Выбор штанговой насосной установки и режима ее работы, обеспечивающего заданный отбор нефти — страница 8

  • Просмотров 4177
  • Скачиваний 45
  • Размер файла 117
    Кб

Г(Рпр)]Zp0*Тскв* Q н.с. / Рпр*T0 = (40 – 29,5)0,1*310*3,81*10-4/ /4,6*293 = 1,49*10-4 м3/с Подачу жидкости: Qж(Рпр) = Qнbн(Рпр) + Qв = 3,81*10-4*1,1 = 4,19*10-4 м3/с 8.Коэффициент сепарации газа по формуле IV.194: σс/о = fмеж/Fc = (Dc2 – Dтн2)/ Dc2 = (0,1502 – 0,0892)/ 0,1502 = 0,65 σс = σс/о/[1+36,5Qж(Рпр)/ Dc2* π/4 = 0,65/[1+36,5*4,19*10-4*4/3,14*0,1502] = = 0,34 Трубный газовый фактор: Gн.о. = Gо – [Го - Г(Рпр)] σс = 40 – [40 – 29,5]0,34 = 36,27 м3/м3 Новое давление насыщения Р'нас = 5,5 МПа 9.Определим давление на выкиде насоса: Рвык = 8,5 МПа Определим

среднюю плотность смеси в колонне НКТ: ρсм.т. = (Рвык - Ру)/Lн*g = (8,5 – 1,6) *106/420*9,8 = 1676 кг/м3 10.Определим максимальный перепад давления в клапанах при движении через них продукции скважины: Согласно таблице IV.1 dкл.в. = 30 мм, dкл.н = 25 мм Предварительно определим расход смеси через всасывающий клапан: Qкл = Qж(Рпр) + Q'г(Рпр) Q'г(Рпр) = [Gн.о. - Г(Рпр)] Zp0*Тскв* Q н.с. / Рпр*T0 = = (36,27 – 29,5) 0,1*310*3,81*10-4/4,6*293 = 0,59*10-4 м3/с Qкл = (4,2+ 0,59) *10-4 = 4,79*10-4 м3/с Максимальная скорость

движения смеси в седле всасывающего клапана и число Рейнольдса: υmax = 4 Qкл/d2кл.в. = 4*4,79*10-4/0,0302 = 2,1 м/с Reкл = dкл.в.* υmax/ж= 0,030*2,1/3*10-6 = 2,1*104 По графику IV.1 определим коэффициент расхода клапана при Reкл= 2,1*104 , Мкл = 0,3. Перепад давления на всасывающем клапане: ΔРкл.в. = υ2max*ж. /2 М2кл = 2,12*820/2*0,32 = 0,2 МПа Аналогично определим перепад давления на нагнетательном клапане: Поскольку Рвык > Р'нас, то Q'г(Рвык) = 0 и Qкл = Qж(Р'нас) bн(P'нас) = 1+(1,12 - 1)*[(5,5 – 0,1)/(8,9 – 0,1)]

1/4 = 1,11 Qж(Р' нас) = Qн.с. bн(P'нас) = 3,81*10-4*1,11 = 4,23 *10-4 м/c υmax = 4*4,23 *10-4/0,0252 = 2,71 м3/с Reкл = 0,025*2,71/3*10-6 = 2,3*104 Мкл = 0,4 ΔРкл.н = 2,712*820/2*0,42 = 0,19 МПа Тогда давление в цилиндре насоса при всасывании Рвс.ц. и нагнетании Рнагн.ц. и перепад давления, создаваемый насосом ΔРнас. будут: Рвс.ц. = Рпр - ΔРкл.в = 4,6 – 0,2 = 4,4 МПа Рнагн.ц. = Рвык + ΔРкл.н = 8,9 + 0,19 = 8,69МПа ΔРнас = Рнагн.ц. – Рпр = 8,69 – 4,60 = 4,09 МПа 11.Определим утечки в зазоре плунжерной пары по IV.38, вторым членом

пренебрегаем: qут = (1 + 3/2 + С2э)πDплδ3(Рвык - Рвс.ц)/12жlпл ж= = (1 + 3/2*0,52)3,14*0,055(10-4) 3(8,9– 4,4)106/12*3*10-6*1,2*820 = 0,27*10-4 м3/с Проверяем характер течения в зазоре: Re = qут/πDплж= 2.7*10-5/3,14*0,055*3*10-6 = 52<1000 Следовательно, режим течения жидкости в зазоре ламинарный. Определяем коэффициент наполнения: Qж(Рвс.ц.)≈ Qж(Рпр)≈4,19*10-4 м3/с Г(Рвс.ц.) = 40[(4,4 – 0,1)/(8,9 – 0,1)] 0,454 = 28,9м3/м3 Q'г(Рвс.ц.) = (36,27 – 29,5)0,1*310*3,81*10-4/4,4*293 = 0,62*10-4 м3/с Qсм = (4,19 + 0,62) 10-4 = 4,81*10-4 м3/с βвс = Q'г(Рвс.ц.)/Qсм = 0,62/4,81 = 0,128

Проверяем условие Рвс.ц.< P'нас. Поскольку оно выполняется, то в цилиндре во время хода всасывания имеется свободный газ. Тогда коэффициент наполнения ηнап определяем: Коэффициент утечек по формуле IV.43: lут = qут/2 Qсм(Рвс.ц.) = 0,27*10-4/2*4,81*10-4= 0,028 Газовое число по формуле IV.44: R = Q'г(Рвс.ц.)/ Qж(Рвс.ц.) = 0,62*10-4/4,19*10-4 = 0,148 Рнагн.ц. = 8,69 МПа > Р'нас = 5,5 МПа Следовательно коэффициент наполнения определяем по формуле IV.47: δη2 = mвр/(1 + R){(bж (Рвс.ц.)/ bж