5.9 Вибір обладнання шсну

Режим відкачування повинен характеризуватись максимальною величиною довжини ходу S, відповідною даному ВК, мінімальною площею Fпл, а число ходів n визначається із рівняння подачі, причому у всіх випадках треба прагнути до збільшення коефіцієнта подачі _п .

Q = 1440∙Fпл∙S·n . ], (5.127)

У даний час використовують дві методики:

- за допомогою діаграми для вибору насосного обладнання і таблиць;

- за допомогою кривих розподілу тиску.

Перша - найбільш проста і використовується при оперативному розв’язуванні задач. При побудові діаграм прийнято: коефіцієнт наповнення _н = 0,85; густина рідини

ρ = 900 кг/м³; занурення насоса під динамічний рівень h = 0, устьовий тиск р₂ = 0.

Діаграма дає залежність подачі Q від глибини спуску насоса. Цю залежність можна записати:

L = H – , ], (5.128)

де L – глибина спуску насоса, м

H – глибина свердловини, м

р_пл – пластовий тиск, Па

Q – дебіт свердловини, м³/с

h – занурення насоса під динамічний рівень, м

К₀ – коефіцієнт продуктивності свердловини, м³/с∙Па.

При нормальній роботі занурення h становить:

20 - 50 м (р_пр = 0,15 - 0,5 МПа), а при наявності газу його збільшують, якщо це можливо, до 250 - 350 м, що відповідає близько 30 % р_н (р_пр = 2 - 3МПа). І.Т.Міщенко рекомендує приймати р_пр = 0,5 ∙10 + 0,3 р_н (1 - n_в) ,

де р_пр – тиск на прийомі насоса, Па

р_н – тиск насичення, Па

n_в - обводненість продукції.

Для врахування тисків р₂ і р_пр можна обчислити приріст розрахункової глибини спуску насоса, м

ΔL = Fпл (р₂ - р_пр)/q_шт∙g , ], (5.129)

де q_шт – середня маса 1 м штангової колони, кг.

Із діаграми знаходять тип ВК і діаметр насоса. Далі приймають S = S_max для знайденого ВК, а для одержання заданого Q число ходів n уточнюють із пропорції

,], (5.130)

де n_max – максимальне число ходів знайденого ВК;

Q_max – максимальна подача, яка відповідає верхній межі поля насоса даного діаметра, м³/добу.

Потім вибирають тип насоса і групу посадки залежно від подачі, висоти підйому і в’язкості рідини, обводненості, вмісту газу і піску.

Діаметр НКТ вибирають з таблиці залежно від типу і діаметра насоса, а конструкцію колони штанг – від діаметра і глибини спуску насоса.

Для ускладнених умов експлуатації додатково підбирають газові або пісочні якорі чи інші захисні пристрої.

Контрольні запитання

1 Якими параметрами характеризується режим відкачування рідини із свердловини?

2 Опишіть суть методик вибору обладнання ШСНУ.

3 Як визначається глибина спуску ШСН у свердловину?

4 Перелічіть фактори, які впливають на занурення насоса під динамічний рівень.

6 Установки штангових гвинтових насосів для видобутку нафти

Ще одним видом штангових насосних установок є гвинтові штангові насосні установки (ГШНУ) з поверхневим приводом.

ГШНУ для відбору пластових рідин із глибоких нафтових свердловин з’явились на нафтопромисловому ринку на початку 80-х років в США і Франції. В даний час створено велика кількість типорозмірів ГШНУ з діапазоном подач від 0,5 – 1000 м³/добу і тиском від 6 – 30 МПа (N = 3 – 1000 кВт,

n = 50 – 600 хв^-1), оптимальна частота n =150 –350 хв^-1.

Причиною достатньо широкого використання ГШНУ є їх техніко-економічні переваги в порівнянні з іншими механізованими способами видобутку нафти:

В порівнянні з ШСНУ:

- простота конструкції і мала маса приводу;

- відсутність необхідності в будівництві фундаментів під привод установки;

- простота транспортування, монтажу і обслуговування;

- широкий діапазон фізико-хімічних властивостей пластових рідин (до 50 % газу);

- зрівноваженість приводу, стабільність навантажень, які діють на штанги, рівномірність потоку рідини, зниження енергозатрат і потужності приводного двигуна;

- відсутність клапанів у свердловинному насосі.

В порівнянні з УЕВН:

- простота конструкції насоса (відсутні шарнірні з’єднання, радіальні і осьові підшипники);

- наземне розміщення приводного електродвигуна, відсутність гідрозахисту і довгого броньованого кабелю.

Раціональною областю використання ГШНУ є вертикальні свердловини або свердловини з малими темпами набору кривизни з пластовими рідинами високої в’язкості з підвищеним вмістом газу і механічних домішок. Найчастіше ГШНУ застосовується для дебітів від 3 – 100 м³/добу з напором до 1000 – 1500 м, але деякі типорозміри можуть мати набагато більші видобувні можливості.