на краката в секциите на модула е посочен в таблицата.

Ребрата са предназначени да предпазват плоския кабел с ръкав от механични повреди срещу стената на обшивката при спускане и повдигане на помпения агрегат. Ребрата се закрепват към основата на модул-секция с болт с гайка и пружинна шайба.

ПРУЖИННИ ЕЛЕКТРОМОТОРИ (SEM)

Потопяемите двигатели се състоят от електродвигател и хидравлична защита. Трифазни, асинхронни, двуполюсни, потопяеми двигатели с короткозамъчен ключ от унифицираната серия Pad в нормално и устойчиво на корозия изпълнение, климатично изпълнение B, категория 45, работят от мрежа с променлив ток с честота 50 Hz и се използват като задвижване за потопяеми центробежни помпи в модулен дизайн за изпомпване на пластова течност от нефтени кладенци. Двигателите са проектирани да работят в пластова течност (смес от масло и вода във всякакви пропорции с температура 110C).

ХИДРОЗАЩИТА НА ПОТОПНИ ЕЛ.МОТОРИ.

Хидравличната защита е предназначена да предотврати навлизането на течност в резервоара във вътрешната кухина на електродвигателя, да компенсира промените в обема на маслото във вътрешната кухина поради температурата на електродвигателя и да прехвърли въртящия момент от вала на електродвигателя към вал на помпата. Разработени са 2 варианта на конструкции за хидравлична защита за двигатели от унифицирана серия; отворен тип - P

92, PK92, P114, PK114, и затворен тип - P92D, PK92D, (с диафрагма) P11D, PK114D;

УСТРОЙСТВА ПЪЛНА СЕРИЯ ShGS5805.

Устройствата са предназначени за управление и защита на електрически потопяеми нефтени помпи с двигател от серия PED (включително тези с вградена термоманометрична система) съгласно GOST 18058 - 80 с мощност 14-100 kW и напрежение до 2300 V AC.

КАБЕЛ

За подаване на електрическа енергия към двигателя на инсталацията се използва кабелна линия, състояща се от основен кабел и удължител, съединен с него с втулка за кабелен вход, което осигурява плътно свързване на кабелната линия към електрическия двигател.

В зависимост от предназначението кабелната линия може да включва като основен кабел - кръгли кабели от марките KPBK; КТЕБЦ; KTfSBC; или плоски класове KPBP; КТЕБ; КФСБ;

Като удължителен кабел плоски кабели на марките KPBP и KFSB.

Кръгла кабелна муфа: Кабелите от марките KPBK и KPBP с полиетиленова изолация са предназначени за работа при температури на околната среда до + 90C.
Експлоатационни характеристики на конвенционалния ESP
Таблица № 18

Размер на единица	Фураж: m3/ден	Глава: м
UETsN5 - 40-1400	25-70	1425-1015
UETsN5-40-1750	25-70	1850-1340
UETsN5-80-1200	60-115	1285-715
UETsN5-80-1800	60-115	1905-1030
UETsN5-130-1200	100-155	1330-870
UETsN5-130-1700	100-155	1940-1300
UETsN5-200-800	145-250	960-545
UETsN5-200-1350	145-250	1480-850
УЭЦН5А-160-1400	125-505	1560-1040
UETsN5A-160-1750	125-505	1915-1290
UETsN5A-250-1000	190-330	1160-610
UETsN5A-250-1750	195-330	1880-1200
UETsN5A-360-850	290-430	950-680
UETsN5A-360-1400	290-430	1610-115
UETsN5A-500-800	420-580	850-700
UETsN5A-500-1000	420-580	1160-895
UETsN6-250-1050	200-330	1100-820
UETsN6-250-1400	200-300	1590-1040
UETsN6-350-1100	280-440	1280-700
UETsN6-500-750	350-680	915-455
UETsN6-500-1000	350-680	1350-600
UETsN6-700-800	550-900	870-550

Експлоатационни характеристики на модулен ESP

Таблица № 19

Размер на единица	Фураж: m3/ден	Глава: м
UETsNM-50-1550	25-70	1610-1155
UETsNM-80-1050	60-115	1290-675
UETsNM-80-1550	60-115	1640-855
UETsNM-80-2000	60-115	2035-1060
UETsNM5-125-1200	105-165	1305-525
UETsNM5-125-1500	105-165	1650-660
UETsNM5 - 200-800	150-265	970-455
UETsNM5-200-1100	150-265	1320-625
UETsNM5A-160-1050	125-205	1210-715
UETsNM5A-250-1300	125-340	1475-775
UETsNM5A-250-1400	125-340	1575-825
UETsNM5A-400-950	300-440	1180-826
UETsNM5A-400-1200	300-440	1450-1015
UETsNM5A-500-800	430-570	845-765
UETsNM5A-500-1000	430-570	1035-935
UETsNM6-250-1250	200-340	1335-810
UETsNM6-320-1400	280-440	1505-775
UETsNM6-500-1050	380-650	1215-560
UETsNM6-500-1400	380-650	1625-800

3.2 Работна характеристика на електрическа потопяема помпа (ESP).

Всички видове помпи имат паспортна работна характеристика под формата на H(Q) криви на зависимост (налягане, поток); n(Q)

(фураж за ефективност); N (Q) (консумирана мощност, захранване).

Обикновено тези зависимости са дадени в диапазона на работните дебити или малко по-голям интервал.

Всяка центробежна помпа, включително ESP, може да работи със затворен изпускателен клапан (t. A: Q \u003d 0). H=H max от без обратно налягане на изхода (t.BQ=Q max: H=0).

Тъй като полезната работа на помпата е пропорционална на произведението на подаването към налягането, тогава за тези 2 екстремни режима полезната работа ще бъде равна на 0, а оттам и ефективността. = 0.

При определено съотношение на Q и H, минимални вътрешни загуби, ефективност. достига максимална стойност от приблизително 0,5-0,6.

Обикновено помпите с малък дебит и малки диаметри на работното колело, както и с голям брой крака, имат намалена ефективност. Дебитът и налягането, съответстващи на максималната ефективност, се наричат оптимален режим на работа на помпата. Зависимостта n (Q) близо до своя максимум намалява плавно, следователно е допустимо ESP да работи в режими, които се отклоняват в една или друга посока от оптималния. Границите на тези отклонения зависят от специфичните характеристики на ESP и трябва да съответстват на намаляването на ефективността. с 3-5%. Това води до цял набор от възможни режими, който се нарича препоръчителна зона.

Изборът на помпа за кладенец се свежда до избора на такъв стандартен размер за ESP, така че да работи при условията на оптимален режим или определен дебит, препоръчан за изпомпване от дадена дълбочина. Понастоящем произвежданите помпи са проектирани за номинален дебит от 40 (ETsN 5-40-950) до 500 m3/ден (ETsN 6-50-750) и напор от 450 m (ETsN6-500-450) до 1500 m (ETsN6- 100-1500). Освен това има помпи за специални цели, например за изпомпване на вода в резервоари. Тези помпи имат дебит до 3000 m3/ден и напор до 1200 m. Налягането, което помпата може да преодолее, е право пропорционално на броя на краката, зависи от размера на работното колело, т.е. от радиалните размери на помпата.

При външен диаметър на корпуса на помпата от 92 mm, средният напор, развит от един етап при работа с вода, е 3,86 m, с колебания от 3,69 до 4,2 m.

При външен диаметър от 114 mm средният напор е 5,76 m с колебания от 5,03 m до 6,84 m.
3.3 Технически условия за работа на ESP в модулен дизайн

Максимална плътност на водомаслена смес - 1400kg/m3
Кинематичен вискозитет - 1mm2/s
Водороден индекс pH - 6,0 - 8,5
Максимално масово количество (концентрация) на твърди частици - 0,01% (0,1g / l)
Дефицитът на изпомпване на течности не е повече от 99%.
Максималното съдържание на свободен газ на входа на помпата с газов сепаратор е 25% - 50%.
Съдържание на сероводород H2S - 0,01 g/l.
Температурата на изпомпваната течност е не повече от 90C.
За антикорозионната версия на UETsNM съдържанието на сероводород H2S е 125 g/l.
Гаранционен срок на ESP преди ремонт - 830 дни. Срокът преди отписване е 5,5 години.

Таблица номер 20

Инсталация	помпа	Помпен модул газов сепаратор	Двигател
UETsNM5-50-1300	ЕЦНМ5-50-1300	1MNG - 5	PED432-103V5
UETsNM5-50-1300	ЕЦНМ5-50-1300	1MNG - 5	PED4K32-103V5
UETsNM5-50-1550	ETsNM5-50-1550	1MNG - 5	PED432-103V5
UETsNM5-50-1550	ETsNM5-50-1550	1MNG - 5	PED4K32-103V5
UETsNM5-50-1700	ЕЦНМ5-50-1700	1MNG - 5	PED432-103V5
UETsNM5-50-1700	ЕЦНМ5-50-1700	1MNG - 5	PED4K32-103V5
UETsNM5-80-1200	ЕЦНМ5-80-1200	1MNG - 5	PED4K32-103V5
UETsNM5-80-1550	ETsNM5-80-1550	1MNG - 5	PED432-103V5
UETsNM5-80-1550	ETsNM5-80-1550	1MNG - 5	PED4K32103V5
UETsNM5-80-1800	ЕЦНМ5-80-1800	1MNG - 5	PED445-103V5
UETsNM5-80-1800	ЕЦНМ5-80-1800	1MNG - 5	PED4K45-103V5
UETsNM5-125-1200	ETsNM5125-1200	1MNG - 5	PED445-103V5
UETsNM5-125-1200	ЕЦНМ5-125-1200	1MNG - 5	PED4K45-103V5
UETsNM5-125-1300	ЕЦНМ5-125-1300	1MNG - 5	PED445-103V5
UETsNM5-125-1300	ЕЦНМ5-125-1300	1MNG - 5	PED4K45-103V5
UETsNM5-125-1800	ЕЦНМ5-125-1800	1MNG - 5	PED4S63-103V5
UETsNM5-125-1800	ЕЦНМ5-125-1800	1MNG - 5	PED4SK63-103V5
UETsNM5-200-1400	ЕЦНМ5-200-1400	1MNG - 5	PED4S90-103V5
UETsNM5-200-800	ЕЦНМ5-200-800	1MNG - 5	PED445-103V5
UETsNM5A-160-1450	ETsNMK5A-160-1450	1МНГ - 5А	PED4S63-103V5
UETsNM5A-160-1450	ETsNMK5A-160-1450	1МНГ - 5А	PED4SK63-103V5
UETsNM5A-160-1750	ETsNMK5A-160-1750	1МНГ - 5А	PED4S90-117V5
UETsNM5A-160-1750	ETsNMK5A-160-1750	1МНГ - 5А	PED4SK90-117V5
UETsNM5A-160-1750	ETsNMK5A-160-1750	1МНГ - 5А	PED463-117V5
UETsNM5A-250-1000	ETsNMK5A-250-1000	1МНГ - 5А	PED4K63-117V5
UETsNM5A-250-1000	ETsNMK5A-250-1000	1МНГ - 5А	PEDUS90-117V5
UETsNM5A-250-1400	ETsNMK5A-250-1400	1МНГ - 5А	PEDUSK90-117V5
UETsNM5A-250-1400	ETsNMK5A-250-1400	1МНГ - 5А	PEDUSK90-117V5
UETsNM5A-250-1700	ETsNMK5A-250-1700	1МНГ - 5А	PEDUSK90-117V5
UETsNM5A-250-1700	ETsNMK5A-250-1700	1МНГ - 5А	PEDUSK90-117V5
UETsNM5A-250-1800	ETsNMK5A-250-1800	1МНГ - 5А	PEDUSK90-117V5
UETsNM5A-250-1800	ETsNMK5A-250-1800	1МНГ - 5А	PEDUSK90-117V5
UETsNM5A-400-950	ETsNMK5A-400-950	1МНГ - 5А	PEDUSK90-117V5
UETsNM5A-400-950	ETsNMK5A-400-950	1МНГК - 5А	PEDUSK90-117V5
UETsNM5A400-1250	ETsNMK5A-400-1250	1МНГ - 5А	PEDUS125-117V5
UETsNM5A-400-1250	ETsNMK5A-400-1250	1МНГ - 5А	PEDUS125-117V5
UETsNM5A-500-800	ETsNMK5A-500-800	1МНГ - 5А	PEDUS125-117V5
UETsNM5A-500-800	ETsNMK5A-500-800	1МНГК - 5А	PEDUSK125-117V5
UETsNM5A -500-1000	ETsNM5A - 500-1000	МНГ-5А	PEDUSK125-117V5
UETsNMK5A -500-1000	ETsNMK5A - 500-1000	МНГК-5А	PEDUSK125-117V5
UETsNM6-250-1050	ETsNM6-250-1050	МНГ -6	PEDU90 -123V5
UETsNMK6-250-1050	ETsNM6-250-1050	МНГК-6	PEDUK90-123V5
UETsNM6-250-1400	ЕЦНМ6-250-1400	1MNG - 6	PEDUK90-123V5
UETsNMK6-250-1400	ЕЦНМ6-250-1400	1MNGK - 6	PEDUK90-123V5
UETsNM6-250-1600	ЕЦНМ6-250-1600	1MNGK - 6	PEDUK90-123V5
UETsNMK6-250-1600	ЕЦНМ6-250-1600	1MNGK - 6	PEDUK90-123V5
UETsNM6-320-1100	ETsNM6-320-1100	1MNGK - 6	PEDUK90-123V5
UETsNMK6-320-1100	ETsNM6-320-1100	1MNGK - 6	PEDUK90-123V5
UETsNM6-500-750	ЕЦНМ6-500-750	1MNGK - 6	PEDUK90-123V5
UETsNMK6-500-750	ЕЦНМ6-500-750	1MNGK - 6	PEDUK90-123V5
UETsNM6-500-1050	ETsNM6-500-1050	1MNGK - 6	PEDUS125-117V5
UETsNMK6-500-1050	ETsNM6-500-1050	1MNGK - 6	PEDUSK125-117V5
UETsNM6-800-1000	ETsNM6-800-1000	1MNGK - 6	PEDUS180*-130V5
UETsNMK6-800-1000	ETsNM6-800-1000	1MNGK - 6	PEDUSK180-130V5
UETsNM6-1000-900	ЕЦНМ6-1000-900	1MNGK - 6	PEDUS250-130V5
UETsNMK6-1000-900	ЕЦНМ6-1000-900	1MNGK - 6	PEDUSK250-130V5
UETsNM6-1000-1000	ETsNM6-1000-1000	1MNGK - 6	PEDUSK250-130V5
UETsNMK6-1000-1000	ETsNM6-1000-1000	1MNGK - 6	PEDUSK250-130V5
UETsNM6-1250-800	ETsNM6-1250-800	1MNGK - 6	PEDUSK250-130V5
UETsNMK61250-800	ETsNM6-1250-800	1MNGK - 6	PEDUSK250-130V5
UETsNM61250-900	ETsNM6-1250-900	1MNGK - 6	PEDUS360-130V5
UETsNMK6-1250-900	ETsNM6-1250-900	1MNGK - 6	PEDUSK360-130V5

Инсталационна група

Напречен монтажен размер, мм

Работен вътрешен диаметър

колони, мм

Тази техника е предназначена за извършване на оперативни изчисления на технологичните параметри на кладенци, оборудвани с ESP, точността на междинните и крайните изчислени стойности са в рамките на допустимите стойности за полеви условия.

Методът използва математически зависимости за параметрите на водни и газови смеси, получени от местни и чуждестранни изследвания. Крайната цел при тази техника е да се определи точката на пресичане на работните характеристики на избраната помпа с условната характеристика на кладенеца, т.е. намиране на условията за съвместна работа на кладенеца и помпата.

Методът отчита влиянието на вискозитета на сместа масло-вода върху паспортните (върху водата) характеристики. Техниката е представена под формата на алгоритъм, т.е. дава последователност от изчислителни операции за получаване на основните технологични параметри на помпения кладенец.

Коефициент на удължение на сондажа

до \u003d 1-Ld / Ns

Ld - разширение на сондажа в m.

Нс - вертикална дълбочина на кладенеца, дължина на кладенеца за неизвит кладенец, m.

Плътност на маслото в пръстена

n.c.= n pov + 1,03 x  n. Квадрат / 2.085; kg/m3

Тази формула, базирана на резултатите от полеви проучвания, е главно за условието Ppr  Rnas. Може да се използва за състояние Rpr< Рнас в пределах не более 10% по объему. При  = 0. Ppr = Psat.

Рpr - налягане на входа на помпата, MPa

Rnas - налягане на насищане, MPa

prсъдържание на газ при всмукване на помпата % об.

3.Плътност на водомаслената смес kg/m3

cm = n. кв. (1-n/100) +in x n/100

н.кв. - плътност на пластовия нефт, kg/m

v - плътност на добитата вода, kg/m3

N - обводненост на добития нефт, %

Коефициент, който отчита увеличаването на обема на водно-маслената смес, подадена към входа на помпата.

(Kcm >1),

Където Vpl е факторът на обема на маслото в резервоара (Vpl > 1)
5. Вискозитет на сместа вода-масло, постъпваща във всмукателния отвор на помпата (при n = 60%)

Където Мн. pl – вискозитет на резервоарно масло, MPa x s

Ако msm< 5 МПа х с или n >60%, тогава корекционните коефициенти Kd = 1; Kn = 0,99;

6.Коригиращ фактор за дебита на помпата (коефициент на намаляване на дебита)

Kd \u003d 1 - 0,0162 ( cm - 5) 0,544

Корекционен фактор за главата (коефициент на намаляване на налягането).

Kn = 0,99 - 0,0128 (cm - 5) 0,5653

Зададеното статично ниво в кладенеца, работещ в режим (ESP или SRP) преди прехвърлянето му в оптимален режим: m

Hst \u003d (Np.n - Nd) x,
Npn - дълбочина на окачване на помпата: m

Nd - динамично ниво: m

Рpl - налягане в резервоара: MPa

Рzatr - пръстеновидно налягане: MPa

P буфер - налягане върху буфера: MPa

Забележка: За кладенци, прехвърлени към ESP от проточен метод, след кап. ремонт и веднага след пробиването във формула 8 се взема Np. n \u003d Hs .; Nd = 0

Коефициентът, приближаващ условната характеристика на кладенеца към работната площ на помпата по отношение на главата m 6 / ден 2

, където

S1, S3 - числени стойности на коефициентите, които определят уравнението на работната част, характеристики, предварително избран размер на помпата.

S1 - [m], S3 - [ден.kv / m.cub.]

Реципрочната стойност на коефициента на производителност на кладенеца (Kpr), характеризиращ масовия дебит на водо-нефтената смес, постъпваща в приемника на помпата; ден/m2 MPa.

Коефициент, приближаващ условните характеристики на кладенците към работната площ на помпата при подаване m3/ден

B \u003d (S2 - Kpr

) x Kd/ 2,2 x Kcm x S3;
S 2 - цифров коефициент на работната част на характеристиката на предварително избран размер на помпата (ден / m2)

Проектиране на оптимално извличане на течност от кладенец при повърхностни условия m3/ден qzh = B + A + B 2 ;

Забележка: формулата на т. 12 се получава от условието за съвместно решение на уравнението на притока на течност към дъното на кладенеца и уравнението на работната зона на характеристиката на потопяема центробежна помпа:

Замествайки с уравнение (b) израза за g x от (a) и извършвайки някои трансформации, получаваме израза за g x (точка 12)

Проектно налягане в дъното на отвора MPa

Rzab \u003d Rpl - qzh / Kpr;

Динамично ниво по време на разработване на кладенец върху течности при умъртвяване; м

Където rf.gl е плътността на течността за умъртвяване, kg/m3

Дълбочина на окачване на помпата: m

,
Rnas - налягане на насищане, MPa

Проектно работно динамично ниво в кладенеца при установен режим на работа; м

НАЧАЛНИ ДАННИ, НЕОБХОДИМИ ЗА ИЗЧИСЛЕНИЕ.

10. Rpl - налягане в резервоара, MPa

11. Рzatr - пръстеновидно налягане, MPa

12. Rbuf - буферно налягане, MPa

Kпр - коефициент на производителност m3/ден MPa

14. gl плътност на течността за убиване; kg/m3

Изчисление за избор на ESP за кладенец 1739
Изходни данни за изчисление:

Дебит на кладенеца Q w = 130 m 3 / ден
Обводненост n = 87%.
Дълбочина на сондаж Hc = 2808m.
Дълбочина на окачване на помпата H a.s. = 1710м.
Динамично ниво H d = 610 m.
Налягането в пръстена P zatr = 0,8 MPa.
Плътност на произведената вода  in = 1170kg/m3
Налягане в резервоара Р pl = 25,6 MPa
L удари на багажника = 27,2 m.
Плътността на изгорената течност за убиване  = 1170 kg / m 3
Коефициент на производителност K pr \u003d 1,62 m 3 / ден MPa

Проектиран оптимален избор 130 m 3 / ден

Kd =1; K n \u003d 0,99.

7. Изберете предварително помпата ETSN5-125-1400

S1=642.37; S2=17,43; S3=0,096

А=

9.
10.
11.
12.
13.

Приемаме H mon = 1650m

15. Q cm \u003d Q zhopt * K cm \u003d 120,1 * 1,014 \u003d 121,8 m.3 / ден

За помпата ESP 5-125-1400 работната площ за избор на течност е 90-160 m3 / ден. По този начин очакваният дебит от 136,9 m3/ден е приемлив и помпата ще работи при оптимални условия.

^ Изчисление за избор на ESP за кладенец 235
Изходни данни за изчисление:

Кладенецът се управлява от ESP блок 5-80-1550

Проектен дебит 111.4 m3/ден

Дебит на кладенеца Q w = 90 m 3 / ден
Обводненост n = 91%.
Дълбочина на сондаж Hc = 2803m.
Дълбочина на окачване на помпата H a.s. = 1560м.
Динамично ниво H d = 780 m.
Вътрешният диаметър на производствената колона D eq = 0,130 m.
Налягането в пръстена Р цена = 0,9 MPa.
Плътност на маслото в повърхностни условия  n.pov \u003d 840 kg / m 3
Плътност на нефта в резервоарни условия  n.pl \u003d 830 kg / m 3
Обемен коефициент  = 1,108
Плътност на произведената вода  in = 1160kg/m3
Налягане на насищане P us = 6,23 MPa.
Налягане в резервоара Р pl = 24,5 MPa
L удари на багажника = 5,6 m.
Плътността на изгорялата течност за убиване  = 1200 kg / m 3
Коефициент на производителност K pr \u003d 1,12 m 3 / ден MPa
Вискозитет на нефта в резервоарни условия  n = 1,83 MPa*s

Kd =1; K n \u003d 0,99.

7. Предварително изберете помпата ESP5-130-1400

S1=653.92; S2=18,72; S3=0,1

А=

9.
10.
11.
12.
13.

