Скважинная добыча нефти и газа: Методические указания к курсовой работе, страница 6

6. Определяем давление на уровне установки насоса:

                                               .

                                 .

7. Для давления соответствующего глубине спуска насоса определить объемную расходную долю газа :

                                        .

                                   .

8. Определяем необходимость газосепаратора:  – газосепаратор не требуется;  – газосепаратор требуется;  газосепаратор  требуется.

9. Определяем для данного дебита Q по рабочему графику для одной ступени рабочий напор H₀:

                                                 .

                                                       H₀ = 7 м.

10. Определяем количество ступеней насоса по формуле:

                               ,

                     .

11. Определяем потребную мощность ПЭД:

                                        ,

                         .

12. Подбираем по таблицам ПЭД: ЭД Б12-117В5

Рис. 2.3. Установка глубинного центробежного насоса:
1 – электродвигатель; 2 – узел гидрозащиты; 3 – насос; 4, 7 – плоский
и круглый кабель соответственно; 5 – спускной клапан; 6 – хомут
для крепления кабеля; 8 – насосно-компрессорные трубы;
9 – оборудование устья скважины; 10 – автотрансформатор;
11 – станция управления

Рис. 2.4. Расчетные уровни в скважине, оборудованной УЭЦН

2.4. Расчет эксплуатации скважины установкой штанговых глубинных насосов

1. Принимая, что истинная и расходная доли фазы и среды равны между собой, зная плотности нефти, газа и воды, определить плотность смеси :

                                    (см. задание 1.2);

           ;

           ;

                   .

2. Для заданного  и рассчитанной плотности смеси  определить статический уровень  в неработающей скважине:

                      .

3. Зная дебит Q и коэффициент продуктивности первого плата, найдем забойное давление :

                          .

4. Для рассчитанного  и плотности смеси , найти динамический уровень в скважине  при установившемся отборе Q:

                      .

5. Глубину спуска УШГН определяем на 50 м глубже уровня :

                              .

6. Определяем давление на устье установки насоса:

                        .

7. По диаграмме Адонина для заданных глубин спуска и дебита скважины подбираем насос и тип станка качалки. Для глубин спуска более 1000 метров применяется вставной насос. Для глубин менее 1000 метров – невставной.

Насос невставной НН1С – 32 – 09 – 12.

Шифр станка 3СК = 3 = 0,75 = 400, число качаний в мин – 15.

8. По таблице 1.11 [3] для полученного типоразмера насоса
и станка качалки подбираем НКТ и штанги. Количество штанг определяем исходя из глубины спуска насоса с учетом длины одной штанги равной 8 м; ШН – 16; трубы – 51 мм; количество штанг – 117 шт.

9. Определяем число качаний по формуле:

                                                    ,

где  – максимальное число качаний, установленное для станка-качалки;  – максимальная добыча, соответствующая верхней границе данного поля;  – заданная добыча;

                                              .

10. Рассчитываем максимальную нагрузку на головку балансира (при ходе вверх) и максимальное удлинение колонны штанг по расчетной модели, изображенной на рис. 2.5 (стержень с распределенной по длине массой m, соответствующая массе колонны штанг и силой, действующей на нижнюю часть от давления жидкости, масса одной штанги 12,93 кг).

Рис. 2.5

Максимальная нагрузка на головку балансира:

где  – выталкивающая сила;  – чистый вес колонны штанг в воздухе.

Максимальное удлинение колонны штанг:

                                                    ,

где  – сила, действующая на нижнюю часть колонны штанг;  – модуль упругости стали;  – площадь поперечного сечения штанги, .

                   .

Рис. 2.6. Штанговая глубиннонасосная уcтановка:
1 – фундамент; 2 – рама; 3 – электродвигатель; 4 – цилиндр;
5 – кривошип; 6 – груз; 7 – шатун; 8 – груз; 9 – стойка; 10 – балансир;
11 – механизм фиксации головки балансира; 12 – головка балансира;
13 – канатная подвеска; 14 – полированная штанга; 15 – оборудование устья скважины; 16 – обсадная колонна; 19 – глубинный насос; 20 – газовый якорь

Рис. 2.7. Расчетные уровни в скважине оборудованной УЭЦН

2.5. Расчет гидравлического разрыва пласта

1. Вертикальная составляющая горного давления:

                 

2. Горизонтальная составляющая горного давления:

             .