Расчет коэффициента подачи насоса

Коэффициентом подачи установки штангового насоса называется отношение действительной (фактической) производительности штангового насоса Q_ф к теоретической его производительности Q_Т

                            η_ШСНУ = Q _ф / Q _Т,      

Коэффициент подачи учитывает:

- потери жидкости в скважинном насосе;

- степень наполнения цилиндра насоса;

- возможные утечки жидкости из труб и насоса обратно в скважину;

- возможное несоответствие истинного хода плунжера и хода полированного штока вследствие упругих деформаций штанг и труб;

- возможное уменьшение объема нефти, замеренного в мернике по сравнению с объемом нефти, прошедшей через насос, вследствие её разгазирования (усадки нефти).

     По данным замеров дебита и вычисленным коэффициентам подачи штангового насоса можно судить о правильности установленного для скважины технологического режима или о неполадках в работе насоса.

В промысловых условиях при нормальной работе насоса коэффициент подачи обычно находится в пределах 0,7 – 0,8.

Расчет количества жидкости, протекающей через зазор плунжер - цилиндр насоса

Количество жидкости, протекающей через зазор плунжер - цилиндр, определяется по формуле:

q = (4.3)

где е - радиальный зазор, см;

g - ускорение свободного падения, см/с²;

v - кинематическая вязкость, см²/с,

∆ Н. - перепад давлений на длине плунжера, м;

L - длина плунжера, м.

Если ось плунжера смещена относительно оси цилиндра, то утечки увеличиваются примерно в 2,5 раза.

Пример решения задачи.

Исходные данные:

- глубина спуска насоса Н_сп = 1350 м

- тип насоса НВ1-32-25-15

- число двойных ходов n = 6 мин^-1

- длина хода устьевого штока S₀ = 2,5 м

- диаметр (и процент по длине) штанг первой ступени колонны d_Ш1 = 22 мм (28%)

- диаметр (и процент) штанг второй ступени колонны d_Ш2 = 19мм (72%)

- плотность скважинной жидкости, ρ = 1050 кг/м³ (для всех вариантов)

- тип НКТ - 60-5

- идеальная подача насоса Q_ид = 29 м³/сут.

Решение

Вес жидкости в колонне НКТ:

 

Деформации колон штанг и труб:

f_ш =   f_ср

Коэффициент подачи h₀ = 0,9 (Юрчук А.М.), тогда фактическая подача:

Сравнивается с идеальной подачей насоса, указанной в паспорте:

при 10 качаниях в минуту равно 29 м³/сут. При одном качании она будет равна 2,9 м/сут, а при 6:

Следовательно, коэффициент подачи установки: