2020-05-12
233
Практическая работа №73
Основные технологические расчеты выбора установки ЭЦН
Цель: научиться производить основные технологические расчеты выбора установки ЭЦН
Выбор насосно-компрессорных труб
Диаметр насосно-компрессорных труб (НКТ) определяется их пропускной способностью и возможностью совместного размещения в скважине труб с муфтами, насоса и круглого кабеля. Выбирается диаметр НКТ по дебиту скважины, исходя из условия, что средняя скорость потока в трубах должна быть в пределах 
, причем меньшее значение берется для малых дебитов. Исходя из этого определяют площадь внутреннего канала НКТ, м2,
(8.1)
и внутренний диаметр, см,
, (8.2)
где 
– дебит скважины, м3/сут; 
– выбранная величина средней скорости.
Исходя из ближайшего внутреннего диаметра выбирается стандартный диаметр НКТ (приложение 1). Если разница получается существенной, то корректируется :
, (8.2’)
где 
– площадь внутреннего канала выбранных стандартных НКТ.
Диаметр НКТ также может быть определен по кривой потерь в насосных трубах для заданного дебита и выбранного КПД труб не ниже 0,94.
Определение погружения насоса под динамический уровень
Глубина погружения под динамический уровень, м,
. (8.15)
Здесь 
– давление на приеме насоса, Мпа; 
– давление в затрубном пространстве, Мпа; 
– ускорение свободного падения; 
– плотность водогазонефтяной смеси, кг/м3,
, (8.16)
где 
, 
, 
– плотность нефти, воды и газа соответственно; 
– обводненность; 
– газосодержание на приеме.
Обычно давление на приеме определяют по специальной методике или по графикам, где учитывается истинное газосодержание a и обводненность n продукции скважины. Предполагая, что на глубине спуска насоса отсутствует скольжение газовой фазы относительно жидкостной, можно приравнять a к .
График изменения от газосодержания и обводненности:
Например, при а=30% и n=50% давление на приеме насоса Рпр=1,2 Мпа.
Определение необходимого напора ЭЦН
Необходимый напор определяется из уравнения условий характеристики скважины
, (8.3)
где 
– статический уровень жидкости в скважине, м; 
- депрессия, м;
– потери напоры на трение в трубах; 
– разность геодезических отметок сепаратора и устья скважины; 
– потери напора в сепараторе.
Депрессия определяется при показателе степени уравнения притока, равном единице:
, (8.4)
где 
– коэффициент продуктивности скважины, м3/сут 
Мпа;
– плотность жидкости, кг/м3;
.
Потери напора на трение в трубах, м, определяются по формуле
, (8.5)
где 
глубина спуска насоса, м,
; (8.6)
- глубина погружения насоса под динамический уровень; 
– расстояние от скважины до сепаратора, м; 
– коэффициент гидравлического сопротивления.
Коэффициент определяют в зависимости от числа 
и относительной гладкости труб 
:
, (8.7)
где 
– кинематическая вязкость жидкости, м2/с;
, (8.8)
где 
-шероховатость стенок труб, принимаемая для незагрязненных отложениями солей и парафина труб равной 0,1 мм.
По графику находят значение :
Другим способом определения является вычисление ее по числу Рейнольдса, независимо от шероховатости:
, (8.9)
если 
;
, (8.10)
если 
.
Потери напора на преодоление давления в сепараторе
, (8.11)
где 
– избыточное давление в сепараторе. Подставляя вычисленные значения , и и наперед заданные и в формулу (8.3), найдем величину необходимого напора для данной скважины.
