Определение необходимого напора эцн

Напор центробежного насоса в м. столба жидкости определяется из уравнения

Где - статический уровень (задается); – напор, теряемый на трение и местные сопротивления при движении жидкости в трубах от насоса до сепаратора; - разность геодезических отметок устья скважины и сепаратора;

давление в сепараторе, выраженное высотой столба жидкости.

Депрессия или при n=1 ,

где Q –дебит скважины в ,

К – коэффициент продуктивности скважины в ,

n – показатель степени в уравнении притока.

Потери напора на трение и местные сопротивления определяются по формуле:

где –λ коэффициент гидравлического сопротивления.

L= - глубина спуска насоса в м (h-глубина погружения под динамический уровень примерно 250-350м)

l-расстояние от устья скважины до сепаратора, м;

d-внутренний диаметр насосных труб, м;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений.

V=Q/F – средняя скорость жидкости в трубах, м/с

F-площадь внутреннего канала труб.

Определение глубины погружения насоса.

1.Исходя из условия, что газосодержание на приеме насоса не должно превышать =0,25, найдем газовый фактор на приеме.

Расход газосодержание. , откуда , если β=0,25.

2. По графику (рис. 107 Оркин, Юрчук; или рис VII. 5 Юрчук, Истомин) найдем давление на приеме

3. Плотность водогазонефтяной смеси

n-обводненность; -плотность нефти.

4. Глубина погружения под динамический уровень

h= (м) , где ) в МПа

5. Глубина погружения насоса L=

По уточненной методике Снарева А.И.

давление на приеме можно определить по формуле

Где Г – газовый фактор

= Г(1-β)(1-σ)- объем растворенного газа

-коэффициент сепарации газа

=0,1033 МПа, - температура на устье

Z-коэффициент сжимаемости газа

- объемный коэффициент нефти, соответствующий давлению на приеме.

β-объемное газосодержание на приеме насоса.

Коэффициент λ при движении в трубах однофазной жидкости определяется в зависимости от числа Re и относительной гладкости труб .

Число Re=,

где ν=0,02-0,03 , - средняя скорость, d – внутренний диаметр труб

λ=64/Re, еслиRe<2300, ламинарный режим

λ=, если Re<2800, переходный режим

λ=, еслиRe>2800, турбулентный режим.

Относительная гладкость труб ;

где Δ-шероховатость стенок труб (для НКТ, не загрязненных отложениями парафина и солей Δ принимают 0,1мм). По найденным значениям Re и k по графикам (рис 64,Юрчук А.М.) или по вышеприведенным формулам определяют λ.

Высота подъема жидкости газом

(1-n); Где d – в дюймах

(1-n); Где d – в см.

Выбор электродвигателя

По заданным подаче и напору насоса определяют потребляемую им номинальную мощность.

. N=,

гдеQ- подача насоса, м³/сут;

H- напор насоса,м;

ρ- плотность перекачиваемой жидкости кг/м³;

η_н- к.п.д. насоса.

Полученную ориентировочным расчетом мощность N следует увеличить на 5-8%, т.к. насос может работать некоторое время и не при номинальном режиме. По величине N и внутреннему диаметру эксплуатационной колонны по таблицам выбирают электродвигатель.

Лекция 6

Определение габаритного диаметра агрегата.

наружный диаметр двигателя насоса и подъемных труб выбирают с учетом размещения их вместе с кабелем в эксплуатационной колонне заданных размеров. При этом имеют ввиду, что погружной агрегат и первые от агрегата трубы составляют жесткую систему и расположение их в скважине должно рассматриваться совместно. Зная глубину спуска, искривленность скважины и состояние эксплуатационной колонны, выбирают допустимую величину зазора между агрегатом и колонной. От величины зазора зависят габаритные размеры насоса и двигателя, увеличение которых дает возможность создать наиболее мощные погружные агрегаты. В то же время для сохранности кабеля, и устранения опасности прихвата агрегата в эксплуатационной колонне диаметральный зазор для скважины с диаметром колонн до 219мм принимают 5-10мм. Габаритный диаметр агрегата с учетом плоского кабеля равен:

где - наружный диаметр электродвигателя, мм.

-наружный диаметр насоса, мм

- толщина плоского кабеля

S-толщина хомута, крепящего кабель

- увеличении габаритного размера агрегата на высоту сегмента над плоским кабелем (0,005-0,015), причем больший размер относится к большим установкам.

Габаритный размер агрегата при учете труб и круглого кабеля равен:

Где dм – диаметр муфты НКТ

dк- диаметр круглого кабеля, мм.

Если размер Амакс окажется больше Dмакс, то выше агрегата следует установить 100-150м насосных труб меньшего диаметра, при котором Амакс будет меньше Dмакс или установить на всей длине плоский кабель.