Приемаме H mon = 1300m

15. Q cm \u003d Q zhopt * K cm \u003d 94,9 * 1,0097 \u003d 95,8 m.3 / ден

Еквивалентно количество вода

За помпата ESP 5-130-1400 работната зона за избор на течност е
90-180 м. 3 / ден Така прогнозираният добив е 111,4 м. 3 / ден

Изчисление за избор на ESP за кладенец 3351

Кладенецът се управлява от помпи UETSN 5-125-1300

Изходни данни за изчисление:

Дебит на кладенеца Qzh = 97 m3/ден
Обводненост n = 50%.
Дълбочина на сондаж Hc = 2798m.
Дълбочина на окачване на помпата Lp.l. = 1460м.
Динамично ниво Hd = 1260 m.
Диаметър на производствената обвивка Dek = 0,130m.
Налягане в пръстена Рzatr = 3 MPa.
Плътност на маслото в повърхностни условия rn.sov = 840 kg/m3
Плътност на нефта в пластови условия рn.pl = 830 kg/m3
Коефициент на обем ext = 1.108
Плътност на произведената вода pv = 1170kg/m3
Налягане на насищане Pnas = 6,23 MPa.
Налягане в резервоара Рpl = 25.4 MPa
Lud багажник = 12,1 m.
Плътността на убиващата течност р zhgl = 1170 kg/m3
Коефициент на производителност Kпр = 1,3 m3/ден MPa
Вискозитет на нефта в резервоарни условия Mn = 1,83 MPa x s

ИЗЧИСЛЯВАНЕ
Проектиран дебит 120m3/ден

9. Предварително изберете помпата ESP5-125-1400

S1=642.37; S2=17,43; S3=0,096

10.
11.
12.
13
14.
15.

Приемаме Npn = 1850m
16

17. Q cm \u003d Qzhopt x Kcm \u003d 127 x 1.054 \u003d 134 m3 / ден

Еквивалентно количество вода

Изчисление за избор на ESP за кладенци 1713

Дебит на кладенеца Q и = 80 м 3 /ден
воден разрез з = 67%
Дълбочина на кладенеца з с = 2845 м.
Дълбочина на окачване на помпата з б.с. = 1750 м.
динамично ниво з д = 1080 м.
Диаметър на производствения корпус д екв = 0,130 м.
Пръстенообразно налягане П разходи= 1,3 MPa
Плътност на маслените повърхностни условия П n пов = 840 кг/м 3
Плътност на нефта в резервоарни условия П n мн.ч = 830 кг/м 3
фактор на обема AT н 1,108.
Плътност на произведената вода П в =1170 кг/см 3
налягане на насищане П нас=6,23 MPa
Резервоарно налягане П мн=27,3 MPa
Л уд багажник = 0,7 м.
Убиваща плътност на течността П g гл = 1170 кг/м 3
Фактор на производителност К и т.н = 0,27 м 3 /ден MPa
Вискозитет на масло в резервоарни условия М н= 1,83 MPa. с

Изчисление:

Прогнозирана селекция 130 м 3 /ден

8.

С 1 =642,37; С 2 =17,43; С 3 =0,096

10.
11.
12.
13
14.
15.

Приеми з пн = 1500м

Еквивалентно количество вода

За помпата ESP 5-125-1400 работната зона за избор на течност е 90-160 m3/ден. Така прогнозираният избор е 146,2 m3/денпозволи на помпата да работи оптимално.
Изчисляване на избора на ESP за кладенци 3351

Изчисление:

Прогнозирана селекция 120 м 3 /ден

Предварително изберете помпата ETSN5-125-1400

С 1 =642,37; С 2 =17,43; С 3 =0,096

Приеми з пн = 1850м

Еквивалентно количество вода

За помпата ESP 5-125-1400 работната площ за избор на течност е 90-160 m3/ден. Така проектният дебит от 138,7 м3/ден е приемлив и помпата ще работи в оптимален режим.
Изчисляване на избора на ESP за кладенци 1693

Изчисление:

Прогнозирана селекция 120 м 3 /ден

9. За избор на течност първо приемаме помпата ETSN5-125-1400

С 1 =653,92; С 2 =18,72; С 3 =0,1

Приеми з пн = 1000м

Еквивалентно количество вода

За помпата ESP 5-130-1400 работната зона за избор на течност е 90-180 m3/ден. Така прогнозираният избор е 135,6 m3/денпозволи на помпата да работи оптимално.
Технологичен режим на работа на нефтени кладенци от формацията Т2 на полето Курманаевски.

Нскв.Опт	М/р Пласт	фонд	начин	Q(течност)m3	Qoil t/ден	Qвода t/ден
246d	Курс Т2	вътр	ESP50	50	3,4	53,4
102г	Док Т2	вътр	ESP50	60	32	14,6
106г	DocT2	вътр	ESP50	50	27,6	14,4
235d	KurT2	вътр	ESP80	90	6,8	95
248d	KurT2	вътр	ESP50	50	10,5	43,9
1607г	DocT2	вътр	ESP50	50	27,6	20,5
1608г	DocT2	вътр	ESP50	50	3,4	53,6
1614г	DocT2	вътр	ESP50	50	32	13,5
1615г	DocTT2	вътр	ESP50	50	38,3	7
1616г	DocT2	вътр	ESP50	40	3,4	50,6
1622г	DocT2	вътр	ESP20	15	3,2	15,2
1693г	KurT2	вътр	ESP80	80	11,1	79,4
1713г	KurT2	вътр	ESP80	80	22,1	62,7
1716г	KurT2	вътр	ESP50	55	12,9	46,1
1733г	KurT2	вътр	ESP20	25	2,5	25,7
1739г	KurT2	вътр	ESP125	130	14,2	128,9
1741г	KurT2	вътр	ESP50	55	9,7	51
3310d	KurT2	вътр	ESP80	80	1,3	91,8
3351d	KurT2	вътр	ESP80	55	17,6	39,8
19				1118	276

^ Заключения по техническата част.

Язовир Т 2 е в последен етап на разработка.
Инжектирането на вода във формацията позволява поддържане на налягането в пласта, за да се осигури проектното изтегляне на течност.
Физико-химичните свойства на формацията Т-2 съответстват на техническите изисквания за експлоатация на ЕЦН.
Съществуващите стандартни размери на ESP позволяват различни селекции във формацията T-2.
Технологичният режим на работа на кладенците е съставен, като се вземат предвид проектните изтегляния на течности и оптималната работа на ESP оборудването.
ESP в кладенците на формацията Т-2 работят в оптимални условия, но редица кладенци могат да бъдат превключени към повишено извличане на течност (кладенци № 1693, 1713, 3310, 3351), като същевременно се поддържа оптималната работа на потопяемия оборудване.
Времето на работа на ESP във формацията Т-2 е значително по-високо от средното за отдела за производство на нефт и газ на Бузулукнефт - над 400 дни при средно 350 дни
Провеждането на геоложки и технически мерки върху кладенците на формацията Т-2, в комбинация с инжектирането на вода за поддържане на налягането в резервоара, позволява да се забави скоростта на естествения спад в производството на нефт.
Оптималното проектно изтегляне на флуид от кладенците позволява увеличаване на коефициента на нефтен добив на пласта Т-2

Идеята на този метод е да се изгради хидродинамична (т.е. налягане) характеристика на кладенеца H well = f(Q W) и наслагване на характеристиките на реалното налягане (Q-H) на потопяемите ESP върху тази графика, за да се намери дебитът на кладенеца по отношение на течност (подаване на ESP), определена от точката на тяхното пресичане, и налягането, развито от помпата, равно на загубата на налягане в кладенеца, повдигането (тръбната колона) и тръбопровода от кладенеца до измервателния уред. В резултат на това в тръбопровода се установява такъв дебит на флуида Q W (m 3 / ден), при който налягането, развито от помпата, е равно на общата загуба на налягане в кладенеца и тръбопровода. Следователно уравнението на баланса на налягането има формата

