2.5 Подбор уэцн к скважине

Межремонтный период работы скважин с установками ЭЦН сильно зависит от правильности выбора конструкций установок и режима их работы. Значительные осложнения при работе скважин (образование вязких водонефтяных эмульсий, вынос в скважину песка, работа насосов в присутствии свободного газа и т.д.) предъявляют особые требования к проектированию работы насосного оборудования.

Основным критерием для выбора глубины погружения насоса является газосодержание на его приёме. А так как основным осложнением является высокое обводнение скважинной продукции, вследствие этого образуется водонефтяная эмульсия с высокой вязкостью, но в то же время уменьшается газосодержание.

2.5.1 Пример расчета и подбора глубинно-насосного оборудования уэцн к скважине

Ph = 860 кг/м3 m/м3 – плотность нефти

Обводненность (объемная) в = 92%

Газовый фактор Гпло = 50 нм3/м3

Плотность воды Pв = 1,12 m/м3 = 1120 кг/м3

Объемный коэффициент нефти Вн = 1,16

Давление насыщения Рнас = 8,6 МПа

Пластовое давление Рпл = 18,2 МПа

Глубинные залегания пласта Lф = 1700 м

Коэффициент продуктивности Кпр =0,78 м3/сут.от

Буферное давление Рб = 2,7 МПа

Дебит (жидкость) проектным Qш = 75 м3/сут.

Диаметр лифта d = 2,5 4

Температура пласта tпл = 40 0

Плотность газа Рr = 1,2 кг/м3

Забойное давление 80 отм = 8,6 МПа

Тип ЭЦНМ5-80

Подача на оптимальном режиме при работе на воде Qбо = 85 м3/сут. Давление на оптимальном режиме при работе на воде Рбо = 12МПа. Число ступеней z = 354

Расчет

Плотность пластовой жидкости:

(2)

где Рн.с. – плотность сепарированной нефти

Рн.с. = 860 кг/м3

Рr – плотность газа

Рr = 1,2 кг/м3 = 1,2 10-3 m/м3

Гпло – пластовой газовой фактор

Гпло = 50 нм3/м3

Рв – плотность воды

Рв = 1120 кг/м3

В – объемная обводненность, доли единицы

В = 0,92

Вн – объемный коэффициент нефти

Вн – 1,16

м3

Забойное давление принимает равное давлению насыщения

Рзаб = Рнас = 8,0 МПа

Определяем дебит нефти

(4)

где Кпр – коэффициент продуктивности

Кпр = 7,8 м3/сут МПа

Рпл – пластовое давление

Рпл = 18,2 МПа

Рзаб – забойное давление

Рзаб = 86МПа

Q = 7,8 (18,2-8,6) = 75 м3/сут (5)

Определяем работу газа в лифте Lr

где dn – диаметр насосно-компрессорных труб, дюйм

dn = 2,5 4

Гпло – пластовый газовый фактор

Гпло = 50 нм3/м3

Рб – буферное давление

Рб = 2,7 МПа

Рнас – давление насыщения

Рнас = 8,6 МПа

Определить давление развиваемое насосом

Рн при Рвпх = Рвх = Рпл

Рн = 10-5Lф Рпл + Рб-10-5Lr Рпл – Рзаб (7)

Где Lф – глубина пласта,

Lф = 1694,4 м

Рпл – удельный вес пластовой жидкости

Рпл = 1090 m/м3

Рб – буферное давление

Рб = 2,7 МПа

Lr – работа газа в насосно-компрессорных трубах

Lr = 12, 7 м

Рн = 10-5 1694,4 1090 + 2,7 -10-5 12,7 1090-8,6 = 12,43 МПа

Определить коэффициент давления Кр

(8)

где Рн – давление разбиваемое насосом

Рн = 12,43 МПа

Кz = поправочный коэффициент, учитывающий излишние коэффициента давления в зависимости от числа ступени z

Z=354

Кz = l0, 185

Кр =

Определить относительную подачу насоса по жидкой фазе в условиях лирника qж

Qж = Qm/Qво (9)

Где Qm = проектный дебит (жидкость)

