Файл: Расчет и подбор оборудованияустановки электроприводного винтового насоса для добычи нефти.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 315

Скачиваний: 10

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
На рис. 4.69 показана зависимость объемных потерь винтового насоса от величины первоначального натяга при перекачке воды.



В связи со всем вышеизложенным можно сделать вывод о том, что величина первоначального натяга оказывает большое влияние на технико-экономические показатели одновинтовых насосов. С повышением величины δ0 уменьшается зазор в проточной части контактной линии, вследствие чего уменьшаются объемные потери; увеличиваются нормальная сила и удельное давление, что вызывает увеличение механических потерь.

При натяге δ00 опт наблюдается резкое понижение общего КПД насоса.


3.3. Рабочие характеристики винтовых насосов

В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются электропогружные винтовые насосы для добычи нефти следующего параметрического ряда:

- УЭВН5-12-1200; УЭВН5-12-1500; УЭВН5-16-1200; УЭВН5-16- 1500; УЭВН5-25-1000;

- УЭВН5-25-1500; УЭВН5-63-1200; УЭВН5-63-1500; УЭВН5- 100-1000; УЭВН5-100-1200; УЭВН5-200-900.

Винтовые насосы характеризуются основными гидравлическими параметрами: подача, напор (давление), мощность, КПД Ниже (рис. 4.70 и 4.71) приведены рабочие характеристики некоторых винтовых насосных установок.





В приведенной ниже табл. 3.3 представлены технические характеристики установок электроприводных винтовых насосов.

Таблица 3.3

Технические характеристики УЭВН

Показатель

УЭВН5- 16-1200

УЭВН5- 25-1000

УЭВН5- 63-1200

УЭВН5- 100-1000

УЭВН5- 100-1200

УЭВН5- 200-900

Подача, м3/сутки

16

25

63

100

100

200

Давление, МПа

12

10

12

10

12

9

Напор, м

1200

1000

1200

1000

1200

900

Рекомендуемая рабочая часть: Подача, м3/сутки

16-22

25-36

63-80

100-150

100-150

200-250

Давление, МПа

12-6

10-4

12-6

10-2

12-6

9-2,5

Мощность электро­двигателя, кВт

5,5

5,5

22

22

32

32

КПД погружного агрегата, %

38,6

40,6

41,4

45,9

46,3

49,8

Габаритные размеры погружного агрегата (насос, электро­двигатель с гидрозащитой), Диаметр, мм

Длина, мм

117 8359

117 8359

117 11104

117 11104

117 13474

117 13677

Масса погружного агрегата, кг

341

342

546

556

697

713



3.4. Погружные электродвигатели для винтовых насосов

Для привода погружных винтовых насосов изготавливают маслонаполненные трехфазные асинхронные четырехполюсные погружные электродвигатели переменного тока с короткозамкнутымротором, по конструкции аналогичные погружным двигателям для привода ЭЦН. Двигатели (табл. 3.4) предназначены для продолжительного режима работы от сети переменного тока частотой 50 Гц.

Условное обозначение электродвигателей: П - погружной; ЭД - электродвигатель; цифры после букв - условная мощность (кВт); цифры после тире - диаметр корпуса (мм); 4 - четырехполюсный; В - климатическое исполнение; последняя цифра - категория размещения.

Таблица 3.4

Технические характеристики двигателей для УЭВН

Наименованиепараметра

ПЭД5.5- II7/4B5

ПЭД8- II7/4B5

ПЭД11- II7/4B5

ПЭД22- 117/4В5

ПЭД32- II7/4B5

Номинальная мощность, кВт

5,5

8

11

22

32

Напряжение линейное, В

350

450

650

700

1000

Номинальный ток, А

15,5

18

17

31,5

32

Частота тока, Гц

50

50

50

50

50

Частота вращения вала, об/мин

1500

1500

1500

1500

1500

Скольжение, %

8

7

7

7,5

7,5

Коэффициент мощности, доли ед.

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

КПД, %

78

77

77

76,5

76,5

Температура окру­жающей среды, °С (не более)

90

90

90

90

90

Тип гидрозащиты

1Г51

1Г51

1Г51

1Г51

1Г51

Диаметр электро­двигателя, мм

117

117

117

117

117

Длина электро­двигателя, мм

2558

2848

3548

5008

6758

Масса электродви­гателя, кг

159

185

237

320

450


Герметизация электродвигателя осуществляется с помощью широко распространенной гидрозащиты 1Г51.

В последнее время некоторые российские фирмы ведут работы по разработке тихоходных (150-500 об/мин) винтовых насосных агрегатов с использованием редукторных погружных электродвигателей и вентильных электродвигателей (группа заводов «Борец» и ИТЦ-РИТЭК).

Для уменьшения длины тихоходного винтового насоса применяется многозаходная кинематическая схема с соотношением 2:3 или 3:4.

4. Расчетная часть.

Исходные данные:

  1. Плотности, :

  • воды:

  • сепарированной нефти:

  • газа в нормальных условиях:

  1. Вязкости при пластовой температуре, :

  • воды:

  • нефти: 109

  1. Планируемый дебит скважины, :

  2. Обводненность продукции пласта, доли единицы:

  3. Газовый фактор, :

  4. Объемный коэффициент нефти, ед:



  1. Глубина расположения пласта (отверстий перфорации), м:



  1. Пластовое давление и давление насыщения, :



  1. Пластовая температура и температурный градиент, :




  1. Коэффициент продуктивности, :



  1. Буферное давление, :



  1. Геометрические размеры обсадной колонны (наружный диаметр и толщина стенки), колонны НКТ (наружный диаметр и толщина стенки), насоса и погружного двигателя (наружный диаметр), :

;

;



4.1. Подбор установки ЭВН:

  1. Определяем плотность смеси на участке «забой скважины – прием насоса» с учетом упрощений:





где – плотность сепарированной нефти, ;

– плотность пластовой воды, ;

– плотность газа в стандартных условиях, ;

– текущая объемная доля свободного газа, ;

– обводненность пластовой жидкости.

  1. Определяем забойное давление, при котором обеспечивается заданный дебит скважины:





где