5.2. Расчет параметров эрлифта

Расчет параметров эрлифта заключается в определении длины и диаметров водоподъемных и воздухоподающих труб, которые будут определять необходимую глубину и диаметр эксплуатационной колонны или скважины, а также расхода и давления воздуха, по которым подбирается необходимый компрессор. При заданном диаметре обсадных труб и глубине скважины и при наличии компрессора с известными характеристиками проверяется возможность монтажа эрлифта в данной скважине для подъема расчетного количества воды.

Исходными данными для расчета эрлифта являются: глубина статического и динамического уровня от поверхности земли, высота уровня излива от поверхности земли и проектный дебит скважины.

Расчет эрлифта может быть выполнен в следующем порядке.

5.3. Определение глубины погружения смесителя

Глубина погружения смесителя от уровня излива смеси определяется по формуле

(9.1)

где h – глубина динамического уровня от уровня излива;

К – коэффициент погружения смесителя.

(9.2)

где h_д – расчетная глубина динамического уровня от поверхности земли, м;

d – высота уровня излива от поверхности земли; "а" принимается 0,5…1,2 м.

Коэффициент погружения смесителя имеет важное значение для работы эрлифта, так как от его величины зависит подача эрлифта и его гидравлический коэффициент полезного действия. Чем больше "К", тем эффективнее работа эрлифта. Однако, увеличение коэффициента "К" возможно при небольших значениях динамического уровня при одновременно большой глубине скважины. Кроме того, величина "К" ограничивается возможным давлением компрессора. При использовании компрессоров с рабочим давлением 0,6…0,8 МПа К =1,5…4,0.

Для практических расчетов коэффициент погружения смесителя ориентировочно можно принять по табл. 9.1.

Таблица 9.1

Высота подъема воды (h), м	до 15	15…30	30…60	60…90	90…120
Коэффициент погружения смесителя (К)	3,0…2,5	2,5…2,2	2,2…2,0	2,0…1,75	1,75…1,65
Гидравлический к.п.д. эрлифта	0,59…0,57	0,57…0,54	0,54…0,50	0,50…0,41	0,41…0,40

При К < 1,5 работа эрлифта неустойчива или вообще невозможна.

При известном давлении компрессора коэффициент "К" можно определить по допустимому пусковому и рабочему давлению воздуха по формулам (9.3) и (9.4).

К'_доп по пусковому давлению воздуха определяется по формуле

(9.3)

где Р_к – давление компрессора, МПа;

h₀ – глубина статического уровня от уровня излива, м;

h – глубина динамического уровня от уровня излива смеси, м.

К''_доп по рабочему давлению воздуха определяется по формуле

(9.4)

Принятый коэффициент погружения смесителя не должен превышать минимального значения К_доп.

По глубине погружения смесителя "Н" определяется длина воздухопроводных и водоподъемных труб, а также необходимая глубина скважины.

Длина воздухопроводных труб будет равна глубине погружения смесителя (рис. 9.1).

l_возд. = Н;

длина водоподъемных труб

l_{вод .}= Н + b (9.5)

необходимая глубина скважины (рис. 9.1)

L = H + b + c . b (9.6)

Принимается "b" не менее 1 м, "с" не менее 0,5 м.