2.4 Қондырғының тиімді тәртібін таңдау.

Көтеру құбырлары бағанасының диаметрін таңдайды (егерде ол берілмесе) және оны ұңғы түбіне түсіру мүмкіншілігін бағалайды.Ұңғы шығымына тәуелділікте келесідегідей диаметрдегі сораптық компрессорлық құбырлар қолдану ұсынылады.

Ұңғы шығымы м³ /тәу .............................20-50 50-70 70-250 250-350 350

СКҚ диаметрі (ішкі), мм............................40.3 50.3 62.0 76.0 88.6

Көтеру құбырының ең жоғары мәнде рұқсат етілген түсіру тереңдігін бағананың өз салмағынан және пакерді орнату және шығарып алу кезінде түсетін күштен пайда болатын созылу күштері кезінде оның беріктігіндегі қажетті қорды қамтамасыз ететін жағдайынан анықтайды.Түсірудің шекті тереңдігін келесі формула бойынша шамамен анықтайды:

Келесідегідей бастапқы мәліметтер кезінде үздіксіз жұмыс істейтін газлифт қондырғысымен жабдықталған ұңғы жұмысының үйлесімді тәртібін таңдау: Q_ж.ст.=36 м³/тәу; ρ_н.д.= 895 кг/м³; β_в=0; ρ_ro.= 1,22 кг/м³; Pпл=24,8 МПа; μ_н.д.=226 мПа*с; Pу=1МПа; ρ_н.(Рпл;Тпл)=875 кг/м³; Рry=6 мПа; μ_н.(Рпл;Тпл)=56 мПа*с; К=50 м³/(тау*МПа); Г=20 м³/м³;Тпл=313 К; Рнас=5 МПа; ω=0,014 К/м; b_н(Рпл; Тпл)=1,05; Lc=1300м; Dэк=0,140 м; Dт=0.0635 м; (құрыш маркасы D:σ_т=294 МПа, ρ_т=7800 кг/м³)

Шешімі. 1.Берілген диаметрдегі көтеру құбырлары бағанасын ұңғы түбіне дейін түсіру мүмкіншілігін беріктіктің қажетті қорын қамтамасыз ету жағдайы негізінен бағалау . Бұл үшін мына теңдеу бойынша мүмкіндіктегі түсіру тереңдігін анықтаймыз.

Н_доп= 285*10⁶/(1,4 *9,81*7800)=2603,72 м

Мұнда а құбыр материалының созылу кезінде ағу шегі,Па; р_т- құбыр материалының тығыздығы , кг/м³ ; к- беріктік қоры коэфиценті, әдетте 1,5 деп қабылдайды.

Егерде Н_доп ≥ L_с болғанда, осы диаметрдегі бағананы ұңғы түбіне дейін түсіруге болады.

Көтеру бағанасында берілген шығым және айдалынатын газдың әртүрлі үлесті шығымдары үшін қысым профильдерін анықтайды.Бұл кезде қабаттағы газдық факторды Г есепке алады. Қажет профильдерді ұңғыны пайдаланудың қарастырылып жатқан жағдайы үшін сәйкестіктегі әдістеменің біреуімен есептейді немесе арнайы коталог бойынша таңдап алады (мысалы,»Камко», «Отис» және т.б. фирмалар),Алынған қысым профильдерін келешекте олардың параметрлері есебінде пайдалану ыңғайлылығы үшін жалпы газдың үлесті шығынын қабылдайды.

a =R_r+a_пл, м³/м³=260+20м³/м³=280м³/м³

Мұнда а_пл- қабат қысымының үлесті шығыны.

а_пл=Г(1-β_в),м³/м³=20м³/м³*(1-0)=20м³/м³

2-суретте көтеру құбырындағы қысым профильдерінің үлгідегі диаграммасы келтірілген.Оң жақтағы шеткі қисық диаграмма(а= 0) бір фазалы сұйық ағынындағы қысым профильіне,ал сол жақтағы шеткі- ең аз мәндегі градиенті бар қысым профиліне сәйкес келеді.Газдың шығыны бұл профиль үшін көрсетілгеннен жоғары ұлғайған кезде үйкеліске және сырғуға шығындалатын қысым қатынасының өзгеруі күшінен қысым градиенті ұлғая бастайды және қысым профилі оңға ығысады.Бұл жағдайда айдалатын газдың энергиясын тиімсіз пайдаланылатындығын есепке алып, қысым профилін есептеуді (таңдауды) ең аз мәндегі градиенті бар профильмен шектейді.

3.Ұңғыға қажет етілген сұйық көлемінің ағып келуін қамтамасыз ететін кездегі ұңғы түбі қысымын анықтаймыз (3-сурет):

Р_заб = Р_пл - Q_{ж ст} /К, МПа=24.8-36/50= 24 МПа

Q_{ж ст} =36м³/тәу;Д_т =0,0635м: Г=20 м³/м³ үшін ұңғының көтеру бағанасындағы қысым профильдерінің үлгідегі диаграммасы. Қысымның м³/м³ -тегі профильдері үшін газдың жалпы үлесті шығыны және айдалатын газдың үлесті шығыны келесідегідей м әндерде болады: 1-а=0, R_r=0; 2-а=a_пл=20, R_r=0; 3-а=70, R_r=50; 4-а=120,

R_r=100; 5-а =170, R_r=150; 6-a =270, R_r=250; 7-a=370, R_r=350;

4.Газлифтілі қондырғының мүмкіншіліктегі жұмыс істеу тәртібін графикалық түрде келесідегідей анықтайды.

Калькада диаграмма масштабында р және Н осьтерінің координаттарын жүргізеді;

Қысым р өсіне ұңғы сағасындағы р_у берілген қысым және айдалатын газдың жұмысшы қысымына р_гу сәйкестіктегі нүктені, ал координаттық алаңға ұңғы түбіндегі қысымға (Н=L_с; р=р_заб ) сәйкестіктегі нүктені саламыз.

р_гу нүктесінен құбыр сыртындағы кеңістікке айдалатын газдың қысымы профилін жүргізеді, оны мынадай барометрлік формула бойынша өз бетінше алынған тереңдіктегі Н қысымды анықтауға салады.

(Н=0; Р=Р_у=1,0 МПа),( Н=0;Р=Р_гу=6,0 МПа), ( Н=L_с=1300м; Р=Р_заб=24 МПа).

Ұңғы сағасындағы температура:

Т_У=313-0.0138*1300=292.43 К

Ұңғы оқпанындағы орташа температурасы:

Т_ср=(Т_у+Т(Н))/2=(292.43+313.0)/2=302.5К

Т_у және Т(Н)- бұл сағалық температура және Н тереңдігіндегі температура.£_ср-бұл бір ізді жақындастыру амалымен анықталатын,қысым және температураның орташа мәндері кезіндегі газдың шектен артық қысылуы коэфиценті. Бұл коэфицентті(.£_ср) шамамен Р_ср-Р_гу деп қабылдап анықтауға болады.

4–сурет. Үздіксіз әрекет ететін газлифтілі қондырғымен жабдықталған ұңғының мүмкіншіліктегі жұмыс тәртібін анықтау.

Әртүрлі үлесті шығымда R_Г газды енгізудің мүмкіншіліктегі нүктесінен жоғарыда орналасқан көтеру құбырлары бағанасының участкесіндегіқысым профилін және газ енгізуден төмен орналасқан бағана участкесіндегіқысым профилін салады, ол үшін кальканы тереңдік өсі дәл келетіндей қылып диаграммаға бірінің үстіне бірін қояды және Н өсі бойымен төмен сырғытады.Бұл кезде Р_усәйкестіктегі нүкте газдың әртүрлі үлесті шығындары а қисығына жататын болады.Осы нүктелерден калькада осы қисықтарды жүргізеді. Одан кейін кальканы қабат газының (а=а_пл) үлесті шығынына сәйкес келетін қисығы бар Р_заб сәйкестіктегі нүктеге тап болғанға дейін жоғары ығыстырады.Осы нүктеден калькаға осы қисықты жүргізеді. Көтеру құбырларындағы қысымның алынған профильдерінің қиылысу нүктелеріндегі және құбыр сыртындағы кеңістіктегі қысым профиліне қатынастығы бойынша олардың орналасуында, сағадағы берілген қысым және жұмысшы қысымы бар газ кезінде ұңғыдан қажетті сұйықты алуды қамтамасыз ететін газлифт қондырғысының мүмкіншіліктегі жұмыс тәртібін анықтайды.