Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 38
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задача 7
Условие задачи:
Подобрать НКТ, рассчитать необходимый напор ЭЦН, выбрать насос и электродвигатель для заданных условий скважины, выбрать кабель.
Дано:
Для подбора УЭЦН даны следующие показатели:
наружный диаметр эксплуатационной колонны D=146 мм;
глубина скважины Н = 1730 м;
дебит жидкости Q = 124 м3/сут;
статический уровень hст = 814 м;
коэффициент продуктивности скважины К = 55 м3/(сут · МПа);
средняя скорость потока в трубах Vср= 1,6 м/с;
глубина погружения под динамический уровень h = 35 м;
кинематическая вязкость жидкости μ = 1,76·10-6 м2/с;
превышение уровня жидкости в сепараторе над устьем скважины hг = 13,2 м;
избыточное давление в сепараторе Рс = 0,45 МПа;
расстояние от устья до сепаратора l = 46 м;
плотность добываемой жидкости ρн = 882 кг/м3.
Решение:
Определяем площадь внутреннего канала НКТ по формуле
  | |
где
Fвн-площадь внутреннего канала, см2;
Q-дебит скважины, м3/сут;
Vср-выбранная величина средней скорости, см/с.
При Vср = 160 см/с:
Внутренний диаметр по формуле
где
dвн-внутренний диаметр, мм;
Ближайший больший dвн имеют НКТ диаметром 42 мм (dвн = 31,9 мм).
Скорректируем выбранное значение Vср = 160 см/с:
При выборе НКТ и при дебите 124 м3/сут и КПД = 0,94 также получим НКТ диаметром 42 мм.
Депрессия по формуле будет равна
где
Δh-депрессия, м;
К-коэффициент продуктивности скважины, м3/сут*Мпа;
ρж-плотность жидкости, кг/м3;
ɡ-ускорение свободного падения, м/с
2, ɡ=9,81 м/с2.
Число Рейнольдса по формуле
где
Re-число Рейнольдса;
μ-кинематическая вязкость жидкости, м2/с
Относительная гладкость труб по формуле
где
Кs-относительная гладкость труб;
Δ-шероховатость стенок труб, принимаемая для незагрязненных отложениями солей и парафина труб равной 0,1 мм.
Определим λ по формуле для сравнений.
где
-коэффициент гидравлического сопротивления.
Глубина спуска насоса по формуле
где
L-глубина спуска насоса, м;
hст-статический уровень жидкости, м;
h-глубина погружения насоса под динамический уровень, м.
Потери на трение в трубах по формуле
где
hтр-потери напора на трение в трубах, м;
l-расстояние от устья до сепаратора, м.
Потери напора в сепараторе по формуле
где
hс-потери напора на преодоление давления в сепараторе, м;
Pс-избыточное давление в сепараторе, МПа.
Величина необходимого напора формула
где
Нс-необходимый напор, м;
hг-превышение уровня жидкости в сепараторе над устьем скважины,м.
Для получения дебита Q = 124 м3/сут и напора Нс =1155,3 м, выбираем ЭЦН5-130-1200 с числом ступеней 282, учитывая, что эксплуатационная колонна у нас диаметром 146 мм.
Рабочая область характеристики данного насоса: Q=85-160 м3/сут, Н=860-1320 м.
Из полученной рабочей области характеристики найдем, что при дебите 124 м3/сут напор ЭЦН на воде составит 1320 м.
Для совмещения характеристик насоса и скважины определим по формуле число ступеней, которое нужно снять с насоса:
где
Δz-число ступеней, которое нужно снять с насоса;
Н-напор насоса по его характеристике, м;
z-число ступеней насоса.
Следовательно, насос должен иметь 247 ступеней, вместо снятых устанавливаются проставки.
Полезная мощность электродвигателя формула
где
Nn-полезная мощность электродвигателя, кВт;
????н-КПД насоса.
где 0,40 - КПД насоса . Необходимая мощность двигателя
где
Nн-необходимая мощность двигателя, кВт.
Это ПЭД 40-103 с КПД 0,72, напряжение 1000 В, сила тока 40 A, cosα = 0,80, температура окружающей среды до 55°С.Согласно расчетов берем кабель КРБК 3*10 мм2 с рабочим напряжением 1000 В и размером 27,5 мм.
По исходным данным подходит данное оборудование:
-НКТ диаметром 42 мм;
-ЭЦН 5-130-1200 с числом ступеней 247;
-ПЭД14-103;
-КРБК 3*10 с рабочим напряжением 1000 В и размером 27,5 мм.