3. Подбор погружного центробежного насоса

Определяется давление на приеме насоса, при котором газосодержащие на входе в насос не превышает предельно-допустимое для данного региона и данного типа насоса (например — Г = 0,15):

(при показателе степени в зависимости разгазирования пластовой жидкости т = 1,0), где: Р_нас — давление насыщения МПа.

Рпр = (1-0,1)·18,1=16,29 МПа=16,29·10⁶ Па

Определяется объемный коэффициент жидкости при давлении на входе в насос:

где: В - объемный коэффициент нефти при давлении насыщения; b - объемная обводненность продукции; Р_пр — давление на входе в насос, МПа; Р_нас - давление насыщения, МПа.

Вычисляется дебит жидкости на входе в насос:

Qпр = 140·1,11=155,4 м³/сут=0,002 м³/с

Определяется объемное количество свободного газа на входе в насос:

где: G — газовый фактор м³/м³.

G = 19·[1-(16,29/18,1)]=1,9 м³/м³

Определяется газосодержащие на входе в насос:

βвх = 1/[((1+16,29/18,1)·1,11)/1,9+1]=0,5

Вычисляется расход газа на входе в насос:

Qг.пр.с =155,4·0,5/(1-0,5)=155,4 м³/с

Вычисляется приведенная скорость газа в сечении обсадной колонны на входе в насос:

где: f_скв — площадь сечения скважины на приеме насоса, м².

f_скв = π·d²/4,

где: d — диаметр обсадной колонны, м.

f_скв = 3,14·0,130²/4=0,013 м²=0,01м²

С = 155,4/0,01=15540 м/сут=0,18 м/с

Определяется истинное газосодержащие на входе в насос:

где: С_п — скорость всплытия газовых пузырьков, зависящая от обводненности продукции скважины (С_п=0,02 см/с при b<0,5 или С_п = 0,16 см/с при b>0,5).

φ = 0,5/[1+(0,002/0,18)·0,5]=0,5

Определяется работа газа на участке «забой — прием насоса»:

Р_rt = 18,1[[1/(1-0,4·0,5)]-1]=4,5 МПа

Определяется работа газа на участке «нагнетание насоса — устье скважины»:

Величины с индексом «буф» относятся к сечению устья скважины и являются «буферными» давлением, газосодержанием и т.д.

Gбуф = 19·[1-(1,0/18,1)]=18 м³/м³

βбуф = 1/[((1+1,0/18,1)·1,03)/18+1]=0,94

Qбуф = 140·1,03=144,2 м³/сут

Qг.буф.с =144,2·0,94/(1-0,94)=2259,1 м³/с

С = 2259,1/0,01=225913 м/сут=2,6 м/с

φбуф = 0,94/[1+(0,002/0,18)·0,94]=0,9

Рг2 = 18,1[[1/(1-0,4·0,9)]-1]=10,2 МПа

Определяется потребное давление насоса:

где: Н_дин — глубина расположения динамического уровня, м; Р_6уф — буферное давление, МПа; Р_г1 — давление работы газа на участке «забой — прием насоса», МПа; Р_г2 — давление работы газа на участке «нагнетание насоса — устье скважины», МПа.

Р=850·9,81·800+1,0·10⁶-4,5·10⁶-10,2·10⁶=7,03 МПа=7,03·10⁶ Па

По величине подачи насоса на входе, потребному давлению (напору насоса) и внутреннему диаметру обсадной колонны выбирается типоразмер погружного центробежного насоса. Приложение 4[9].

Р = ρсмgН → Н = Р/ρсм g = 7,03·10⁶/850·9,81=843 м

Выбираем насос ЭЦН А5-125-850 - двух секционный длина каждой секции 3 метра количество ступеней в секции 188 штук.

Потребная мощность- 20,30кВт;

КПД-58,5%;

Общая длина насоса- 6760м;

Масса насоса 224кг;