книги / Монтаж, обслуживание и ремонт скважинных электронасосов

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И СВОЙСТВА ПЕРЕКАЧИВАЕМЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Плотность жидкости р физическая характеристика, чис­ ленно равная массе единицы объема жидкости. Плотность вы­ ражают в кг/м3.

Вязкость (внутреннее трение) свойство жидкости оказы­ вать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой. Динамическую вязкость р выражают в Па-с. Коэффици­ ент динамической вязкости определяется отношением танген­ циальной силы внутреннего трения в жидкости к единице пло­ щади слоя жидкости.

Кинематическая вязкость V определяется отношением дина­ мической вязкости к плотности, т.е. V = р/р. Кинематическую

ризующая концентрацию ионов водорода в растворе. Численно рН равен отрицательному десятичному логарифму концентрации ио§ов водорода в жидкости: рН = - 1&[Н+]. При температуре 25 С в нейтральной среде рН = 7 , в кислых средах рН < 7, в щелочных средах рН > 7. Для щелочных вод рН > 8.

Температура жидкости ТЦ) - физический показатель, ха­ рактеризующий ее тепловое состояние.

Количественно температуру выражают величиной отклонения нагретости данного тела от строго определенной нагретости, принятой в качестве эталонного начала отсчета температуры.

Температуру выражают в градусах Цельсия ( С) или кельви­ нах (К).

Давление жидкости р величина, характеризующая интен­ сивность сил, действующих на единицу поверхности жидкости по направлениям перпендикулярным к этой поверхности. Дав­ ление выражают в паскалях (Па).

Масса жидкости М - физическая характеристика, являющаяся мерой ее инерционных и гравитационных свойств. Массу выра­ жают в килограммах (кг).

Вес жидкости С - это сила притяжения ее к Земле: О = М#, где 8 * ускорение свободного падения. Вес выражают в нью­ тонах (Н).

Объем жидкости V - это пространство, занимаемое ею. Объем выражают в кубических метрах (м3).

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕФТИ, ВОДЫ И ГАЗА В ПЛАСТОВЫХ УСЛОВИЯХ

Жидкость и газ в пласте находятся под воздействием плас­

ет и по своему значению приближается к плотности легких уг­ леводородных жидкостей.

если скважина заполнена жидкостью полностью и не пере­ ливает (не фонтанирует), то пластовое давление определяют как гидростатическое

где ру - давление на устье скважины.

Если в скважине уровень жидкости не доходит до устья, то пластовое давление

Рпл = # 1Р &

дегазированной нефти устанавливают путем взвешивания опре­ деленного объема в аналитических весах (при стандартных ус­

углеводородного состава и содержания асфальтосмолистых ве­ ществ изменяется от 600 до 1000 кг/м3.

Физические свойства пластовой нефти отличаются от свойств дегазированной. Плотность пластовой нефти изменяется в за­ висимости от давления, количества растворенного в ней газа и температуры.

Плотность пластовой воды зависит от давления, темпера­ туры, объема растворенного в ней газа и содержания различных солей, т.е. от степени ее минерализации. Плотность дис­ тиллированной воды при температуре 4 С принята за единицу. Плотность пластовой воды всегда больше единицы.

На практике плотность пластовой воды определяют при по­ мощи ареометра Боме. Ноль по шкале ареометра соответствует погружению в дистиллированную воду при температуре 15 С.

рв = 144300/(144,3 °Ве),

где °Ве - градус по шкале ареометра Боме (табл. 1).

Вязкость пластовой нефти сильно отличается от вязкости нефти на поверхности, так как в ее составе имеется раство­ ренный газ.

Динамическая вязкость дегазированной нефти растет с уве­ личением ее плотности и уменьшается с ростом температуры (рис. 1).

Вязкость пластовой воды зависит от ее минерализаций. С увеличением температуры взякость воды сильно снижается (рис. 2).

Обводненность - величина, характеризующая содержание воды

впластовой жидкости.

Всоставе жидкости, извлекаемой из продуктивного пласта нефти, кроме нефтяного газа, парафина и серы содержится пластовая вода. В процессе разработки месторождений содер­ жание воды в добываемой продукции возрастает и может пре­ вышать 90%.

Продукция нефтяных скважин содержит определенное коли­ чество растворенных минеральных солей и по степени минера­ лизации подразделяется на следующие группы: А - пресная

(минерализация менее 1 г/л); Б солоноватая (1 - 10 г/л); В - соленая (10 - 50 г/л); Г - рассол (более 50 г/л). Кроме минеральных солей, в пластовой воде могут содержаться окси­ ды железа, алюминия, кремния, а также йод, бром и раство­ ренные газы. В соответствии с этим пластовая вода делится на два типа: щелочная или гидрокарбонатно-натрйевая; хло- ридно-кальцевая с рН = 4 * 6.

меряемая отношением полезной мощности насоса к потребля­ емой. К.п.д. насоса характеризует потери мощности в насосе, которые делятся на механические, объемные и гидравлические. К.п.д. насоса равен произведению гидравлического, объемного

са и его напором Я. Характеристика О-Н позволяет определить мощность N насоса при различных значениях подачи ^. Харак­ теристика (3-7) отражает эффективность работы насоса (к.п.д. -

V)при различных значениях подачи (? (рис. 3).

Характеристика насоса в технических документациях при­

водится при перекачке воды.

а6

Рис» 3. Зависимость на­ пора Я, потребляемой мощности N и К.П.Д. 7) насоса от подачи &

адля жидкостей с вяз­

УСТАНОВКИ СКВАЖИННЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭЛЕКТРОНАСОСОВ

Установки скважинных центробежных электронасосов (УЭЦН) предназначены для эксплуатации нефтяных скважин при раз­ личных условиях: в чисто нефтяных и почти полностью обво­ дненных скважинах; при содержании в откачиваемой жидкости песка, газа; при агрессивной жидкости и жидкости с повы­ шенной температурой (табл, 2).

В зависимости от условий эксплуатации, т.е. от количест­ ва различных компонентов, содержащихся в откачиваемой жид­

жинного электронасосного агрегата 7, 2 (электродвигатель с гидрозащитой и насос) и кабельной линии 3, спускаемых в скважину на колонне насосно-компрессорных труб 4, оборудо­ вания устья скважин 5 и наземного электрооборудования: трансформатора 6 и станции управления 7.

В зависимости от поперечного габарита скважинного элект­ ронасосного агрегата установки подразделяют на следующие условные группы:

УЭЦН предназначена для откачки из нефтяных скважин плас­ товой жидкости (нефти, воды, нефтяного газа и механических примесей) со следующей характеристикой:

бежных электронасосов обычного исполнения на примере 1У9ЭЦН5А-250-1400; 1 - порядковый номер модификации уста­ новки; У - установка; 9 - порядковый номер модификации на­ соса; Э - привод от погружного электродвигателя; Ц - центро­ бежный; Н - насос; 5А - группа насоса; 250 - подача, м3/сут; 1400 - напор, м.

Т а б л и ц а 2

Техническая характеристика установок типа УЭНЦ