21)Что характеризуют кривые работы гжс подъемника?

1. При V<V₁ q=0 (H < L).

2. При V=V₁ q=0 (H=L) (начало подачи).

3. При V₁<V<V₂ 0<q<q_max (H>L).

4. При V=V₂ q=q_max (точка максимальной подачи).

5. При V₂<V<V₃ 0<q<q_max.

6. При V=V₃ q=0 (точка срыва подачи).

Обычно правая ветвь кривой q(V) (рис. 2) пологая, левая крутая. Для всех точек кривой постоянным является давление p₁, так как погружение h в процессе опыта не изменялось. Существует понятие – относительное погружение ε=h/L. Таким образом, для данной кривой ее параметром будет величина относительного погружения ε.

Рисунок 2. Зависимость подачи q газожидкостного подъемника от расхода газа V

Определим зависимость положения кривых q(V) от погружения

Рисунок 3. Семейство кривых q(V) для газожидкостного подъемника данного диаметра

Для всех точек кривой постоянным является давление P1, так как погружение h в процессе опыта не изменялось. Существует понятие - относительное погружение e = h / L. Для данной кривой ее параметром будет величина относительного погружения ε.

При любых e, лежащих в пределах 0 < e < 1, вид q{V) будет одинаковый. При увеличении e новые кривые q{V) обогнут прежнюю, так как с ростом h потребуется меньший расход газа для наступления перелива. Точка срыва подачи на соответствующих кривых сместится вправо.

Зависимость положения кривых q(V) от диаметра трубы

Аналогичное семейство кривых q(V) должно существовать для подъемников любого диаметра и любой длины. Увеличение диаметра потребует большого расхода газа, так как объем жидкости, который необходимо разгазировать для достижения данной величины rс, при прочих равных условиях ( h = const, L = const) возрастает пропорционально d2. Пропускная способность трубы по жидкости, газу или газожидкостной смеси (ГЖС) также возрастет.

Для увеличенного диаметра будет существовать также семейство кривых q(V), все точки которого будут смещены вправо, в сторону увеличенных объемов, кроме одной точки, совпадающей с началом координат для кривой q(V) при e = 1.

22) Как определяется кпд гжс в скважине?

На каждой кривой q(V) имеется еще одна характерная и очень важная точка, точка так называемой оптимальной производительности, соответствующая наибольшему к. п. д. Если проанализировать произвольную кривую q(V), для которой e = const, то для нее будут справедливы следующие рассуждения.

Из определения понятия к. п. д. следует, что

Полезная работа заключается в поднятии жидкости с расходом q на высоту L - h, так что

Затраченная работа - это работа газа, расход которого, приведенный к стандартным условиям, равен V. Полагая , что процесс расширения газа изотермический, на основании законов термодинамики идеальных газов можем записать

где - абсолютное давление у башмака; - абсолютное давление на устье, - атмосферное давление. . ,

где С – константа.Поэтому к.п.д. имеет максимальное значение в той точке, в которой отношение q/V максимально. Но q/V=tgφ, так как q – ордината, V – абсцисса, φ – угол наклона прямой, проведенная из начала координат через данную точку (q, V). Только для касательной tgφ будет иметь максимальное значение, так как только для нее угол φ максимален. Поэтому в точке касания прямой, проведенной из начала координат с кривой q(V), получают такой дебит q и такой расход газа V, для которых к.п.д. процесса будет наибольшим. Расход q при максимальном к.п.д. называют оптимальным дебитом q_опт.