Согласование напорной характеристики скважины с характеристикой эцн. Подбор оборудования для эксплуатации конкретных скважин.
Д/согласования хар-ки ЭЦН Н(Q) с усл-ми скв строится т.наз-я напорная хар-ка скв в завис. От ее дебита. «напорная хар-ка» скв – зависимость суммы гидростатич. Давл-я столба ж-ти от динамич. Уровня в скв-не до устья при отборе заданного кол-ва ж-ти, противодавления на устье скв в метрах столба ж-ти, потерь напора на трение и ум-ния напора за счет работы выделяющегося из ж-ти газа от дебита скв-ны.
Линия
1 – зависимость Нд(Q).
Линия 2 – Нд(Q)+
на устье. Линия 3 – зависимость первых
трёх слагаемых от дебита скв.
.
-потери
давления на трение, с – линейная скорость
потока, d-диаметр
скв, λ – к. потерь на трение, L
– глубина скв.
Если на напорную хар-ку скв-ны наложить хар-ку насоса Н(Q), то точка их пересечения (т.А) будет хар-ть дебит скв-ны, равный подаче ЭЦН при совместной работе насоса и скв-ны. Абсцисса т.А показ-т дебит скв-ны при совместной работе скв-ны и насоса, а ордината – напор, развиваемый насосом. Необходимо, чтобы т. пересеч-я хар-к попадала в область рекомендуемых режимов работы данного насоса (заштрих.обл-ть).
Вычисляем величину полезного напора от работы газа и вычитая ее от ординаты линии 3, получим 4-напорную характеристику скв.
Разница ВС=ΔН есть избыточный напор. В этом случае повысить Ру на Δр= ΔНρg можно установкой щтуцера или снять часть рабочих ступеней насоса и заменить их вкладышами.
Подбор оборудования для эксплуатации конкретных скважин.
Определение конкретного типоразмера или типоразмеров установок. Обеспечивающих заданную добычу пластовой ж-ти с заданной глубины при относительно или близких к оптимальным рабочим показателям – подаче, напору, мощности, наработке на отказ – это основная задача при выборе оборудования.
Максимальную наработку погружного оборудования можно обеспечить только при условии выполнения всех ограничений на параметры эксплуатации ЭЦН и их агрегатов и элементов, кот приведены разработчиками оборудования соответствующих ТУ, РЭ и др. нормативных документах.
Ограничения при подборе ЭЦН.
Для условий конкретной скв существуют ограничения следующих параметров:
объемная подача перекачиваемой ВГН смеси,
вязкость перекачиваемой смеси,
t-ра перекачиваемой смеси,
количество и твердость мех примесей,
max содержание свободного газа,
t-ра двигателя,
t-ра кабеля,
скорость ж-ти, омывающей ПЭД,
допустимый темп набора кривизны ствола скв,
кривизна ствола скв в месте подвеске.
Т.о., задача подбора УЭЦН к нефтяной скважине м/б сформулирована, как задача выбора оборудования и места его расположения в скважине, которое обеспечивает освоение скв и длительный отбор необходимого количества ж-ти с min затратами.
Общая методика подбора УЭЦН.
1. По геофиз-м, гидродинам-м и термодинам-м данным пласта и ПЗ, а также по планируемому дебиту скв-ны опред-ся забойные величины – Р, Т, обводнен-ть и газосодерж-е пластовых флюидов.
2. По законам разгазирования опред-ся глубина спуска насоса или Р на приеме насоса, строится кривая распред-ия давл-ия.
3. По выбранной глубине подвески, типоразмеру обсадных труб и НКТ, по планируемому дебиту, обводнен-ти и газовому фактору, µ и ρ ж-ти опред-ся потребный напор насоса.
4. По планируемому дебиту и потребному напору выбир-ся насос. Устан-ки, чьи раб. Харак-ки лежат в непосредственной близости от расчетных величин дебита и напора. Для выбранных установок произв-ся пересчет их «водных» харак-к на реальные пластовые ж-ти (реальные «нефтяные» харак-ки).
5. По новой «нефтяной» харак-ке насоса выбир-ся колич-во раб. Ступеней, удовлетворяющих заданным парам-рам – подаче и напору. По преречисленным характеристикам определяется мощность насоса (кВт) и выбирается ЭД, кабель, наземное оборудование.
6. По температуре пластовой ж-ти на приеме насоса, по N, η, теплоотдаче насоса и ПЭД опред-ся t-ра основных л-тов установки –обмотки ЭД, тока ввода, тока вед. Кабеля, масла в гидрозащите. После расчета температур в характерных точках уточняется исполнение кабеля, а также исполнение ПЭД, обмоточного провода, изоляции и масла гидрозащиты.
7. После окончательного выбора УЭЦН по величине подачи, напора, температуры и габаритным размерам проводится проверка использованного выбора установки для освоения нефтяных скважин. При этом в качестве откачиваемой ж-ти применяется тяжелая ж-ть – глушения или иная ж-ть, используемая для данной скв.
8. После окончательного подбора УЭЦН, установку при необходимости проверяют на возможность работы на постоянной ж-ти, содержащей мех примеси или коррозионоактивные элементы.