Расчет параметров эрлифта

Исходные данные для расчета: глубина статического уровня воды в скважине (эксплуатационной колонне) h₀ м; глубина динамического уровня h м.; расход воды Q , извлекаемой из скважины при откачке (проектный дебит), м³/ч; коэффициент погружения смесителя эрлифта K = Н/h (H-расстояние от смесителя до уровня излива воды (Рис. 2.4.)).

Цель расчета – определение диаметров воздухопроводной d₁ и водоподъемной d колонны труб, полного расхода воздуха, его пускового и рабочего давления при работе эрлифта, необходимой мощности привода компрессора и КПД водоподъемника.

Последовательность расчета

1. Глубина погружения Н смесителя эрлифта под динамический уровень

Н = К×h, м. (2.1)

Коэффициент К берется в пределах К = 1,5-3, причем если позволяет глубина скважины, его следует брать ближе к верхнему пределу.

2. Удельный расход воздуха V₀ , неоходимый для подъема воды на поверхность 1 м³ воды, в зависимости от принятой системы расположения труб определяется по следующим формулам при расположении труб „рядом“.

V₀ = м³/м³ , (2.2)

V₀ = м³/м³ , (2.3)

В формулах (2.2) – (2.3) С – опытный коэффициент, зависящий от величины коэффициента погружения К (табл. 2.1); К_попр - поправочный коэффициент, зависящий от диаметров водоподъемных и воздухопроводных труб (табл. 2.2).

Таблица 2.1

Зависимость коэффициента с от перфоратора к

К	4	3,35	2,85	2,5	2,2	2	1,8	1,7	1,55
С	14,3	13,9	13,6	13,1	12,4	11,6	10,0	9,0	8,0

Таблица 2.2

Зависимость величины к попр от диаметров труб

Диаметр водоподъем труб, мм	400	350	300	250	150	125	100	180
Диаметр воздухопров труб, мм	100-76	76-65	76-65	65-50	50-36	36-32	32-25	25-19
Поправ -чный коэффиц-нт К попр	1,08 1,05	1,06 1,09	1,08 1,06	1,09 1,06	1,06 1,10	1,25 1,11	1,18 1,11	1,20 1,13

3. Рассчитываем полный расход W воздуха

W = м³/мин (2.4)

4. Определяется пусковое давление Р₀ воздуха

Р₀ = 0,01 ×(k×h – h₀) , Мпа (2.5)

5. Определяется рабочее давление Р воздуха

Р = 0,01× [h(k-1)+5] , Мпа (2.6)

6. Расчитывается расход эмульсии q₁ (воздух+вода) непосредственно выше смесителя

q_{1 = +} м³/c. (2.7)

7. Определяется расход эмульсии q₂ при изливе

q₂ = × (1+ V₀), м³/c. (2.8)

8. Вычисляется необходимая площадь сечения W₁ водоподъемной трубы у смесителя

W₁ = м² (2.9)

9. Вычисляется необходимая площадь сечения W₂ водоподъемной трубы у излива

W₂ = м² (2.10)

В формулах (2.9, 2.10) v₁ и v₂ - скорости движения эмульсии (вода + воздух) соответственно к смесителю и у излива, зависящие от динамического уровня воды в скважине.

Таблица 2.3