Вернуться на главную страницу

{googleAds} {/googleAds}

1. Определяем забойное давление при заданном дебите по уравнению притока

Введите значение дебита скважины в т\сут:

Введите значение коэффициента прод в т\сут*МПа:

Введите значение пластового давления в Мпа:

Забойное давление будет равно :

Запомните или запишите полученный результат для дальнейшего рассчета

2. Выбирите диаметра труб, согласно согласно рекомендациям

3. Определяем глубину спуска насоса, для условия обеспечения минимального необходимого (оптимального) давления на приеме насоса Рпр опт по формуле

Для начала, нам необходимо найти плотность смеси:

Введите значение плотности воды в кг/куб.м.:

Введите значение обводненности жидкости в долях:

Введите значение плотности нефти в кг/куб.м.:

Плотность смеси будет равна:

Рпр опт - оптимальное давление на приеме насоса выбирается в зависимости от обводненности и газового фактора по промысловым данным или по кривым газосодержания. В этом случае задаются допускаемым газосодержанием на приеме насоса в пределах Уг = 0,1-0,15 и определяют Рпр опт как 1/3 или 2/3 от давления насыщения Рнас. Рпр опт = (1/3-2/3)Рнас

При отсуствии конкретных рекомендаций принять приближенно:
1. Рпр опт = 2,5-3 МПа при обводненности жидкости более или равное 50%;
2. Рпр отп = 3-4 Мпа при обводненности менее 50%.

Итак, мы нашли с Вами плотность смеси, определили оптимальное давление на приеме насоса (Рпр опт), теперь можно приступить к определению глубины спуска насоса

Введите значение глубины скважины в м:

Введите значение забойного давления (искали ранее, см выше) в МПа:

Введите значение плотности смеси (искали ранее, см выше) в кг/куб.м.:

Введите значение оптимального давления в МПа:

Глубина спуска насоса будет равна :

Выбор насоса. Для выбора насоса определяют требуемое давление насоса, равное потерям давления в скважине .

Из вышеупомянутой формулы нам неизвестны некоторые параметры. Для начала определим потери давления на преодаление сил трения (Ртр).

Но для определения потерь давления на преодаление сил трения, нам необходимо знать: коэффициент гидравлического сопротивления (ЛЯМБДА), он определяется в зависимости от числа Рейнольдса и относительной гладкости труб.

Поэтому, чтобы найти нам этот коэффициент гидравлического сопротивления, найдем, то самое число Рейнольдса.

Введите значение дебита скважины в т/сут:

Введите значение внутреннего диаметра труб в мм:

Введите значение кинематической вязкости в кв.м/с:

Число Рейнольдса будет равно:

Теперь определим относительную гладкость труб по формуле:

Введите значение шероховатости труб в м (для труб, не загрязненных отложениями солей и парафинов, ориентировочно принимают равной 0,1 м):

Введите значение внутреннего диаметра труб в мм:

Относительная гладкость труб равна::

Теперь обратите внимание, мы с Вами нашли число Рейнольдса и значение относительной гладкости труб. По этим двум полученным значениям находят из графика значение коэффициента гидравлического сопротивления.

Теперь вернемся немножко назад. Мы с Вами еще не нашли значение потери давления на преодаление сил трения. Давайте его и найдем

Введите значение коэффициента гидравлического сопротивления:

Введите значение глубины спуска насоса в м:

Введите значение дебита скважины в т./сут.:

Введите значение внутреннего диаметра НКТ в м:

Потери давления будут равны:

Если Вы обратите внимание на формулу , то нам необходимо найти Нг - это работа газа. Что ж найдем ее значение:

Введите значение газового фактора в куб.м./т.:

Введите значение внутреннего диаметра труб НКТ в мм:

Введите значение давления на устье скважины в МПа:

Введите значение давления насыщения в МПа:

Введите значение обводненности продукции в % :

Работа газа будет равна:

