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 ) 10⁶]/ 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_cмg(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

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-12-4-2диаметром 38 мм