Практическая часть Исходные данные для первой части
№ |
Наименование параметра |
Вариант – 21 (1) |
1 |
Дебит скважины планируемый, м3/сут |
15 |
2 |
Глубина спуска насоса, м |
1200 |
3 |
Диаметр плунжера насоса, м |
0,032 |
4 |
Плотность жидкости, кг/м3 |
900 |
5 |
Длина хода полированного штока, м |
2,0 |
6 |
Число качаний балансира, мин-1 |
8 |
Исходные данные для второй части
№ |
Наименование параметра |
Вариант – 21 |
1 |
Глубина скважины, м |
1730 |
2 |
Пластовое давление, МПа |
17,5 |
3 |
Забойное давление, МПа |
12,5 |
4 |
Плотность воды, кг/м3 |
1008 |
5 |
Плотность нефти, кг/м3 |
820 |
6 |
Обводненность нефти, д.ед. |
0,75 |
7 |
Коэффициент продуктивности |
1,5 |
8 |
Газовый фактор, м3/т |
85 |
9 |
Коэффициент подачи |
0,75 |
10 |
Плотность газа, кг/м3 |
1,6 |
11 |
Ускорение свободного падения, м/с2 |
9,81 |
12 |
Объемный коэффициент нефти |
1,16 |
Часть 1
Расчетная производительность подачи ШГН:
приблизительно
равно планируемому дебиту (15 м3/сут).
Выбранные параметры D,
n,
S
обеспечивают планируемый дебит. Для
точного попадания можно либо незначительно
увеличить n
или использовать чуть больший диаметр
плунжера.
Вес столба жидкости в НКТ:
Общее усилие:
Полированный шток и балансир станка-качалки должны быть рассчитаны на усилие не менее 11076 Н.
Проанализируем изменение дебита при варьировании показателей S и n:
Таблица 1
S, м |
n, мин-1 |
Дебит, м3/сут |
2,0 |
8 |
14,4 |
2,2 |
15,8 |
|
1,8 |
13,0 |
Таблица 2
n, мин-1 |
S, м |
Дебит, м3/сут |
8 |
2,0 |
14,4 |
7 |
12,6 |
|
9 |
16,2 |
Дебит прямо пропорционален длине хода S: увеличение S на 10% дает рост дебита на 10%. Дебит прямо пропорционален числу качаний n. Изменение n на 12,5% дает такое же изменение дебита.
Для изменения дебита скважины проще и надежнее варьировать длину хода S. Изменение n эффективно, но ограничено инерционными нагрузками и снижением коэффициента подачи η.
Максимальная частота качаний ограничена квадратичным ростом инерционных нагрузок (опасность разрушения штанг) и снижением коэффициента подачи насоса (жидкость не успевает заполнить цилиндр). Для глубины 1200 м рекомендуемый максимум n ≈ 10–12 мин⁻¹.
Рисунок
1 – Диаграмма №1
По форме диаграммы №1 работа насоса не в норме. На ней присутствуют явные признаки аномалии в области меньших положений штока.
Наиболее вероятной причиной такой формы графика является утечка в нагнетательном клапане.
При ходе вниз плунжер должен идти вниз, вытесняя жидкость из-под плунжера через нагнетательный клапан в колонну НКТ. Если нагнетательный клапан негерметичен (утечка), жидкость начинает перетекать из колонны НКТ обратно в цилиндр (над плунжером).
Рисунок
2 – Диаграмма № 2
Данная динамограмма не соответствует норме. Наиболее вероятной причиной такой формы динамограммы является неполное наполнение цилиндра.
В цилиндр насоса поступает недостаточно жидкости или вместе с жидкостью поступает много газа. Когда плунжер начинает движение вверх, он сначала сжимает эту газовую смесь (или просто идет "вхолостую" в пустом цилиндре) до тех пор, пока давление под плунжером не станет достаточным для открытия нагнетательного клапана.
Рисунок
3 – Диаграмма № 3
Данная динамограмма не соответствует норме.
Наиболее вероятной причиной такой формы является заклинивание плунжера в цилиндре или зависание плунжера.
Рисунок
4 – Диаграмма № 4
Данная диаграмма соответствует норме.