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.