Практикум Контрольная работа № 1. Определение диаметра штуцера фонтанной арматуры

Цель работы: Научиться подбирать диаметр штуцера в различных условиях эксплуатации скважин, исходя из известного устьевого давления, давления в выкидной линии, дебита скважины и других физических параметров.

1. Рассчитать диаметр штуцера фонтанирующей с большим газовым фактором b скважины.

2. Рассчитать диаметр штуцера фонтанирующей с пренебрежимо малым газовым фактором скважины.

Диаметр отверстия устьевого штуцера для фонтанных скважин с большим газовым фактором, определяется по эмпирической формуле Г. Н. Газиева:

(1.17)

где φ - опытный коэффициент, зависящий от величины газового фактора (принимается φ = 1,0 - 1,2); Q_г - дебит газа, м³/сут; ρ_г - плотность газа, кг/м³; Р_у - давление на устье скважины перед штуцером, кгс/см² (МПа); Р_ш - давление за штуцером, кгс/см² (МПа).

Д иаметр штуцера можно определить по формуле расхода жидкости через насадку, если газовый фактор невелик или отсутствует:

откуда

(1.18)

где Q - расход жидкости, м³/с; μ = 0,7 - 0,9 - коэффициент расхода, зависящий от плотности жидкости; f - площадь насадки, м²; g - ускорение свободного падения; Н – потери напора, м вод. ст.

пример

Задача 1. Определить диаметр штуцера для фонтанирующей скважины с газовым фактором 90 м³/т и дебитом 100 т/сут, если ρ_г = 1,16 кг/м³, давление на устье 10 МПа, а давление в выкидной линии должно быть 2 МПа.

Р ешение. Определим расход газа Q_г = 90 ·100 = 9000 м³/сут. По формуле (1.17) найдем d:

Задача 2. Найти диаметр штуцера для скважины с дебитом жидкости 200 м³/сут, если давление на устье - 3,5 МПа, давление в боковом выкиде 1,5 МПа.

Р ешение. Определим секундный расход жидкости:

О пределим потери напора в штуцере

Т огда диаметр отверстия штуцера определим по формуле (1.18):

0.1/0.2

Исходные данные

.№ Ва-ри-анта	№ сква-жины	Газовый фактор, b, м3/т	Дебит , Q, м3/сут	Плот-ность газа, г, кг/м3	Давление на устье, Pу, МПа	Давление за штуцером, Pш, МПа	Дебит жид-кости, Q, м3/сут	Коэф-фициент расхода μ д.е.	Опытный коэф-фициент φ д.е.
1	10123Р	30	130	1.23	15.0	3.50	-	-	1.0
	1077П	-	-	-	12.0	2.50	400	0.7	-
2	321	-	-	-	18.0	1.50	230	0.9	-
	101	29	230	1.16	19.0	2.70	-	-	1.2
3	10178	-	-	-	18.0	2.52	160	0.8	-
	10100	49	330	1.06	16.0	2.50	-	-	1.1
4	6781	-	-	-	17.0	1.25	190	0.8	-
	6300	19	300	1.26	19.5	3.32	-	-	1.2
5	1356	-	-	-	12.7	1.50	380	0.7	-
	13Р	9.5	120	1.06	15.5	1.50	-	-	1.2
6	21П	-	-	-	13.8	2.08	211	0.7	-
	1207	65	90	0.86	18.3	3.15	-	-	1.1
7	4378	-	-	-	16.9	1.05	36	0.7	-
	2372	59	78	0.96	17.4	1.55	-	-	1.1
8	3678	-	-	-	14.6	2.53	930	0.9	-
	3266	45	93	1.23	12.9	4.58	-	-	1.0
9	3210	-	-	-	11.9	1.35	380	0.8	-
	1131	15	250	1.30	15.6	3.57	-	-	1.0
10	1020Р	-	-	-	18.2	1.15	180	0.7	-
	1073П	290	210	1.07	19.1	2.15	-	-	1.1

В результате решения данной контрольной работы должны получиться два ответа: диаметры штуцеров для скважины с высоким (Задача 1) и низким (Задача 2) газовым фактором.