Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 170
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задача 7Условие 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
гдеFвн-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 гдеdвн-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 равнагдеΔh-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 гдеRe-число Рейнольдса;μ-кинематическая вязкость жидкости, м2/сОтносительная гладкость труб по формулегдеКs-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 гдеL-глубина спуска насоса, м;hст-статический уровень жидкости, м;h-глубина погружения насоса под динамический уровень, м.Потери на трение в трубах по формуле гдеhтр-потери напора на трение в трубах, м;l-расстояние от устья до сепаратора, м.Потери напора в сепараторе по формуле гдеhс-потери напора на преодоление давления в сепараторе, м;Pс-избыточное давление в сепараторе, МПа.Величина необходимого напора формула
гдеНс-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:гдеΔz-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 формулагдеNn-полезная мощность электродвигателя, кВт;????н-КПД насоса.где 0,40 - КПД насоса . Необходимая мощность двигателягдеNн-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.
  | |
2, ɡ=9,81 м/с2.Число Рейнольдса по формуле гдеRe-число Рейнольдса;μ-кинематическая вязкость жидкости, м2/сОтносительная гладкость труб по формулегдеКs-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 гдеL-глубина спуска насоса, м;hст-статический уровень жидкости, м;h-глубина погружения насоса под динамический уровень, м.Потери на трение в трубах по формуле гдеhтр-потери напора на трение в трубах, м;l-расстояние от устья до сепаратора, м.Потери напора в сепараторе по формуле гдеhс-потери напора на преодоление давления в сепараторе, м;Pс-избыточное давление в сепараторе, МПа.Величина необходимого напора формула
гдеНс-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:гдеΔz-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 формулагдеNn-полезная мощность электродвигателя, кВт;????н-КПД насоса.где 0,40 - КПД насоса . Необходимая мощность двигателягдеNн-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.