- •«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
- •Оглавление
- •1 Арматура устьевая скважинная и пакеры
- •1.1 Расчет фланцевого соединения на прочность.
- •1.2 Расчет деталей запорных устройств арматуры на прочность
- •1.3 Расчет оптимальной величины нагрузки на уплотнительные элементы пакеров с механическим управлением
- •2 Насосно-компрессорные трубы
- •2.1 Расчет труб на прочность при фонтанном и компрессорном способах эксплуатации
- •2.2 Расчет труб на прочность при эксплуатации скважины установками штанговых насосов
- •2.3 Расчет резьбовых соединений труб нефтяного сортамента на прочность
- •3 Балансирный станок-качалка
- •3.1. Определение нагрузки на штоке в точке подвеса штанг.
- •3.2. Расчет балансира станка-качалки на прочность
- •3.3. Расчет уравновешивания станка-качалки
- •3.3.2. Кривошипное уравновешивание
- •3.3.3. Комбинированное уравновешивание
- •3.4 Определение усилий в шатунах станка-качалки при разных способах уравновешивания
- •4 Насосные штанги
- •4.1 Расчет на прочность насосных штанг
- •4.2 Конструирование многоступенчатых штанговых колонн
- •5 Насосы скважинные штанговые
- •5.1 Расчет деталей насоса на прочность
- •5.2. Определение утечек в плунжерной паре насоса
- •6. Установка электроцентробежного насоса
- •6.1 Подбор основного оборудования установки электроцентробежного насоса на скважине
- •6.1.1.Определяют ориентировочный дебит скважины
- •6.2. Расчет корпуса электроцентробежного погружного насоса на прочность
- •Литература
6. Установка электроцентробежного насоса
6.1 Подбор основного оборудования установки электроцентробежного насоса на скважине
При выборе оборудования УЭЦН придерживаются следующей последовательности:
6.1.1.Определяют ориентировочный дебит скважины
(111)
где - депрессия в скважине при показателе степени уравнения притока, равном единице, МПа;
к - коэффициент продуктивности скважины,
6.1.2. Необходимый напор для подъема пластовой жидкости на поверхность определяется из уравнения условной характеристики скважины
, (112)
где - статический уровень в скважине, м;
- буферное противодавление (разность геодезических отметок и избыточный напор в сепараторе), м;
- потери напора за счет трения и местных сопротивлений при движении жидкости в трубах от насоса до сепаратора, м;
(113)
где X,, Х2 - коэффициенты гидравлического сопротивления для колонны НКТ и наземного трубопровода;
v - кинематическая вязкость жидкости, м2/с;
V— скорость движения жидкости, м/с;
L, l- длины колонны НКТ и наземного трубопровода, м;
- внутренние диаметры НКТ и наземного трубопровода, м.
6.1.3. Подбор электроцентробежного насоса ЭЦН для скважины осуществляется в соответствии с характеристикой скважины, ее дебитом, необходимым напором, причем производительность насоса может быть меньше де бита, а напор развиваемый насосом, должен быть больше необходимого напора (насос может состоять из нескольких секций). После выбора насоса необходимо определить число ступеней, которое надо снять с насоса для получения необходимого напора:
(114)
где Ни- суммарный напор насоса (при нескольких секциях), м; Z- суммарное количество ступеней всех секций.
6.1.4. При выборе погружного кабеля исходят из возможностей, которые имеются в обслуживающей организации. После выбора трехжильного плоского кабеля необходимо определить потерю мощности подаваемой электроэнергии по всей длине кабеля 1к (глубина спуска насоса и расстояние от устья скважины до станции управления):
(115)
где - потери электроэнергии в кабеле длиной 100 м, кВт;
, (116)
I - сила тока, А;
R - сопротивление в кабеле, Ом;
, (117)
q - площадь сечения жилы кабеля, мм2;
- удельное сопротивление кабеля, ;
, (118)
- температура эксплуатации кабеля, К.
6.1.5. При выборе погружного двигателя необходимо определить мощность, потребляемую двигателем, которая определяется
, (119)
где - плотность добываемой жидкости, кг/м3;
- производительность насоса, м3/с;
-К.П.Д. наоса , 0,5...0,6.
Тогда общая потребная мощность
(120)
6.1.6. Проверка возможности спуска выбранного погружного агрегата УЭЦН в скважину осуществляется после определения наибольшего основного поперечного размера погружного агрегата
(121)
где - наружный диаметр погружного электродвигателя, мм;
DH - наружный диаметр насоса ЭЦН, мм;
- толщина плоского кабеля, мм;
S - толщина металлического пояса, крепящего кабель к агрегату, 0,8... 1,4 мм.
Если в результате расчета получается, что то выбор узлов погружного агрегата необходимо повторить.
Задача 15. Подобрать погружной агрегат к скважине со следую-
щими исходными данными по вариантам, представленным в таблице 14 (общие исходные данные v, T, к) .
Таблица 14 - Подбор погружного агрегата УЭЦН
№ вар. |
), мм |
L, м |
h, м |
hст, м |
hб, м |
, кг/м3 |
Dtp, мм |
1, м |
Dэ, мм |
1 |
60(5) |
800 |
80 |
370 |
30 |
780 |
120 |
4500 |
144 |
2 |
73(5,5) |
805 |
90 |
380 |
31 |
785 |
ПО |
4400 |
147 |
3 |
73(7) |
810 |
95 |
390 |
32 |
790 |
100 |
4300 |
151 |
4 |
89(6,5) |
815 |
100 |
400 |
33 |
795 |
90 |
4200 |
154 |
5 |
89(8) |
820 |
105 |
410 |
34 |
800 |
80 |
4100 |
123 |
6 |
102(6,5) |
825 |
ПО |
420 |
35 |
805 |
70 |
4000 |
127 |
7 |
89(8) |
830 |
115 |
425 |
36 |
810 |
60 |
3900 |
129 |
8 |
89(6,5) |
835 |
120 |
430 |
37 |
815 |
70 |
3800 |
131 |
9 |
73(7) |
840 |
125 |
435 |
38 |
820 |
80 |
3700 |
132 |
10 |
73(5,5) |
845 |
130 |
440 |
39 |
825 |
90 |
3600 |
133 |
11 |
60(5) |
850 |
135 |
445 |
40 |
830 |
100 |
3500 |
154 |
12 |
60(5) |
855 |
140 |
450 |
41 |
835 ПО |
110 |
3400 |
151 |
13 |
73(5,5) |
860 |
145 |
455 |
42 |
840 |
120 |
ЗЗОО |
147 |
14 |
73(7) |
865 |
148 |
460 |
43 |
845 |
110 |
3200 |
144 |
15 |
89(6,5) |
870 |
146 |
465 |
44 |
850 |
100 |
3100 |
133 |
16 |
89(8) |
875 |
144 |
470 |
45 |
855 |
90 |
3000 |
132 |
17 |
89(8) |
880 |
142 |
475 |
46 |
860 |
80 |
2900 |
131 |
18 |
89(6,5) |
885 |
138 |
480 |
47 |
835 |
70 |
2800 |
129 |
19 |
73(7) |
890 |
136 |
485 |
48 |
830 00 i 127 |
60 |
2700 |
127 |
20 |
73(5,5) |
895 |
134 |
490 |
49 |
825 |
70 |
2600 |
123 |
21 |
60(5) |
900 |
132 |
495 |
50 |
820 |
80 |
2500 |
154 |
22 |
73(5,5) |
905 |
128 |
500 |
51 |
815 |
90 |
2400 |
151 |
23 |
73(7) |
910 |
126 |
505 |
52 |
810 |
100 |
2300 |
147 |
24 |
89(6,5) |
915 |
124 |
510 |
j 53 |
805 |
110 |
2200 |
144 |
25 |
89(8) 920 |
920 |
122 |
515 |
54 |
845 |
120 |
2100 |
133 |