10 Выбор шсну для эксплуатации нефтяной скважины в заданном технологическом режиме.

Расчет ШСНУ при откачке газированной жидкости наиболее сложен, поэтому остановимся на нем подробнее. Будем исходить из того, что уравнение при­тока жидкости для данной скважины или индикаторная линия из­вестны, в противном случае какой-либо обоснованный инженерный расчет становится невозможным. Отбор жидкости из скважины должен быть установлен, исходя из геологических условий, плановых заданий, недопущения разгазирования жидкости в пласте, появле­ния песка и других факторов. Если установлен отбор жидкости Q, то дальнейший расчет ведется сле­дующим образом.

Рисунок 4 – Проектирование глубины подвески штангового насоса с помощью кривых распределения давления

1 По уравнению притока или по индикаторной линии определя­ется забойное давление, соответ­ствующее отбору жидкости Q.

2 Из точки, соответствующей принятому забойному давлению р_с рассчитывается по шагам и стро­ится линия распределения давле­ния р(х) (рис. 4, кривая 1) «снизу вверх» для условия движения по обсадной колонне жидкости с расходом Qпри пластовом газовом факторе Г₀.

3 Если забойное давление больше давления насыщения, то до точки р_нас проводится прямая линия под углом, соответствующим градиенту давления негазированной жидкости плотностью, соответствующей термодинамическим условиям забоя. Выше точки р_нас линия распределения давления р(х) строится по формулам, описывающим процесс движения ГЖС.

4 В процессе построения кривой распределения давления по шагам определяется расходное газосодержание βна каждом ин­тервале (шаге). По этим данным строится от забоя, или, если р_с>р_нас от глубины, где р = р_нас, кривая распределения расход­ного газосодержанияр(х) (рис. 4, кривая 2) и одновременно кривая распределения приведенного газового фактора R(х) (рис. 4, кривая 3), т. е. зависимость газового фактора, при­веденного к данным термодинамическим условиям, от глубины.

5На горизонтальной линии давлений, проведенной от устья скважины (см. рис. 4), откладывается устьевое давление р_у, при котором продукция скважины будет поступать в нефтесборную сеть.

6 От устьевого давления р_у строится новая кривая распре­деления давления р(х) по методу «сверху вниз» для расхода жидкости, соответствующего дебиту скважины при выбранном диаметре НКТ, и для газового фактора с учетом сепарации на приеме насоса (рис. 4, кривая 4).

7Если насос спустить на глубину L_нто пересечение гори­зонтали с кривой 1 (точка а) определит давление на приеме на­соса р_пр; пересечение с кривой 2 (точка с)– расходное газосодержание на приеме насоса β_пр; с кривой 3 (точка d) – газовый фактор R_пр, приведенный к условиям приема насоса; с линией 4 – давление нагнетания р_н или давление на выкиде на­коса (точка е).

8 Зная R(х)можно определить коэф­фициент наполнения насоса η₁и построить дополнительный гра­фик зависимости этого коэффициента η₁ от глубины х (рис. 4, кривая 5). Она существенно облегчает выбор глубины под­вески насоса L_н.В таком случае пересечение горизонтали с ли­нией 5 дает значение коэффициента наполнения насоса при его спуске на глубину L_н(точка b).

9 Предварительно задаваясь наиболее вероятными значе­ниями остальных коэффициентов, влияющих на подачу насоса, такими как коэффициенты потери хода η₂, утечек η₃и коэф­фициент усадки η₄, или делая их предварительные оценки для наиболее вероятных параметров откачки, определяем коэффи­циент подачи

η=η₁· η₂· η₃· η₄

10 Оценив коэффициент подачи и зная дебит скважины, оп­ределяем возможные размеры насоса (площадь сечения плун­жера) и параметры откачки Sи n.

11 Критерием правильности выбора штангового насоса и параметров откачки Sи n являются обеспечение отбора задан­ного количества жидкости и получение наименьших нагрузок на головку балансира. Однако вследствие износа деталей насоса и увеличения утечек необходимо расчетную подачу насоса не­сколько завышать: при частых подземных ремонтных на 10-15 %, при редких ремонтах на 5-10 %.

12После установления размеров насоса, параметров от­качки и глубины подвески насоса можно приступить к расчету одноступенчатой или многоступенчатой колонны штанг, исполь­зуя известную номограмму Я. А. Грузинова или аналитические методы расчета.

13 Типоразмер СК выбирается по максимальным нагрузке на головку балансира и крутящему моменту на валу редуктора, которые не должны превышать рекомендованные для данного СК и указанные в паспортной характеристике.

14 Ориентировочно СK, насос и параметры откачки могут быть выбраны с помощью таблиц, в которых приводятся раз­меры насосов, глубины их спуска, размеры штанг и подачи на­соса при тех или иных Sиn.

Кроме того, для той же цели составлена диаграмма (А.Н. Адонин), позволяющая по заданному дебиту и глубине спуска насоса определить диаметр цилиндра насоса и тип СК.

Все СК делятся на две группы – так называемые базовые модели и модифицированные, отличающиеся от базовых удли­ненным передним плечом балансира.