2.8 Фонтанды ұңғының арын шығынын, қысымды және көтергіштің п.Ә.К анықтау

Ұңғының және мұнайдың сипаттамалары:

Ұңғы тереңдігі Н = 1200 м;

Пайдалану тізбегінің ішкі диаметрі D = 150 мм;

Көтеру құбырлары жоғары перфорациялық саңылауға дейін түсіріледі;

Көтеру құбырларының ішкі диаметрі d = 62мм;

Ұңғы өнімділігі Q = 70 т/тәулік;

62 мм құбырмен фонтанды ұңғы сағасының жұмысшы қысымы Р_буф = 120 кгк/см²;

Ұңғының өнімділік коэффициенті К = 12 т/тәул

Мұнайдың тығыздығы ρ_м = 0,87;

Ұңғыдағы орташа температура 110ºС болғанда мұнайдың кинематикалық тұтқырлығы ν = 0,1 см²/с.

Ұңғы гидростатикалық арын есебінен көтеру құбырларында еркін газды бөлмей, мұнаймен фонтандап тұр. Арынның гидравликалық шығынын, түптік қысымды және көтеру құбырлары және пайдалану тізбегі арқылы фонтандап тұрған көтергіштің пайдалы әсер коэффициентін анықтау керек.

Қозғалу кезіндегі арынның гидравликалық шығынын төмендегі формула бойынша анықтаймыз:

Р_үйк = = 0,0333 ∙ = 4,6 кгк/см² (2.3)

g = 9,81 м/с² – еркін түсу үдеуі.

Жылдамдығы жоғары арынның шығыны өте төмен

Р_ж = кгк/см² (2.4)

Ұңғыдағы мұнай бағанасының гидростатикалық қысымы:

Р_ст = кгк/см² (2.5)

Түп қысымын былай анықтаймыз

Р_түп = Р_ст + Р_буф + Р_үй = 104 + 40 + 4,6 = 148,6 кгк/см² (14,8 МПа);

А) 62 мм – лік көтеру құбыры арқылы фонтандау.

Мұнайдың орташа қозғалу жылдамдығын былай анықтаймыз:

= м/сек (2.6)

Рейнольдс параметрі

R_e = (2.7)

және мәндерін сантиметрмен аламыз.

Режим турбулентті. Гидравликалық кедергі коэффициентін былай анықтаймыз:

(2.8)

Мұнайдың 62 мм – лік құбырлар тізбегінде 62 мм – лік құбырдың пайдалы әсер ету коэффициенті:

(2.9)

Ұңғы түбіндегі қысым айырмасын анықтаймыз:

ΔР = кгк/см² (2.10)

Қабат қысымы:

Р_қаб = Р_түп + ΔР = 148,6 + 7,5 = 156,1 кгк/см² (15,6 МПа)

Фонтандаудың жалпы пайдалы әсер коэффициентін анықтаймыз:

(2.11)

Фонтанды ұңғының арын шығынын, қысымды және көтергіштің п.Ә.К анықтау

№62 ұңғыманың және мұнайдың сипаттамалары:

Ұңғы тереңдігі Н = 1300 м;

Пайдалану тізбегінің ішкі диаметрі D = 130 мм;

Көтеру құбырлары жоғары перфорациялық саңылауға дейін түсіріледі;

Көтеру құбырларының ішкі диаметрі d = 60 мм;

Ұңғы өнімділігі Q = 75 т/тәулік;

60 мм құбырмен фонтанды ұңғы сағасының жұмысшы қысымы Р_буф = 110 кгк/см²;

Ұңғының өнімділік коэффициенті К = 10 т/тәул

Мұнайдың тығыздығы ρ_м = 0,84;

Ұңғыдағы орташа температура 120ºС болғанда мұнайдың кинематикалық тұтқырлығы ν = 0,1 см²/с.

Ұңғы гидростатикалық арын есебінен көтеру құбырларында еркін газды бөлмей, мұнаймен фонтандап тұр. Арынның гидравликалық шығынын, түптік қысымды және көтеру құбырлары және пайдалану тізбегі арқылы фонтандап тұрған көтергіштің пайдалы әсер коэффициентін анықтау керек.

Қозғалу кезіндегі арынның гидравликалық шығынын төмендегі формула бойынша анықтаймыз:

Р_үйк = = 0,046 ∙ = 5,53 кгк/см² (2.3)

g = 9,81 м/с² – еркін түсу үдеуі.

Жылдамдығы жоғары арынның шығыны өте төмен

Р_ж = кгк/см² (2.4)

Ұңғыдағы мұнай бағанасының гидростатикалық қысымы:

Р_ст = кгк/см² (2.5)

Түп қысымын былай анықтаймыз

Р_түп = Р_ст + Р_буф + Р_үй = 109,2 + 110 + 5,53 = 224,73 кгк/см² (22,4 МПа);

А) 60 мм – лік көтеру құбыры арқылы фонтандау.

Мұнайдың орташа қозғалу жылдамдығын былай анықтаймыз:

= м/сек (2.6)

Рейнольдс параметрі

R_e = (2.7)

және мәндерін сантиметрмен аламыз.

Режим турбулентті. Гидравликалық кедергі коэффициентін былай анықтаймыз:

(2.8)

Мұнайдың 60 мм – лік құбырлар тізбегінде 60 мм – лік құбырдың пайдалы әсер ету коэффициенті:

(2.9)

Ұңғы түбіндегі қысым айырмасын анықтаймыз:

ΔР = кгк/см² (2.10)

Қабат қысымы:

Р_қаб = Р_түп + ΔР = 224,73 + 7,5 = 232,23 кгк/см² (23,2 МПа)

Фонтандаудың жалпы пайдалы әсер коэффициентін анықтаймыз: