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_cм , кг/ м³: 

р_cм =[ р_н+ р_г Г_о+ р_вn_в/(1- n_в) ] /  [ в + n_в/(1- n_в) ]                                                  (4.2)                                 

р_cм =[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 ) 10 ⁶] / р_cм 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_cм 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_пл²)* 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_пл² 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

 
тип электродвигателя: АОП- 41- 4

частота вращения 1500 об/мин  
 

15. Параметры  выбранного оборудования записываем  в виде таблицы:

 

16. Вывод: 

       На  предприятие, эта скважина была проанализирована и оптимизирована  с помощью программы «ПТК НАСОС» , в результате на ней было установлено СКД 8 и насос 25-150-RHAМ-12-4-2 диаметром 38 мм