Файл: Практикум Издательство Томского политехнического университета 2012 министерство образования российской федерации.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 295

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Для откачивания пластовой жидкости, содержащей у сетки входного модуля насоса свыше 25 % (до 55 %) по объему свободно­го газа, к насосу подсоединяется модуль насосный – газосепаратор.

Модуль газосепаратор устанавливается между входным модулем и модулем-секцией.

Наиболее эффективны газосепараторы центро­бежного типа.

Двигатель погружного насосного агрегата состоит из электродвигателя и гидрозащиты.

Двигатели используются в качестве привода погружных центробежных насосов.

Электродвигатели бывают обычного и коррозионно-стойкого исполнения.

Гидростатическое давление в зоне работы не более 20 МПа. Номи­нальная мощность от 16 до 360 кВт, номинальное напряжение 530 ÷ 2300 В, номинальный ток 26 ÷ 122,5 А.

Гидрозащита двигателей ПЭД предназначена для предотвращения проникновения пластовой жидкости во внутрен­нюю полость электродвигателя.

Кабельная линия представляет собой кабель в сборе, намотанный на кабельный барабан.

Электрический кабель в сборе состоит из ос­новного кабеля – круглого ПКБК (ка­бель, полиэтиленовая изоляция, бронированный, круглый). Кабель состоит из трех жил, каж­дая из которых имеет слой изоляции и оболочку.




Круглый кабель имеет диаметр от 25 до 44 мм. Размер плос­кого кабеля от 10,1×25,7 до 19,7×52,3 мм. Номинальная строитель­ная длина 850, 1000 ... 1800 м.

Комплектная трансформаторная подстанция (трансформатор и комплектное устройство) преобразует напряжение промысловой сети до значения оптимального напряжения на зажимах электродвигателя и обеспечивает управление работой насосного агрегата установки и ее защиту при аномальных режимах.

Термоманометрическая система предназначена для контроля технологических параметров скважин, оборудованных УЭЦН, и защиты погружных агрегатов от аномальных режимов работы (перегрев электродвигателя или снижение давления жидкости на приеме насоса ниже допустимого).

5.2. Выполните тестовое задание по теме «Оборудование установки штангового скважинного насоса» в рабочей тетради.
Вопросы для самопроверки:

1. Укажите наземное и подземное оборудование УЭЦН.

2. По какому критерию УЭЦН делятся на группы?

3. В чем заключается преимущество модульного исполнения УЭЦН?


4. Укажите назначение газосепаратора?
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №6. ЛИКВИДАЦИЯ ПЕСЧАННОЙ ПРОБКИ В НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЕ
Цель: изучение и выбор оборудования для ликвидации песчаных пробок нефтяных скважин промывкой
Порядок работы:
6.1. Теоретическая часть

Песок (частицы породы) выносится из пласта в ствол скважины в результате разрушения пород, обычно рыхлых, слабосцементированных. Песок, поступающий в скважину, осаждаясь на забое, образует пробку, которая существенно снижает текущий дебит скважины.

Ликвидацию песчаных пробок относят к операциям по подземному (текущему) ремонту скважины и проводят промывкой скважин водой, различными жидкостями, газожидкостными смесями, пенами, продув­кой воздухом и т.д.

Выделяют прямую (рис. 6.1) и обратную (рис. 6.2) промывки скважин от песчаной пробки.

Прямая промывка – процесс удаления из скважины песка путем нагнетания промывочной жидкости внутрь спущенных труб (НКТ) и выноса размытой породы жидкостью через затрубное (кольце­вое) пространство. Для повышения эффективности рыхления пробок на конец колонны НКТ иногда навинчивают различные приспособления – насадки.

Обратная промывка скважин от песчаных пробок – процесс удаления песка из скважин с нагнетанием промывочной жидкости в затрубное (кольцевое) пространство и направлением входящего потока жидкости через промывочные трубы.