Където H кладенец е загубата на налягане по време на движението на сместа газ-течност (GZhM) през колоната на корпуса (производствената) в секцията „долния отвор - прием на помпата“, по протежение на тръбната колона в секцията „изпускане на помпата - кладенец“ , по линията на потока в участъка „устието на кладенеца“ - групов измервателен уред (GZU) на група от кладенци", m; N us - налягане, развито от потопяема помпа, m; Q W - дебит на флуида, равен на дебита на помпата, m 3 / ден. Фабричната характеристика на налягането на помпата върху вода (брой етапи n 0 \u003d 100, t = 200 ° С, p в = 1000 kg / m 3) може да бъде апроксимирана чрез квадратно уравнение под формата H H \u003d h - bQ 2 или H H \u003d h + aQ - bQ 2,

използвайки стойности в определени точки. Освен това, ако помпата не включва 100 стъпки, а n, тогава нейната нова характеристика на налягането ще бъде изразена чрез старата, както следва:

Характеристиката на налягането на кладенеца може да бъде представена по следния начин:

където N vert dyne - динамично ниво по вертикала (разлика между маркировките на височината на горната и долната точка), m; h TP - загуби от триене по целия път на GLS от дъното до сепаратора, m; - средна плътност на течността в интервала между помпата и устието на кладенеца, kg/m 3 ; h SEP - загуба на налягане в резервоара за разделяне, m; H Ã - напор, съответстващ на ефекта на газлифт, m; P Y - налягане в устието на кладенеца, Pa.
Нека направим следните предположения:
1. Работата на помпата се определя от налягането в нейната приемна решетка и съотношението газ, влизащ в помпата.
2. Действителните характеристики на помпите могат да се различават от паспортните (получени върху вода с p в \u003d 1000 kg / m 3 и вискозитет 1 mPa.s).
3. В областта от дънния отвор до помпата водата и маслото са равномерно разпределени.
4. Плъзгането на масло във вода в областта от дъното до устието е незначително.
5. Налягането на насищане е еднакво в статични и динамични режими.
6. Процесът на отделяне на газ по време на издигане поради намаляване на налягането е изотермичен.
7. Температурата на ESP не надвишава допустимата работна температура;
При тези предположения формула (1) може да се преобразува в следния вид:

Тук n е броят на етапите на помпата; - средна плътност на GZhS в интервала от дъното до всмукателния екран на помпата, kg/m 3 ; - хидравлично съпротивление на тръбопровода и тръбопровода, съответно, s 2 /m 5; - дълбочина на формиране по вертикала, m; - пластово налягане, Pa; K PR - коефициент на продуктивност на кладенеца, m 3 /s.Pa; - налягане в устието на кладенеца, Pa; PSEP - налягане в сепаратора, Pa; - плътност на течността в устието на кладенеца, kg/m 3 ; g \u003d 9.81 - ускорение на свободно падане, m / s 2.
Този израз ви позволява да изберете броя на етапите на помпата n, така че дебитът да е в работната зона (вижте фигурата).

Промяна на главата на помпата чрез промяна на броя на етапите

За да се изчисли скоростта на потока от израз (2), е необходимо да се реши като квадратно уравнение. Освен това, използвайки уравнение (2), можете да сравните методите за приближаване на главата на помпата, сравнявайки отговорите, получени с един или друг метод.
Предложеният метод позволява да се съпоставят характеристиките на помпата и кладенеца и следователно да се намери оптималната стойност на специфичната енергия, предавана от GLS помпата, което осигурява оптималната скорост на изтегляне на течност от кладенеца от избраната помпа дълбочина на спускане.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мишченко И. Т. Изчисления в производството на нефт. - М.: Недра, 1989. - 245 с.

Като основа за избор на електрически центробежни помпени агрегати, универсалният метод за избор на помпени агрегати, разработен в катедрата по машини и оборудване за нефтената и газовата промишленост на Руския държавен университет за нефт и газ на името на I.M. Губкин. Данните за избор на ESP оборудване се извършват съгласно програмата Autotechnologist с помощта на компютърна технология. Тази техника дава възможност да се използват съществуващите бази данни в петролните полета за проектиране и инклинометрия на кладенци, за данни от резервоари, за наличността на оборудване в производствени сервизни бази и складове. Усъвършенстваните алгоритми, удобният за потребителя интерфейс и наличието на няколко „ноу-хау“ доведоха до факта, че програмата „Автотехнолог“ зае доминираща позиция в нефтените полета на Руската федерация.

Методологията за избор на помпени агрегати за добив на нефт се основава на познаването на законите за филтриране на флуида в резервоара и в зоната на формиране на дъното, на законите за движение на сместа вода-газ-нефт по колоната на корпуса на кладенеца и по протежение на tubing string, върху зависимостите на хидродинамиката на електрическа потопяема помпа. Освен това, по-специално за помпи с електрическо задвижване, често е необходимо да се знаят точните температури както на изпомпвания флуид, така и на елементите на помпения агрегат, следователно в процедурата за избор важно място заемат термодинамичните процеси взаимодействие между помпата, потопяемия двигател и токопроводящия кабел с изпомпвания многокомпонентен резервоарен флуид, термодинамични характеристики, които се променят в зависимост от околните условия.

Трябва да се отбележи, че при всеки метод за избор на помпена единица в дупка има нужда от някои предположения и опростявания, които позволяват създаването на повече или по-малко адекватни модели на работата на системата „резервоар-кладенец-помпена единица“.

В общия случай такива принудителни допускания, които не водят до значителни отклонения на изчислените резултати от реалните полеви данни, включват следното:

Процесът на филтриране на пластовия флуид в зоната на формиране на дъното на дупката по време на процеса на избор на оборудване е стационарен, с постоянни стойности на налягането, водоотрязването, газовия фактор, коефициента на производителност и др.;

Инклинограмата на кладенеца е инвариантен във времето параметър.

При избор с помощта на компютър стойността на общия спад на налягането (LR) в изчисленото сечение на обсадната колона или тръбната колона се състои от няколко основни компонента - загуби от триене, загуби за преодоляване на гравитацията, инерционен компонент и газова работа.

Плътността на сместа газ-вода-масло се изчислява, като се вземе предвид приплъзването на газовата фаза спрямо маслената фаза и като се вземе предвид приплъзването на самото масло спрямо водата. Отчитането на ефекта на относителната скорост е необходимо в раздела "дъно на дупка - прием на помпата" и е желателно в раздела "нагнетателна помпа - устието на сондажа". При определяне на плътността на сместа газ-вода-нефт, особено при условието P< Р, отчитат се термодинамичните зависимости на процеса на дегазация и истинското газово съдържание, което зависи от структурата на потока и влиянието на вискозните сили. Възможността за изчисляване на промените в състоянието на изпомпвания флуид с малка стъпка по височината на колоната (по дълбочината на кладенеца) позволява да се пренебрегне ефектът на дросела и да се изчисли промяната на температурата чрез парцели в линейна връзка. Трябва да се отбележи, че при избора на помпи с помощта на компютър е целесъобразно и често необходимо да има точно термодинамично изчисление, което отчита калоричността на потопяемото оборудване, процесите на топлообмен в потопяемата помпа, на външните повърхности на потопяемия двигател и кабела, пренос на топлина от потока на пластовата течност към стените на колоната HKT и корпуса и топлообмен с околната среда.

В софтуерното решение на проблема за избор на електрически задвижващи помпи характеристиките на налягането и мощността на помпите и потопяемите двигатели са представени под формата на зависимости H f (Q), както при работа с вода, така и за работа с реални течности.

Изчисляването на основните данни за потока на пластовия флуид в тръбната колона и в колоната на обсадната колона се извършва по същия метод, а самото изчисление може да се извърши като "отгоре надолу", т.е. използвайки стойностите на налягането, температурата, дебита на нефт, вода и газ като начални условия и „отдолу нагоре“. В този случай стойностите на резервоара и дънния отвор (налягане, температура, газов фактор, вискозитет, плътност и т.н.) стават начални условия.

Основен трудност при създаването на програми за подбор на кладенци оборудването се състои в това, че всяка нова селекция трябва да бъде предшествана от комплексни изследвания на резервоара и неговата дънна зона, зона на перфорация, дъно на кладенец, обсадна колона, резервоарна течност. При използване на остарели данни (по-стари от 3 - 6 месеца в зависимост от динамиката на процесите на разработване на полето и неговите свойства) или осреднени данни за някакъв резервоар или находище, ефектът от машинния подбор рязко намалява и разходите за разработване на сложни всеобхватни програми за подбор стават просто неразумни.

1) Според геофизичните, хидродинамичните и термодинамичните данни на резервоара и зоната на дъното, както и планирания (оптимален или ограничаващ в зависимост от задачата за избор) дебит на кладенеца, се определят стойностите на дъното на дупката - налягане, температура, обводненост и газово съдържание на флуида на резервоара.

2) Съгласно законите за дегазация (промени в текущото налягане и налягането на пълнене, температурата, коефициентите на свиваемост на газ, нефт и вода) на потока от пластов флуид, както и според законите на относителното движение на отделните компоненти от този поток по обсадната колона в участъка "дъно на отвора - прием на помпата" се определя необходимата дълбочина на спускане на помпата или, което е практически същото налягане на входа на помпата, осигуряващо нормалната работа на помпения агрегат. Като един от критериите за определяне на дълбочината на окачване на помпата може да се избере налягането, при което съдържанието на свободен газ на входа на помпата не надвишава определена стойност. Друг критерий може да бъде максимално допустимата температура на изпомпваната течност на входа на помпата,

В случай на реален и удовлетворяващ потребителя резултат от изчисляване на необходимата дълбочина на спускане на помпата, се прави преход към параграф 3 от тази методология.

Ако резултатът от изчислението се окаже нереалистичен (например дълбочината на спускане на помпата се окаже по-голяма от дълбочината на самия кладенец), изчислението се повтаря от параграф 1 с променени първоначални данни, например с намаляване на планирания дебит, с повишен коефициент на производителност на кладенеца (след планираното третиране на зоната на формиране на дъното), когато се използват специални устройства нагоре по течението (газови сепаратори, деемулгатори) и др.

Прогнозната дълбочина на окачването на помпата се проверява за възможно огъване на помпения агрегат, за ъгъла на отклонение на оста на кладенеца от вертикалата, за скоростта на нарастване на кривината, след което се избира коригираната дълбочина на окачване.

3) Съгласно избраната дълбочина на окачване, стандартен размер на корпуса и тръбите, както и планирания дебит, обводненост, газов фактор, вискозитет и плътност на флуида в резервоара и условията на устието, се определя необходимият напор на помпата.

4) Съгласно планирания дебит и необходимия напор се избират помпени агрегати, чиито работни характеристики са в непосредствена близост до изчисления дебит и напор. За избраните типоразмери на помпени агрегати техните "водни" експлоатационни характеристики се преизчисляват за данни за реални пластови флуиди - вискозитет, плътност, газово съдържание.

5) Съгласно новата "маслена" характеристика на помпата се избира броя на работните степени, които удовлетворяват зададените параметри - дебит и налягане. Въз основа на преизчислените характеристики се определя мощността на помпата и се избират задвижващ двигател, токопроводящ кабел и наземно оборудване (трансформатор и контролна станция).

6) Температурата на флуида в резервоара на входа на помпата, мощността, ефективността и топлопредаването на помпата и потопяемия двигател определят температурата на основните елементи на помпения агрегат; намотки на двигателя, масло в хидравличната защита, токопроводи, токопроводящи кабели и др. След изчисляване на температурите в характерни точки се определя конструкцията на кабела по отношение на устойчивостта на топлина (строителна дължина и удължение), както и конструкцията на SEM, неговата намотаваща жица, изолация и масло хидрозащита.

Ако проектната температура се окаже по-висока от максимално допустимата за елементите на помпените агрегати, използвани в този конкретен регион, или не е възможно да се поръчат високотемпературни скъпи компоненти на оборудването, изчислението трябва да се извърши за други помпени агрегати (с модифицирани характеристики на помпата и двигателя, например с по-висока ефективност, с голям външен диаметър на двигателя и т.н.).

7) След окончателния избор по отношение на дебит, налягане, температура и габаритни размери се проверява възможността за използване на избраната инсталация за разработване на нефтен кладенец след сондиране или подземен ремонт. В този случай тежката течност за убиване или друга течност (пяна), използвана в този кладенец, се приема като изпомпвана течност за изчисление. Изчислението се извършва за променена плътност и вискозитет, както и за други зависимости на отвеждането на топлина от помпата и потопяемия двигател към изпомпваната течност. В много случаи това изчисление определя максимално възможния време на непрекъсната работа на подводника агрегат по време на разработване на сондаж, докато се достигне критичната температура на намотките на статора на потопяемия двигател.

8) След приключване на избора, ако е необходимо, се проверява възможността за работа на инсталацията с пластов флуид, съдържащ механични примеси или корозивни елементи. Ако е невъзможно да се поръча специална версия на помпа, устойчива на износване или корозия за този конкретен кладенец, се определят необходимите геоложки, технически и инженерни мерки за намаляване на въздействието на нежеланите фактори.

Руски държавен университет за нефт и газ. И. М. Губкина

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Резултатите от избора на помпи с електрическо задвижване

Поле: Крапивинское

Добре: 1084

Общи данни:

Изчислението е направено за помпи от типа: Центробежни

със следните възможни дизайни: Стандартен

Планираният дебит на кладенеца е 100 кубични метра / ден

Дължина на перфорационната зона 2200 m

Дължина на окачване на помпата при 10% St. газ 1555м

Коефициент на производителност 13,76 кубически метра / MPa * ден.

Диаметър на корпуса 150 мм

Мин. диаметър на тръбата 73 мм

Динамично ниво 900м

Дълбочина на началото на валежите на ASPO 435 m

Температурата на валежите на АСПО е 21 °С

Температура на входа на помпата 59,07 °С

Брой мех. примеси 0,8 mg/l

Налягане в резервоара 22 MPa

Пръстеново налягане 2,6 MPa

Буферно налягане 1,4 MPa

Налягане в сондажа 14,73 MPa

Входящо налягане 8.71 MPa

Налягане на насищане 15,9 MPa

GOR 200 m3/m3

Водоотрязване 0,6 единици.

Плътност на маслото 827 kg/cu.m.

Плътност на водата 1034 kg/cu.m.

Вискозитет на маслото 0.0046 Pa*s

Макс. ъгъл на отклонение от вертикалата 0 град.