Qm = 75 м3/сут

Qво – относительная подача подбираемого насоса при работе на воде

Qво = 84 м3/сут

Qж = 75/84 = 0,89

Определить коэффициент М, учитывающий излишние газосодержания в зависимости от обводненности

(10)

где Ввх – газасодержание

Ввх = 0,1

Вн – объемный коэффициент

Вн = 1,16

в – объемная обводненность

в = 0,92

Гпло – пластовый газовый фактор

Гпло = 50 нм3/ м3

3

Определить давление на входе в насос Рвх

Рвх = l Рнас (11)

Рвх = 0,62 8,6 = 5,33 МПа

Определить глубину подвески насоса Ln, исходя из условия отсутствия, водяной подушки на забое

6 (12)

где Lф – глубина занимания пласта (фильтра)

Lф = 1694,4 м

Рзаб – забойное давление

Рзаб = 8,6 МПа

Рвх – давление на входе в насос

Рвх = 5,33 МПа

Р – удельный вес пластовой жидклсти

Р = 1090

6 = 1388,6 л

Выбираю установку УЭЦН-80-1200 исходя из оптимального режима при обеспечении производительности установки.

Qж.фак = 75 м3/сут

(13)

Таким образом коэффициент подачи установки находится в области оптимального режима эксплуатации, которым рекомендуется от 0,8 -1,2

2.6 Анализ режимов работы по группе скважин оборудованных УЭЦН

Проведён анализ режимов работы по группе скважин. Коэффициент подачи установки в оптимальном режиме эксплуатации, рекомендуется 0,8-1,2.

Таблица 9. Анализ режима работы скважин оборудованных УЭЦН

№ скв	Тип УЭЦН	Н	Кпод	Ндин	Рпл	Рзаб	%в	Qн	Qв
934	УЭЦНA5-60-1200	1450	0,63	1385	157	50	88	75	73,3
936	УЭЦНA5-60-1200	1400	1,33	326	153	119	94	172	193,5
956	УЭЦНM5-125-1300	1370	1,4	441	195	131	97	25	22
1210	УЭЦНA5-30-1250	1410	0,9	990	165	63	82	30	24,3
2705	УЭЦНA5-30-1250	1460	1,13	963	145	67	78	45	33,4
4120	УЭЦНA5-60-1350	1460	0,8	825	169	83	68	130	153,4
4160	УЭЦНM5-125-1200	1220	1,04	270	203	158	100	10	9,7
4175	УЭЦНA5-25-1000	1200	2	421	176	123	88	145	163
4147	УЭЦНM5-125-1300	1420	1,22	536	185	130	97	80	81
4182	УЭЦНA5-60-1200	1050	1.5	284	96	79	88	100	104,4
4190	УЭЦНM5-80-1200	1460	1,25	801	166	' 93	97	90	100

Для высокообводненых скважин с содержанием воды 80% и более забойное давление оптимальное равно 115атм.

Скважины (936, 956, 4147, 4190 ) работают в режиме. На этих скважинах коэффициент подачи превышает оптимальной области, забойное давление выше оптимального значения. Но из-за высокой обводнености продукции (94-97%) нет смысла увеличивать производительность насоса.

Скважины (4175, 4182) работают с забойным давлением равным оптимальному забойному давлению, но коэффициент подачи насоса у них (1,5-2) больше оптимального коэффициента подачи насоса (0,8-1,2). На таких скважинах рекомендовано произвести замену насоса большей производительностью:

ЭЦНА5-25-1000 на ЭЦНА5-80-1200

ЭЦНА5-60-1200 на ЭЦНА5-80-1200

Скважина 4120 по коэффициенту подачи (0,8) приближенна к критической (0,75), забойное давление значительно ниже оптимального. Значит, данную скважину следует переводить на иной механизированный способ добычи.

Скважина 934 аналогична скважине 4120

Скважина 4160 подлежит ликвидации, либо перевод на нагнетательную скважину, из-за высокой обводнённости добываемой продукции (100%)

Скважины (1210, 2705) по коэффициенту подачи соответствуют оптимальному коэффициенту, но с низким забойным давлением от оптимального забойного давления. Скважины следует перевести на другой механизированный способ.