Итак, у нас есть с Вами все необходимые данные для расчета требуемого давления насоса. Давайте найдем это значение

Введите значение глубины спуска насоса в м:

Введите значение плотности смеси в кг/куб.м:

Введите значение давления на устье скважины в МПа:

Введите значение потери давления на преодаление сил трения в МПа:

Введите значение работы газа в м:

Введите значение оптимального давления на приеме насоса :

Работа газа будет равна:

4.1 Определяем требуемый напор насоса по формуле

Введите значение требуемое давление насоса в МПа:

Введите значение плотности смеси в кг/куб.м.:

Требуемый напор насоса будет равен:

4.2 Определим группу насоса (диаметр) в зависимости от диаметра эксплуатационной колонны, руководствуясь следующей таблицей:

Диаметр (Диаметр Вн.) мм
Группа насоса
Диаметр насоса, мм
140 (121,7) мм
5
92
146 (130 ) мм
103
168 (144,6) мм
6
123

4.3 Выбирают тип насоса по напору и производительности. Для этого по таблицам характеристик насосв задаются двумя, тремя насосами удовлетворяющих условия, и по их рабочим характеристикам выбирают окончательно насос с максимальным КПД. (ТАБЛИЦЫ)

5 Гидрозащиту и электродвигатель выбирают согласно комплектности поставки установки.

6. Далее проверяют соответствие мощности двигателя условиям откачки, для чего определяют необходимую мощность и сравнивают с мощностью выбранного двигателя согласно комплектности.

Введите значение дебита скважины в т/сут:

Введите значение плотности смеси в кг/куб.м.:

Введите значение напора насоса в м:

Введите значение КПД насоса в ДОЛЯХ:

Мощность равна:

7. Выбор кабеля. По выбранному кабелю выбирается плоский или круглый кабель. От длины и сечения кабеля зависят потери электроэнергии в нем и КПД установки.

8. Потери электроэнергии в кабеле КПБК длинною 100 метров определяются по формуле

Из этой формулы нам необходимо узнать сопротвление в кабеле длинною 100 метров по формуле:

Смотри далее, из этой формулы нам неизвестно значение удельного сопротивления кабеля. Удельное сопротивление кабеля при Тк определяется так:

Введите значение температуры К:

Удельное сопротивление кабеля равно:

Мы с Вами нашли по расчету выше, удельное сопротивление кабеля. Теперь нам надо найти удельное сопротивление в кабеле длинною 100 метров (смотрите формулу выше).

Введите значение удельного сопротивления кабеля:

Введите значение площади сечения кабеля в кв. мм:

Удельное сопротивление кабеля равно:

Теперь зная значение сопротивления в кабеле длинною 100 метров, мы можем найти ПОТЕРИ электроэнергии в этом же кабеле длинною 100 метров:

Введите значение силы тока в статоре электродвигателя в Амперах:

Введите значение споротиления в кабеле в Ом:

Потери электроэнергии составят:

Так вот, по предыдущей формуле Вы узнали ПОТЕРИ электроэнергии в стах метрах кабеля, теперь необходимо узнать, какие потери электроэнергии будут во всем кабеле:

Введите значение потери электроэнергии в кабеле длинною 100 метров в кВт:

Введите значение глубины спуска насоса в м:

Введите значение расстояния от скважины до станции управления в м:

Потери электроэнергии ВО ВСЕМ кабеле составят:

8. Проверяют возможность спуска агрегата в скважину, для чего определяют максимальные габариты агрегата и сравнивают их с внутренним диаметром эксплуатационной колонны. Наружный диаметр двигателя, насоса и подъемных труб выбирают с учетом размещения ихх вместе с кабелем в эксплуатационной колонне данного диаметра. При этом имеют ввиду, что погружной агрегат и ближайшие к агрегату трубы составляют жесткую систему, и расположение их в скважине должно рассматриваться совместно. Зная глубину спуска, искревленность скважины и состояние эксплуатационной колонны, выбирают допустимый зазор между агрегатом и колонной. От зазора зависят основные размеры насоса и двигателя, связанные с помощью погружного агрегата.