Коефициент на износване на помпата 1 единица

Настроики:

Опция 1

Име: AN900 REDA-790

Тип: Центробежен

Изходна температура, ° С: 63.52

Ефективност, %: 41.09

Мощност, kW: 20.29

Qрецепция/Qopt.: 0.98

Ефективност на приемане / Ефективност макс.: 0.78

Производител: REDA

Име: REDA456-31

Мощност, kW: 23

Производител: REDA

Име: KPBP (3x10 mm)

Мощност, като се вземат предвид загубите, kW: 26,3

Консумирана мощност на тон масло, kW/h: 15,78

Цената на повдигане на тонове петрол, разтривайте. 31.56

Вариант 2

Помпа _______________________________________

Име: ANM580 REDA-630

Тип: Центробежен

Температура на изход, °С: 64.38

Ефективност, %: 36.62

Мощност, kW: 22.77

Qрецепция/Qopt: 1.17

Ефективност на приемане / Ефективност макс.: 0.69

Производител: REDA

Двигател __________________________________

Име: FME450-35

Мощност, kW: 26

Производител: CENTRIL

Кабел ___________________________________________

Име: KPBP (10 мм, 90 °С)

Макс. работна температура, ° С: 90

Икономика __________________________________

Мощност, като се вземат предвид загубите, kW: 28,86

Разходи за енергия за тон масло, kW/h: 17,31

Цената на повдигане на тонове петрол, разтривайте. 34,63

Вариант 3

Помпа _______________________________________

Име: REDA DN1000-750

Тип: Центробежен

Изходна температура, ° С: 63.03

Ефективност, %: 44.47

Мощност, kW: 18.75

Qрецепция/Qopt.: 0.85

Ефективност на приемане / Ефективност макс.: 0.75

Производител: REDA

Двигател __________________________________

Име: PED22-117

Мощност, kW: 22

Производител: ALMET

Кабел ___________________________________________

Име: KPBP (10 мм, 90 °С)

Макс. работна температура, ° С: 90

Икономика __________________________________

Мощност, като се вземат предвид загубите, kW: 23,48

Консумирана мощност на тон масло, kW/h: 14.09

Цената на повдигане на тонове петрол, разтривайте. 28.17

Въз основа на предложените 3 опции ESP е необходимо да изберете опция № 3 с инсталацията REDA DN1000-750, тъй като тази инсталация има максимална ефективност от 44,47% и най-ниските енергийни разходи за повдигане на 1 тон масло - 28,17 рубли .

Дневният дебит поради събитието, свързано с промяната на ESP в резултат на работата по оптимизация, ще се увеличи от 80 на 100 m 3 / ден с постоянна водност от 60% при плътност на маслото от 827 kg / m 3, дебитът на нефт се е променил от 26,5 на 33 t/ден.

При избора на ESP единици за петролни кладенци, извършен с помощта на „ръчна“ сметка (калкулатор, EXCEL, ACCESS shell програми), е необходимо да се използват някои допълнителни допускания и опростявания в методологията за избор, за да се намали времето за въвеждане на данни и времето за изчисление.

Основните сред тези предположения са:

1. Равномерно разпределение на малки газови мехурчета в течната фаза при налягане, по-ниско от налягането на насищане.

2. Равномерно разпределение на компонентите на маслото и водата в колоната на изпомпваната течност в секцията "дъно - прием на помпа" при всякакви стойности на дебита на кладенеца.

3. Пренебрегване на "хлъзгането" на масло във вода, когато течността се движи през обсадната колона и тръбната колона.

4. Идентичност на стойностите на наляганията на насищане в статични и динамични режими.

5. Процесът на движение на течността от дъното на кладенеца до входа на помпата, придружен от намаляване на налягането и освобождаване на свободен газ, е изотермичен.

6. Счита се, че температурата на потопяемия двигател не надвишава нормалната работна температура, ако скоростта на охлаждащата течност по стените на SEM не е по-малка от препоръчаната в техническите спецификации на SEM или в Ръководството за експлоатация на ESP агрегати.

7. Загубата на напор (налягане) по време на движението на течност от дъното на кладенеца до входа на помпата и от инжекционната зона на помпата към устието на кладенеца е незначителна в сравнение с напора на помпата.

За избор на ESP са необходими следните първоначални данни:

1. Плътност, kg / m 3:

Отделено масло;

газ при нормални условия.

2. Вискозитет, m 2 / s (или Pa s):

3. Планиран дебит на кладенеца, m 3 /ден.

4. Обводненост на производството на резервоара, части от единица.

5. GOR, m 3 /m 3.

6. Коефициент на обем на маслото, единици

7. Дълбочина на местоположението на формацията (перфорационни отвори), m.

8. Налягане в резервоара и налягане на насищане, MPa.

9. Температура и температурен градиент на резервоара, °С, °С/m.

10. Коефициент на производителност, m 3 /MPa ден.

11. Буферно налягане, MPa.

12. Геометрични размери на обсадната колона (външен диаметър и дебелина на стената), тръбната колона (външен диаметър и дебелина на стената), помпа и потопяем двигател (външен диаметър), mm.

Изборът на ESP инсталация се извършва в следната последователност;

1. Плътността на сместа се определя в раздела "долен отвор - прием на помпа", като се вземат предвид опростяванията:

където ρ n е плътността на отделеното масло, kg/m 3 ;

ρ c - плътност на пластовата вода,

ρ d е плътността на газа при стандартни условия;

Г - текущо обемно газово съдържание;

b- обводняване на пластовата течност,

2. Определя се дънното налягане, при което се осигурява зададеният дебит на кладенеца:

където Р pl - пластово налягане;

Q- зададен дебит на сондажа;

Да се prod - коефициент на продуктивност на кладенеца.

3. Дълбочината на местоположението на динамичното ниво се определя за даден дебит на течността:

4. Определя се налягането на входа на помпата, при което съдържанието на газ на входа на помпата не надвишава максимално допустимото за даден регион и даден тип помпа (например G = 0,15):

(с експонента в зависимост от обезгазяването на флуида от резервоара м = 1,0).

където: Р us - налягане на насищане.

5. Определя се дълбочината на окачване на помпата:

6. Определя се температурата на пластовата течност на входа на помпата:

където T pl - температура на резервоара; Ж t е температурният градиент.

7. Обемният коефициент на течността се определя при налягане на входа на помпата:

където AT- обемен коефициент на масло при налягане на насищане; b- обемно обводняване на продуктите; Р pr - налягане на входа на помпата; Р us - налягане на насищане.

8. Дебитът на течността на входа на помпата се изчислява:

9. Обемното количество свободен газ на входа на помпата се определя:

където Ж- газов фактор.

10. Съдържанието на газ на входа на помпата се определя:

11. Дебитът на газа на входа на помпата се изчислява:

12. Изчислява се намалената скорост на газа в участъка на обсадната колона на входа на помпата:

където f sv - площ на напречното сечение на кладенеца на входа на помпата.

13. Истинското съдържание на газ на входа на помпата се определя:

където ОТ n - скоростта на издигане на газовите мехурчета, в зависимост от водоотделянето на продукцията на кладенеца ( ОТ n = 0,02 cm/s при b < 0,5 или С п = 0,16 см/с при b > 0,5).

14. Работата на газа се определя в раздела "дънни отвори - прием на помпа":

15. Работата на газа се определя в раздела "инжектиране на помпата - устието на кладенеца":

където ;

16. Необходимото налягане на помпата се определя:

където Л dyn - дълбочина на разположение на динамичното ниво; Рбуфер - буферно налягане; П r1 - налягане на работа на газа в участъка "дъно - прием на помпа"; P g2 - налягане на работа на газа в секцията "инжектиране на помпата - устието на кладенеца".

17. Според дебита на входната помпа, необходимото налягане (напор на помпата) и вътрешния диаметър на корпуса се избира размерът на потопяемата центробежна помпа и стойностите, характеризиращи работата на тази помпа в оптимален режим (доставка, напор, ефективност, мощност) и в режим на захранване се определят, равни на "0" (налягане, мощност).

18. Коефициентът на промяна на дебита на помпата се определя при работа на смес масло-вода-газ спрямо характеристиката на водата:

където ν - ефективен вискозитет на сместа;

Q oB е оптималният дебит на помпата върху водата.

19. Изчислява се коефициентът на промяна в ефективността на помпата поради влиянието на вискозитета:

20. Коефициентът на разделяне на газа на входа на помпата се изчислява:

където fкладенец - зоната на пръстена, образувана от вътрешната стена на колоната на корпуса и корпуса на помпата.

21. Относителното подаване на течност на входа на помпата се определя:

където Q oB - захранване в оптимален режим според "водните" характеристики на помпата.

