5SМетодичні рекомендації

5.1оДобова подача води в нагнітальну свердловину

, (1.1)

де - коефіцієнт приймальності пласта нагнітальної свердловини, м³/(добаМПа);

- тиск на вибої нагнітальної свердловини, МПа;

- середній пластовий тиск в зоні нагнітання води, МПа.

5.2оТиск на усті нагнітальної свердловини

, (1.2)

де - тиск на вибої нагнітальної свердловини;

- гідростатичний тиск води в свердловині;

- втрати тиску при переміщенні води в колоні труб від устя до вибою свердловини.

5.3оВ загальному випадку втрати тиску при переміщенні рідин в трубах визначають за формулою Дарсі -Вейсбаха

Па, (1.3)

де  - коефіцієнт гідравлічного тертя; для води, що закачується в пласт ;

 - швидкість руху рідини в трубах, м/с;

- внутрішній діаметр труб, м;

- довжина трубопроводу, м;

 - густина води, кг/м³.

5.4оСумарні втрати тиску (напору) гідравлічного тракту насос - устя нагнітальної свердловини визначаються як

, (1.4)

де - втрати тиску при переміщенні води в трубах від насоса до устя нагнітальної свердловини;

- втрати тиску зумовлені різницею геодезичних відміток устя свердловини і силової групи станції;

- втрати тиску в місцевих опорах.

5.5оТиск гідравлічного випробовування (опресування) високонапірних заглиблених трубопроводів, що розміщені за межами приміщень насосних станцій

, (1.5)

де - робочий тиск в трубопроводі.

5.6оУмова міцності високонапірного трубопроводу, що знаходиться під дією внутрішнього тиску

, (1.6)

де - тиск в трубопроводі при випробуванні, МПа;

- внутрішній діаметр труби, м;

 - товщина стінки труби, м;

 - напруження в тонкостінній трубі, МПа;

- границя міцності сталі на розрив, МПа (для сталііі20 = 420 МПа).

5.7оВитрата води через гідродинамічне ущільнення вала насоса типу ЦНС 180

, (1.7)

де  - коефіцієнт витрат (приймається рівним 0,431);

- площа щілини в площині перпендикулярній до осі вала насоса, м²;

- перепад напору в щілині гідродинамічного ущільнення, м.

Зовнішній діаметр захисної втулки, встановленої на ва-лу насоса (рис. 1.2) в зоні гідравлічного ущільнення прийняти рівним 120 мм.

5.8оКорисна потужність насоса

, (1.8)

де - напір, який розвиває насос, м;

- подача насоса, м³/с;

 - густина води, кг/м³;

- прискорення вільного падіння, м/с².

5.9оСпоживана насосом потужність

, (1.9)

де  - ККД насоса.

6SПорядок проведення заняття

6.1 Згідно варіанту, погодженого з викладачем, вибрати та проаналізувати вихідні дані (табл. 1.1).

6.2оПобудувати графік приймальності (залежності темпу нагнітання води від депресії на пласт) нагнітальної свердловини в інтервалі темпів нагнітання (400-1000) м³/добу. Проаналізувати його.

6.3оПідібрати обладнання системи ППТ в такій послідовності:

6.3.1оВизначити тиск на вибої нагнітальної свердловини.

6.3.2оВизначити тиск на усті нагнітальної свердловини.

6.3.3оВизначити сумарні втрати тиску (напору) гідравлічного тракту насос - устя нагнітальної свердловини, якщо втрати в блоці напірної гребінки складають 0,3 МПа. Втратами тиску в обв’язці нагнітальної арматури знехтувати.

6.3.4оВизначити необхідний напір насоса для забезпе-чення заданих умов експлуатації.

6.3.5оБеручи до уваги робочу характеристику насосів типу ЦНС-180 подану в додатку А, вибрати насос та встановити необхідну кількість.

6.3.6оВизначити необхідну потужність привідних двигу-нів відцентрових насосів.

6.3.7оПідібрати діаметр та товщину стінки високонапір-ного трубопроводу і перевірити його на міцність при тиску випробовування.

6.4оНа основі попередньо проведених розрахунків зари-сувати схему обладнання системи ППТ.

6.5оВивчити конструкцію і принцип роботи комбінова-ного ущільнення та вузла розвантаження осьового зусилля насоса типу ЦНС 180 (рис. 1.2).

6.6оПобудувати графік залежності витрат води через щі-лину гідродинамічного ущільнення від радіального зазору в щілині, якщо тиск відповідно до і після гідродинамічного ущільнення складає 3 і 0,2 МПа. Радіальний зазор в щілині прийняти в межах від 0,1 мм до 0,5 мм. Зробити відповідні висновки.