Теоретическая часть. В основу метода подбора положены следующие экспериментально установленные факты:

В основу метода подбора положены следующие экспериментально установленные факты:

Эффективность работы насоса определяется давлением у пиема насоса и коэффициентом сепарации свободного газа у приема, то есть количеством свободного газа, попадающего в насос.

Реальные характеристики насосов могут существенно отличатся от паспортных.

Для нефтяных месторождений, давления на выходе из насоса ршых определяются по соответствующим кривым распределения в подъемнике (рис.5.). Представленные экспериментальные кривые распределения давления справедливы при дебитах от 23 до 475 т/сут для диаметров подъемников 0,048 и 0,060 м при обводенности продукции 0-1. Экспериментальные кривые распределения давления (см. рис. 1) приведены к давлению на устье скважины, равному нулю. При любом устьевом давление на выходе из насоса находится так, как это показано на рис. 1 для следующих условий: р_у = 1,5 МПа, глубина спуска насоса Н_н = 855 м, обводенность продукции В = 0,2. На оси давлений откладывают давление ру = 1,5 МПа и проводят линия до пересичения с кривой 3, соответствующей обводенности в = 0,2, получая глубину Н = 395 м. К этой глубине прибавляют глубину пуска насоса 855 м и получают глубину 1250 м. Из данной глубины проводят линию до пересечения с кривой 3 и получают давление на выкиде насоса р_вых = 7,25 МПа.

Рис. 5. Экспериментальные кривые распределения давления

(р_в =1170 кг/м). 1, 2, 3, 4 и т.д — соответственно при обводненности В = 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1.

Суть метода подбора ПЦЭН заключается в построении гидродинамической характеристика скважины и совмещении ее с реальными характеристиками насосов. Точки пересечения характеризуют совместные режимы работы скважины и насоса.

Под гидродинамической характеристикой скважины понимается совокупная характеристика работы пласта и подъемника, которая выражается графической зависимостью напора (давления) в функции дебита (подачи) Н = f (Q).

Рис. 6 Экспериментальные кривые распределения давления (р_в = 1100 кг/м)■ 1, 2, 3, 4 и т.д - соответственно при обводненности В = 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1.

Дальнейшее изложение справедливо для прямолинейной индикаторной линии скважины, в соответствии с формулой Q = К_пр(р_пл- р_заб), записываем:

(1)

где Кпр - коэффициент продуктивность скважины, м³ /(cym ■ МПа), Q - дебит скважины, равный подаче насоса, м³/сут. Давление на приеме насоса

Р_пн=Р_заб-(L_c-H_н)p_ж’q (2)

где p_ж - плотность жидкости в интервале от забоя скважины до приема насоса, кг/м3; рассчитывается в соответствии с рекомендациями

Принимая давление на приеме оптимальным р_опт

(3)

Таким образом, по (3) для заданного дебита Q и определенного давление ропт вычисляется глубина спуска Н_н. Затем по соответствующим кривым рис. 1 или 2 в зависимости от обводенности и устьевого давления определяется давление на выкиде насоса р_вых при заданной подаче Q.

Давление р_н, необходимое для подъема заданного Q на поверхность, рассчитывается по формуле.

р_н= р_вых- р_опт (4)

При необходимости пересчета давления р_н в напор выражение (4). записывают в виде

Н=10⁶(р_вых-р_опт)/(p_жq) (5)

где р_ж - плотность жидкости, рассчитываемая по формуле обводненность продукции

р’_вн= р_н+(р_в.- р_р)В (6)

Задаваясь несколькими значениями дебитов (подач), вычисляют для каждого из них соответствующие Н_н р_вых, р_н (Н) и строят графическую зависимость р_н (Н) = f (Q), которая совмещается с реальными характеристиками ПЦЭН. Точки пересечения характеризуют возможные совместные (согласованны) режимы работы системы.

После выбора необходимого насоса в соответствии с технической характеристикой установок ПЦЭН определяется полный комплект установки ПЦЭН.

Постановка задачи. Рассчитать гидродинамическую характеристику скважины, выбрать типоразмер ПЦЭН и глубину его спуска для следующих условий см. таблицу 1.

Методика выполнения

Вычисляем минимально возможное забойное давление:

Р_за6 = 0,75■ р_нас, р_нас,= 9,9МПс; Р_за6мин= Р_за6■ Р_нас

Максимально возможный дебит скважины

Q_max = K_пр (Р_пл Р_за6мин), м³ /сут

Задаемся следующими значениями дебитов (подач):

Q₁= 200 м³ /сут; Q₂ = 300 м³ /сут Q₃, = 400 м³ /сут

Оптимальный давление у приема насоса

Р_опт = 5,24 Мпа

Вычисляем по (3) глубины спуска насоса для заданных подач, предварительно рассчитывая плотность жидкость р'_ж по формуле (6). Средняя плотность жидкости р'_н в соответствии с формулой

Р_'н =(р_нп+ р_нд)/2.

Для каждый глубины спуска насоса находим по рис. 1. давление на выкиде насоса, р_вых1 р_вых2, р_вых3 интерполируя на обводненность В =0,25 (для нахождения р_вых2, р_вых3 проводится экстраполяция экспериментальных кривых).

Рассчитываем по (4) потребное давление.

Вычисляем по (5) потребные напоры.

По результатом расчета строим зависимость H=f (Q которая представлены на рис. 3 (линия 1). На этот же рисунок нанесены реальные характеристики насосов ЭЦН5А - 360 - 600 (линия 2), 1ЭЦН5А - 360 - 700 (линия 3) и 1ЭЦН5А 6 - 500 - 750 (линия 4).

В соответсвии с технической характиристикой УПЦЭН выбираем: для насоса 1ЭЦН5А - 360 - 700 необходим электродвигатель ПЭД45 - 117; для насоса 1ЭЦН5А 6 - 500 - 750 - погружный электродвигатель ПЭД 100 - 123.

Рис 7. Гидродинамическая характеристика скважины (1) и реальные характеристики насосов (2, 3, 4)

Таблица 2

Поиск по сайту: