2.2 Аналитический метод подбора оборудования для работы скважины с эцн по специальной номограмме
Номограмма составлена без учета влияния газа, в основном для скважин с обводнением свыше 80%. Номограмма построена следующим образом.
В первом квадрате построены характеристики Q-H в зависимости от числа ступеней насоса z, его КПД и полезной мощности Рпол потребляемой наосом при различном числе ступеней.
В правой части первого квадрата дана поправочная шкала для учета при определении полезной мощности удельного веса добываемой жидкости.
Во втором квадрате построены характеристики рабочего тока электродвигателей Ic в зависимости от полезной мощности и напряжения. В этом же квадрате слева построены прямые линии, выражающие зависимость падения в кабеле от его длины при разных значениях рабочего тока.
В третьем квадрате построены кривые потерь напора в трубах в зависимости от длины и кпд труб.
В четвертом квадрате изображены зависимости кпд труб разного диаметра длиной 100 м от производительности насоса.
Рисунок 2.1 - Номограмма для подбора показателей работы насоса
2.2.1 Выбор диаметра насосных труб
Находим диаметр НКТ. КПД труб должен быть не ниже 0,94.
Для заданной
производительности насоса Q=
270 м3/
сут из точки 1 (квадрата IV)
соответствующей Q,
проводим вниз линию, которая пересечет
кривые кпд труб ηтр
диаметром
3”, 2
”,
2”.
КПД труб и стоимость их повышается с увеличением диаметра. Для заданного дебита Q= 270 м3/ сут трубы диаметром 3”, 2 ” экономически не выгодны вследствие их высокой стоимости, а также большого веса и связанного с этим замедление СПО.
По условиям прочности труб с учетом веса кабеля и по размещению насосных труб и кабеля в эксплуатационной колонне могут быть применены трубы диаметром 2”.
Трубы диаметром 2” имеют кпд = 0,941. Следовательно, выбираем трубы диаметром 2”.
Глубина подвески центробежного насоса зависит от положения динамического уровня и количества газа, поступающего в насос, поэтому, т.к. газа много отпускаем насос ниже динамического уровня на 800м т.е. 400+800=1200м.
2.2.2 Определение потерь напора в трубах
КПД 2” труб 0,941, т.е. потери напора составляют 0,059 или 5,9 м на 100 м длины труб.
Потери напора на длине 1200м составляет:
(2.2.1)
Определим величину потерь напора на трение во всей колоне НКТ непосредственно из III квадрата. Для этого на горизонтальной оси L найдем точку 4, соответствующей длине труб 1200м, а на вертикальной оси взять точку 3, соответствующую КПД=0,941.
Пересечение этих точек, точка 5 определяет величину потерь напора трубах. В данном случае точка 5 находится между кривыми потерь напора 70-80м. Путем интерполяции находим hTP=71м.
2.2.3 Определение необходимого напора и числа ступеней насоса
Напор, охватываемый насосом, должен быть равен:
(2.2.2)
Принимаем НС= 760м из-за учета неучтенных погрешностей.
Данный напор 760 м и Q=270 м3\сут развивает насос ЭЦН6-350-850, т.е. при напоре 850 м может давать производительность 350 м3/сут. Приведем характеристику насоса к характеристики скважины, т.е. уменьшим число ступеней.
Необходимое количество ступеней насоса для получения напора Нн=850 м при производительности 270 м3/сут – находим по I квадрату. Для этого берем точку 1, которая соответствует производительности Q=270 м3\сут, а на вертикальной оси точку 6, соответствующую напору Нн=850 м, в точке 7 путем интерполяции определим количество ступеней z=115.
(2.2.3)
Следовательно, нам необходимо снять 10 ступеней.