22. Относителният дебит на входа на помпата се определя в съответната точка на водната характеристика на помпата:

23. Съдържанието на газ на входа на помпата се изчислява, като се вземе предвид разделянето на газа:

24. Определя се коефициентът на промяна на напора на помпата поради влиянието на вискозитета:

Номограмата е създадена, за да преизчисли характеристиката на помпата, получена при инжектиране на вода, в характеристиката при инжектиране на хомогенна вискозна течност. Пунктираната линия на номограмата показва кривите за преизчисляване на характеристиките на помпата за нейната работа с емулсия с различен вискозитет. Прекъснатите криви са получени от V.P. Максимов.

Ограничението за използване на номограмата за съдържанието на газ в течността за различни размери помпи не е еднакво. Но може да се каже, че при съдържание на газ от 5 - 7% или по-малко на първия етап на помпата, ефектът на газа върху работата на помпата може да бъде пренебрегнат и може да се използва номограма.

25. Коефициентът на промяна на налягането на помпата се определя, като се вземе предвид влиянието на газа:

където .

26. Налягането на помпата върху водата се определя в оптимален режим:

Ориз. 5.162. Номограма за определяне на коефициентите на преобразуване на характеристиките на ESP, като се вземе предвид вискозитета на течността

27. Изчислява се необходимият брой степени на помпата:

където ч st - напор на една степен на избраната помпа.

Числото Z се закръгля до по-високо цяло число и се изравнява със стандартния брой степени на избрания размер на помпата. Ако изчисленият брой етапи се окаже по-голям от посочения в техническата документация за избрания размер на помпата, тогава е необходимо да изберете следващия стандартен размер с по-голям брой стъпки и да повторите изчислението, като започнете от параграф 17

Ако изчисленият брой стъпала е по-малък от посочения в техническата спецификация, но тяхната разлика е не повече от 5%, избраният размер на помпата се оставя за по-нататъшно изчисляване. Ако стандартният брой степени надвишава изчисления с 10%, тогава е необходимо решение за разглобяване на помпата и премахване на допълнителните степени. Друг вариант може да бъде да се вземе решение за използването на дросел в устието на кладенеца.

По-нататъшното изчисление се извършва от точка 18 за нови стойности на работната характеристика.

28. Ефективността на помпата се определя, като се вземе предвид влиянието на вискозитета, свободния газ и режима на работа:

където η oB - максималната ефективност на помпата върху водната характеристика.

29. Мощността на помпата се определя:

30. Мощността на потопяемия двигател се определя:

31. Проверка на помпата за възможност за поемане на тежка течност.

В кладенци с възможно изтичане или изхвърляне на течност при смяна на помпата на кладенеца, умъртвяването се извършва чрез изливане на тежка течност (вода, вода с утежняващи вещества). Когато спускате нова помпа, е необходимо да изпомпвате тази „тежка течност“ от кладенеца с помпата, така че инсталацията да започне да работи в оптимален режим, когато се вземе масло. В този случай първо е необходимо да се провери мощността, консумирана от помпата, когато помпата изпомпва тежка течност. Във формулата за определяне на мощността се въвежда плътността, съответстваща на изпомпваната тежка течност (за началния период на нейното изтегляне).

където ρ hl е плътността на течността за убиване.

В този случай главата на помпата се изчислява по време на разработването на кладенеца:

Стойност з hl се сравнява с налягането зпаспортни водни характеристики на помпата.

Мощността на помпата се определя по време на разработването на кладенеца:

Мощност, консумирана от потопяемия двигател по време на разработване на кладенец:

32. Инсталацията се проверява за максимално допустима температура на входа на помпата:

където [T] е максимално допустимата температура на изпомпваната течност на входа на потопяемата помпа.

33. Инсталацията се проверява за отвеждане на топлината според минимално допустимата скорост на охлаждащата течност в пръстеновидния участък, образуван от вътрешната повърхност на корпуса на мястото на монтаж на потопяемия агрегат и външната повърхност на потопяемия двигател, за което ние изчислете дебита на изпомпваната течност:

където Е = 0,785 (д 2 – д 2) - площта на пръстеновидната секция;

д- вътрешен диаметър на обсадната колона;

д- външен диаметър на PED.

Ако дебитът на изпомпваната течност Усе оказва по-голяма от минимално допустимата скорост на изпомпваната течност [ У], термичното състояние на потопяемия двигател се счита за нормално.

Ако избраният помпен агрегат не е в състояние да поеме необходимото количество течност за убиване на избраната дълбочина на окачване, то (дълбочината на окачване) се увеличава с Δ Л= 10 - 100 m, след което изчислението се повтаря, като се започне от стъпка 5. Стойността на Δ Лзависи от наличието на време и възможностите на компютърната технология на калкулатора.

След определяне на дълбочината на окачване на помпения агрегат според наклонограмата, проверете възможността за инсталиране на помпата на избраната дълбочина (чрез степента на увеличаване на кривината на 10 m проникване и чрез максималния ъгъл на отклонение на оста на кладенеца от вертикалата). В същото време се проверява възможността за пускане на избрания помпен агрегат в този кладенец и най-опасните участъци от кладенеца, чието преминаване изисква специално внимание и ниски скорости на спускане по време на сондиране.

Данните, необходими за избора на инсталации относно конфигурацията на инсталациите, характеристиките и основните параметри на помпи, двигатели и други инсталационни единици са дадени както в тази книга, така и в специална литература.

За индиректно определяне на надеждността на потопяемия двигател се препоръчва да се оцени неговата температура, тъй като прегряването на двигателя значително намалява живота му. Увеличаването на температурата на намотката с 8-10 °C над препоръчаната от производителя намалява експлоатационния живот на някои видове изолация 2 пъти. Препоръчайте следния начин на изчисление. Изчислете загубата на мощност в двигателя при 130 °C:

, (5.1)

където b 2 , с 2 и д 2 - проектни коефициенти (виж); н n и η д.с. - номинална мощност и съответно КПД на електродвигателя. Прегряването на двигателя се определя по формулата:

. (5.2)

където b 3 и с 3 - проектни коефициенти.

Поради охлаждането се намаляват загубите в двигателя, което се отчита с коефициента K t .

където b 5 - коефициент (виж приложение 3).

Тогава загубите на енергия в двигателя (Σ н) и неговата температура ( T dc) ще бъде равно на:

(5.6)

Температурата на статорните намотки на повечето двигатели не трябва да надвишава 130 °C. Ако мощността на избрания двигател не съвпада с препоръчаната от списъка за доставка, се избира двигател с различен стандартен размер от същия размер. В някои случаи е възможно да се избере двигател с по-голям диаметър, но е необходимо да се провери напречният размер на целия агрегат и да се сравни с вътрешния диаметър на колоната на корпуса на кладенеца.

При избора на двигател трябва да се вземе предвид температурата на околната течност и нейния дебит. Двигателите са проектирани да работят в среда с температури до 90 °C. Понастоящем само един тип двигател позволява повишаване на температурата до 140 ° C, но по-нататъшното повишаване на температурата ще намали живота на двигателя. Тази употреба на двигателя е разрешена в специални случаи. Обикновено е желателно да се намали натоварването му, за да се намали прегряването на намотъчните проводници. Всеки двигател има собствен препоръчителен минимален дебит въз основа на условията на охлаждане. Тази скорост трябва да се провери.

Подобни статии

Обсъдете:

Тайната на успеха на ръчния масаж за бременни:Масажът изглежда идеалният начин за облекчаване на напрежението, подуването на краката и болката в...
Рецепти за вкусни и здравословни супи за деца под една година Зърнена супа за дете под една година:Храненето за бебета до една година се основава на принципа на постепенното запознаване ...
Прост и надежден направи си сам металотърсач Металотърсач на един чип k561la7:Проста схема за металотърсач. Пролетта започва точно сега. Много радиолюбители ...
Възможно ли е да се инсталира топломер в апартамент?:В края на миналата година Министерството на строителството предложи да се направят подходящи промени в ...