Выбор основного оборудования фирмы REDA, страница 2

При выборе протектора надо учитывать мощность двигателя, забойную температуру и способность подшипника выдерживать осевую нагрузку. В конце этого раздела приведены таблицы с дополнительными данными для протекторов.

Скважинный кабель

Для насосов Рэда, используется электрический круглый и плоский кабель с медленными жилами с размерами от 1/0 до №6. Надлежащий размер кабеля определяется силой тока, перепадом напряжения и имеющимся пространством между муфтой НКТ и обсадными трубами. Наилучший тип кабеля основывается на забойной температуре и жидкостях.

Пульт управления

Имеются пульты управления для напряжений от 440 до 4800 воль. Выбор основывается на номинальных значениях напряжения, силы тока, мощности и на будущих требованиях.

Трансформаторы

Если напряжение первичной системы не совместимо с требуемым наземным напряжением, но требуется трансформатор. Имеются ступенчатые трансформаторы для увеличения линейного напряжения 440/480 вольт до диапазонов от 800 до 1000 вольт. Трехфазные трансформаторы имеются во многих обычных диапазонах первичного и вторичного напряжений. Однако, при наличии более высоких первичных напряжений, часто более экономично использовать батарею из трех однофазных трансформаторов для ступенчатого уменьшения напряжения до требуемого поверхностного напряжения.

Выбор размера насоса

Пример основной области применения включает следующие данные:

Методика выбора размера насоса
(высокое содержание воды)

1.  Собрать данные (скважина, добыча, жидкость, электрические)

2.  Определить производительность скважины

3.  Вычислить общий динамический набор (TDH) и определить динамический диаметр НКТ.

4.  Выбрать тип ступени насоса

5.  Вычислить необходимое число ступеней

6.  Проверить нагрузку на вал насоса и давление и выбрать двигатель

7.  Вычислить требуемую мощность подшипника протектора и выбрать протектор

8.  Вычислить осевую нагрузку подшипника протектора и выбрать протектор

9.  Определить наземное напряжение и ква для выбора пульта управления и трансформаторов

Простой пример – прямолинейный метод

1.  Собрать данные
Обсадные трубы 5,5                                                 Забойная температура 260°Ф
Перфорации 6000 футов                                          Забойное давление 100 ПСИ
Удельный вес – 1                                                      Частота 60 Гц
НКТ-2-3/8
Глубина посадки насоса 5500 футов
Статистический уровень жидкости 1820 футов
Производительность 0,9 бар/сутки/ПСИ
Необходимо 1300 бар/сутки

2.  Определить производительность скважины
Уровень текущей жидкости = статистический уровень жидкости + депрессия
Максимальная депрессия (к перф.) = 6000 (глубина перф.) – 1820 (стат. Уровень жидкости) = 4180 футов
Максимальная депрессия ПСИ = 4180 фут ´ 0,433 ПСИ/фут (ГРАД) = 1800 ПСИ
ГРАД = 0,433 ´ Уд. вес
Максимальный расход (депрессия к перф.) = 1810 ПСИ ´ 0,9 бар/сутки/ПСИ = 1629 бар./сутки

3.  Вычислить TDH при 1300 бар/сутки
Уровень текущей жидкости при 1300 бар/сутки = стат. уровень жидкости + депрессия
Депрессия ПСИ = 1300 бар/сутки : 0,9 бар/сутки/ПСИ = 1444 ПСИ
Депрессия футы = 1444 ПСИ : 0,433 ПСИ/фут = 3335 футов
Уровень текущей жидкости = 1820 футов + 3335 футов = 5155 фут.
Фрикционные потери = 31 фут на 1Кфут ´ 5,5 Кбут =171 фут
WDH = 100 ПСИ : 0,433 ПСИ/фут = 231 фут
TDH при 130 бар/сутки = 5155 + 171 + 231 = 5557 футов

4.  Выбрать пит ступени насоса
Выбираем DN1300

5.  Вычислить число необходимых ступеней
При 1300 бар/сутки DN1300 генерирует 20,4 фута на ступень (из кривой насоса на 60 Гц и 3500 об/мин).
Число ступеней = 5557 фут.TDH : 20,4 фута/ступ. = 272 ступени.
Использовать весь корпус из 276 ступеней.

6.  Проверить нагрузку вала насоса и давление в корпусе
Мощность насоса = 0,315 л.с. на ступень (из кривой) ´ 276 (ступеней) ´ 1 (уд. вес) = 87 л.с.
Макс. мощность вала = 125 л.с. (стр. 1 технической таблицы), поэтому вал годиться
Макс. напор в раб. диапазоне = 25,5 фут/ступень ´ 276 ступеней = 7038 футов.
Макс. давление в раб. диапазоне = 7038 фут ´ 0,433 ПСИ/фут = 3047 ПСИ.
Номинальное давление в корпусе равно 5000 ПСИ проверить по таблице ограничения по давлению и разрыва в этом разделе)
Следовательно корпус подходит)

7.  Выбрать двигатель
Требуемую мощность двигателя = мощность насоса 87 л.с.
Выбрать промежуточный двигатель серии 456 на 90 л.с., 1220 вольт, 46 ампер
(промежуточный двигатель требуется ввиду температуры)

8.  Вычислить осевую нагрузку подшипника протектора (ТВ) и выбрать протектор
Макс. давление = 3047 ПСИ (из этапа 6)
Площадь вала = 0,3632 кв. дюйма (из таблицы)
нагрузка ТВ для плавающего насоса = 3047 (фунт/кв. дюйм) ´ 0,3632 (кв. дюйма) = 1107 футов
Выбрать подшипник серии 400 для высокой нагрузки с номинальной нагрузкой 2550 фунтов при 260°Ф
(Стандартный подшипник не рекомендуется при темп. выше 250°Ф

9.  Определить размер кабеля
Ток двигателя равен 87 л.с.90 л.с. = 44,5 ампера
Выбрать для перепада напряжения менее чем 30 вольт/1000 футов
Выбрать №4

10.  Вычислить наземное напряжение и КВА для выбора пульта управления и трансформаторов.
Перепад напряжения при 44,5 амп. = 19 В на Кфут = 106 вольт
Наземное напряжение = 1220 вольт (табличка двигателя) + 106 вольт (перепад кабеля) = 1326 вольт
(Использовать пульт управления на 1500 воль)
Наземные КВА = Вольты ´амп. ´ 1,732 : 1000 = 102 КВА
Использовать трехфазный трансформатор на 125 КВА или 3 однофазных трансформатора на 37,5 КВА

Примечание: При вычислении наземных вольт не принимается во внимание коррекция на температуру и коэффициент мощности двигателя. Погрешности вследствие этих двух упрощений взаимно компенсируются. Включение коррекции на температуру без коррекции на коэффициент мощности уменьшает точность.