Расчет промывки ствола скважины состоит в определении гидравлических потерь напора в процессе движения жидкости. К потерям относятся потери напора в трубах, потери жидкости при движении в кольцевом пространстве, потери напора для уравновешивания разности плотностей жидкости в промывочных трубах и в кольцевом пространстве, потери напора в шланге и вертлюге, потери в насадке.



6.2. Порядок расчета промывки

1) Выберите вариант задания по таблице 6.1 рабочей тетради.

Рассмотренные в алгоритме примеры приведены для следующих условий (табл. 6.1).
Таблица 6.1

Исходные данные для примера расчета гидравлической

промывки скважины



Показатели

Значение

Глубина скважины, м

2000

Диаметр песчинок, мм

0,3

Условный диаметр эксплуатационной колонны, мм

140

Условный диаметр НКТ, мм

48

Плотность промывочной жидкости, кг/м3

1000

Способ промывки

прямой

Наконечник:

насадок Ø, мм

10


2) Выберите насос для промывки скважины (приложение 4).

Необходимая подача (производительность) насоса – может быть выбрана из следующих условий:

  • минимальной подачи насоса , так как считается, что минимальная производительность насоса обеспечивает скорость выноса частиц песка с забоя;

  • размыва песка струей из насадка – скорость жидкости принимается не менее 50 м/c; это условие справедливо только для прямой промывки:


, (6.1)
где  50 м/c, – площадь насадка (таблица 6.1);

  • скорость восходящего потока жидкости должна превышать скорость падения частиц песка в жидкости, находящейся в покое.


3) Рассчитайте скорости восходящего ( ) и нисходящего потоков ( ), м/c.

. (6.2)

Площадь поперечного сечения S – зависит от способа промывки.



4) Рассчитайте скорость подъема песчинок

,
м/с (6.3)

где – скорость подъема песчинок;

– скорость восходящего потока жидкости;

– средняя скорость свободного падения песка в жидкости, определяемая экспериментально в зависимости от диаметра частиц песка.
Таблица 6.2

Зависимость скорости падения песка в жидкости

от диаметра этих частиц


Диаметр частиц песка, мм

0,3

0,25

0,2

0,1

0,01

, см/с

3,12

2,53

1,95

0,65

0,007



5) Определите гидравлические потери при промывке (единица измерения – метры водного столба (м вод. ст.)

– потери напора в промывочных трубах:

, м вод. ст. (6.4)

где – длина промывочных труб (приближенно принимаем равной глубине скважины), м;

– внутренний диаметр промывочных труб (НКТ), м;

– скорость нисходящего потока жидкости в трубах, м/с;

– плотность жидкости, кг/м3;

– коэффициент гидравлического сопротивления (принимается по таблицам в зависимости от условного диаметра труб) (табл. 6.3).
Таблица 6.3

Условный диаметр труб, мм

48

60

73

89

114

Коэффициент гидравлического сопротивления для воды

0,040

0,037

0,035

0,034

0,032



– потери напора при движении жидкости с песком в кольцевом пространстве:
, м вод. ст. (6.5)

где – коэффициент, учитывающий увеличение потерь вследствие содержания в жидкости песка ( = 1,12 1,2);

– внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м;

– наружный диаметр промывочных труб (НКТ), м.



– дополнительные потери, связанные с разностью плотности жидкости в трубах и затрубном пространстве в связи с наличием песка в восходящем потоке:
, м вод. ст. (6.6)
где m – объем пустот между частицами песка, занимаемый жидкостью ( = 0,3 0,45);

– площадь сечения обсадной колонки, м2;

– высота пробки, промываемой за один прием (6 или 12 м – данная величина принимается студентом самостоятельно);

– площадь сечения кольцевого пространства, м2;

– плотность песка (для кварцевого песка = 2650 2700 кг/м3);

– скорость восходящего потока жидкости, м/с;

– средняя скорость свободного падения песка в жидкости, определяемая в зависимости от диаметра частиц песка, м/с.