Для сохранности кабеля и устранения опасности прихвата агрегата в эксплуатационной колонне диаметральный зазор для скважин с диаметром колонн 219 мм принимают равным 5-10 мм.

Введите значение наружного диаметра электродвигателя в мм:

Введите значение наружного диаметра насоса в мм:

Введите значение толщины плоского кабеля в мм:

Диаметр агрегата составит:

Основной размер агрегата с учетом насосных труб и круглого кабеля:

Введите значение наружного диаметра электродвигателя в мм:

Введите значение диаметра муфты в мм:

Введите значение диаметра круглого кабеля в мм:

Диаметр агрегата составит:

Если значение первой формулы больше, чем значение второй, что может иметь место при большом диаметре насосных труб, то выше агрегата следует установить 100 -150 метров насосных труб меньшего диаметра, при котором значение второй формулы будет меньше значения первой.

Выбор автотрансформатора.
      Автотрансформатор служит для подачи необходимого напряжения к электродвигателю с компенсацией падения напряжения в кабеле от станции управления до электродвигателя.
      Для выбора автотрансформатора и определение величины напряжения во вторичной его обмотке необходимо найти падение напряжения U в кабеле.

Обратите внимание, что из даной формулы нам неизвестно активное удельное сопротивление кабеля (ro).

Найдем его:

Введите значение удельного сопротивления кабеля в Ом/мм (смотрите пункт 7):

Введите значение диаметра круглого кабеля в мм:

Активное удельное сопротивление кабеля будет равно:

Итак, мы нашли активное удельное сопротивление кабеля, теперь можно нам найти падение напряжение в кабеле

Введите значение активного удельного сопротивления кабеля в Ом/км:

Введите значение коэффициента мощности установки:

Введите значение коэффициента реактивной мощности:

Введите значение рабочего тока статора в Амперах:

Введите значение длины спуска насоса в КМ:

Введите значение длины кабеля от устья до станции управления в КМ :

Падение напряжения в кабеле будет равно:

Напряжение на вторичной обмотке трансформатора равно сумме напряжением электродвигателя U1 и пореть напряжения в кабеле U.

Введите значение напряжение на первичной обмотке (U1) в Вольтах:

Введите значение падения напряжения в кабеле:

Напряжение на вторичной оботке (U2) будет равно:

По напряжению на вторичной обмотке выбираем  автотрансформатор и определяем положение клемм с учётом напряжения в сети, подводимого к первичной обмотке.

11. Определение удельного расхода электроэнергии, приходящейся на 1 тонну добытой жидкости.
Характерным энергетическим показателем работ электронасосной установки служит расход электроэнергии на 1 тонну добытой жидкости. Он определяется по формуле:

Но не спешите, обратите внимание на формулу, нам неизвестно общее КПД установки, давайте его найдем

Введите значение КПД труб (0,92 - 0,99) в ДОЛЯХ:

Введите значение КПД насоса:

Введите значение КПД двигателя при неполной его загрузке (0,72-0,75):

Введите значение КПД кабеля, который в зависимости от сечения кабеля, длины, силы тока и температуры изменяется от 0,7 - 0,95:

Введите значение КПД трансформатора (примерно 0,96):

Общий КПД установки составит:

Зная общее КПД установки, мы можем найти расход электроэнергии, приходящейся на 1 тонну добытой жидкости.

Введите значение высоты подачи жидкости в м (это и есть глубина спуска насоса):

Введите значение общего КПД установки:

Расход электроэнергии на 1 тонну добытой нефти составит:

  Для сравнительной оценки удельного расхода электроэнергии, чтобы исключить влияние высоты подъёма, иногда определяют расход электроэнергии на подъём 1 т. жидкости на 1 м.

Введите значение общего КПД установки:

Расход электроэнергии на подъем на 1 метр 1 тонны добытой нефти составит: