Лабораторная работа: Подбор оборудования УШГН

4 расчетный раздел

4.1 Подбор оборудования УШГН

Пример: скважина №270 Мало-черногорского месторождения

Таблица 4.1 - Исходные данные

Методика расчета:

1. Определяем планируемый дебит Q, т/сут., скважины по уравнению притока при n = 1:

Q = К _пр ( P_{п л} - Р _заб ) ⁿ ( 4.1)

Q= 0,14 (17,2 – 10,2)¹ = 0,98 т/сут

2. Определяем плотность газожидкостной смеси р_{c м} , кг/ м³ :

р_{c м} =[ р_н + р_г Г_о + р_в n_в /(1-n_в ) ] / [ в + n_в /(1-n_в ) ]( 4.2)

р_{c м} =[828 + 1,2 * 41,5 + 1120 * 0,58 / (1 – 0,58)]/[ 1,2 + 0,58 / (1- 0,58)] = 365,2 кг/ м³

3. Определяем оптимальное давление на приеме насоса Р _пр.опт , МПа:

Р _пр.опт = (0,25 - 0,30)Р_нас ( 4.3)

Р _пр.опт = 0,3 * 12,9 = 3,87 МПа

4. Определяем глубину спуска насоса L_H ,м:

L_H = Н –[ ( P_з - Р _пр.опт ) 10⁶ ]/ р_{c м} g( 4.4)

L_H = 1853 – [ (10,2 – 3,87) 10⁶ ] / 365,2 * 9,8 = 1768 м

5. Определяем расстояние от забоя до динамического уровня в скважине H_дин , м:

H_дин = Р _заб 10⁶ /р_{c м} g( 4,5)

H_дин = 10,2 * 10⁶ / 365,2 * 9,8 = 2850 м

6. Определяем динамический уровень жидкости в скважине h_d , м:

h_d =H - H_дин ( 4,6)

h_d = 1853 - 2850 = 997 м

7. Определяем объемную теоретическую производительность установки ШСНУ Q_{т. об.} , м³ /сут :

Q_{т. об.} = Q/ р_cм a_п ( 4,7)

Q_{т. об} = 0,98 / 0,3652 * 0,8 = 3,4 м³ /сут

8. Определяем по диаграмме А.Н. Адонина диаметр насоса и тип станка - качалки.

Тип СК: 3СК-3-0,75-4000

Диаметр насоса D_н : 32 мм

Характеристика 3СК-3-0,75-400:

длина хода полированного штока – 0,75 м.

число качаний балансира – 12 мин ^-1

масса СК – 2550 кг

9. Выписываем стандартные длины хода полированного штока S_i , выбранного станка - качалки и число качаний в минуту n_i :

S_i : 0,3; 0,52; 0,75 м.

n_i : 5 – 15 мин ^-1

10. Определить тип насоса в зависимости от глубины спуска L_н и его диаметра D_н

Тип насоса: НСН1

характеристика насоса:

условный диаметр: 32 мм.

длина хода плунжера: 900 мм.

идеальная подача при n_i =10 мин ^–1 : 10м³

предельная глубина спуска: 400-1200 м.

вязкость откачиваемой жидкости: не более 25 мПа * с

диаметр: 56 мм.

длина: 2900 мм.

масса: 26 кг.

11. Определяем диаметр НКТ в зависимости от типа и диаметра насоса:

условный диаметр НКТ: 48 мм.

толщина стенки: 4мм.

12. Определяем диаметр насосных штанг и число ступеней штанговой колонны в зависимости от диаметра насоса D_н и глубины его спуска L_н :

одноступенчатая колонна штанг

диаметр штанг 16мм.

13. Определяем параметры режимов работы насоса при стандартных длинах хода n, мин ^–1 :

n = Q_{т. об.} / [1440 * (0,785 * D_пл ² )* S_i ] (4.8)

n = 3,4 / [1440 * (0,785 * 0,032² ) * 0,75] = 5 мин ^–1

14. Определяем необходимую мощность электродвигателя по формуле Д.В. Ефремова N, кВт:

N = [0,000401 p D_пл ² S n р L_H ( 1 - h_н h_ск + a_п ) К₁ ] /h_н h_ск (4.9)

N = [0,000401* 3,14 * 0,032² *0,75 * 5 * 365,2 * 1768 * ( 1- 0,9 * 0,82 + 0,8) * 1,2] / 0,9 * 0,82 = 6,74 кВт

Где: h_н - коэффициент полезного действия насоса равный 0,9

h_ск - коэффициент полезного действия станка – качалки равный 0,82

К₁ - коэффициент степени уравновешенности СК равный 1,2

частота вращения 1500 об/мин

15. Параметры выбранного оборудования записываем в виде таблицы:

16. Вывод: