Подбор скважинного оборудования «ручной»

 

1) Плотность смеси: ρсм=(ρвb+ρ(1-b))(1-Г)+ρгГ= =(1180⋅0,44+901(1-0,44))(1-0,3)+1,2⋅ 0,1=716,75 кг/м. куб [1]

2) Забойное давление при заданном дебите: Pзаб=Pпл-Q/kпрод= =14,5-9/1,05=5,93 МПА [1]

3) Глубина расположения динамического уровня: Ндин=Lскв-Pзаб/ρсм⋅g=1570-5,93/716,75⋅ 9,81=727 м. [1]

4) Давление на приеме насоса: Pпр=(1-0,3)Pнас=8,2⋅0,7=5,74МПА

5) Глубина подвески насоса: L=Hдин+Pпр/ ρсм⋅g= =727+5740000/716,752⋅9,81=1534 м.

 

Типоразмер базового скважинного оборудования по ГОСТ Р51896 – 2002

Выбираем: 60 – ННБД1 – 44/18

 

Диаметры штанг: d1=0,019 м; d2=0,022 м.

 

Qид=1440⋅n⋅η⋅S(Fнас1.-Fнас2.)=1440⋅4,5⋅2,5⋅(0,044-0,032)=10,08 м. куб/сут

 

 

Pmax=(Pшт+Pж)1,15

 

Pшт=ρшт(l1⋅0,785d1+l2⋅0,785d2)9(1-ρж/ρст)=7900(1068⋅0,785⋅0,019=502⋅0,785⋅0.022)9(1-716,752/7900)=31,7 кН

 

Pж=(ρжgH+Pбуф)Fнас=(716,75⋅9,81⋅727+1000000) ⋅0,012=7,3 кН

 

Pmax=(31,7+7,3)1150=44,85 кН

 

Pмин=28кН

 

Pmax привода=1,3 Pmax=58,305 кН

 

Выбираем: 7СК8 – 3,5 – 4000 S=3 n=5,5

 

Pвибр= α⋅m Ѡ

mѠ= =0,34

[1]

 

 

[1]

 

 

Sp=3-(0,03+0,014)=2,956 м

 

Q=2,956⋅1440⋅0,855⋅0,785⋅(0,044-0,018) ⋅0,026=9,78 м. куб/сут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОДБОР КОЛОННЫ ШТАНГ

 

[1]

[1]

 

[1]

 

 

Максимальные напряжения

 

[1]

 

Амплитудные напряжения

 

 

 

 

 

Сталь для штанг 15Н3МА ГОСТ 4543-71

 

 

МЕСТО УСТАНОВКИ КАНАТНОЙ ШТАНГИ И ЕЕ ДЛИНА

Из инклинограммы «Шагирто – Гожанского» месторождения. Начало зарезки бокового ствола, приходится на длину НКТ Lнач. искр=1069 м. Глубина подвески насоса Lподвески насоса=1276 м. компоновка тяжелого низа штанг (из ручного расчета lтяж. низа= 36 м. (L одной штанги равна 8 м) принимаем тяжелый низ = 40 м.

Длина канатной штанги L канат. штанг= 1276 -40-1069=167м.

 

Принимаем 250 м.

 

Канатная штанга будет устанавливаться на длине 986 м. и протяженность ее составит 250 м.

РАСЧЕТ ШТОКА НА ПРОГИБ

Расчет штока на прогиб необходимо провести ввиду того, что при эксплуатации в боковом стволе скважины (угол достигает 55°) насосного оборудования, из-за достаточной стрелы прогиба, будет происходить интенсивный износ механического уплотнетнения. Для его устранения на расчетной длине необходимо смонтировать центраторы.

 

1. Вес штока в пластовом флюиде:

 

 

– ускорение свободного падения

– плотность пластового флюида

– масса штока

– объем штока

2. Условие прочности при изгибе по максимальному нормальному напряжению:

 

[15]

– расчетное сопротивление стали;

– момент сопротивления круглого сечения штока

3. Требуемый диаметр штока равен:

 

[15]

4. Момент инерции поперечного сечения равен:

 

[15]

 

5. Прогиб штока

 

[14]

 

– вес штока в пластовом флюиде

6. Максимальный прогиб штока

 

[14]

 

7. Проверка жесткости балки. Условие жесткости:

 

для стальных конструкций величина допускаемого прогиба определяется из следующего условия:

[15]

– вылет штока

Следовательно, величина допускаемого прогиба штока равна

 

Условия жесткости штока выполняются.

 

ВЫВОД

 

 

Из ручного расчета и расчета программы «автотехнолог»

В качестве привода, будет использован балансирный станок качалка «7СК8 – 3,5 – 4000» ГОСТ 5866 – 76 (S=2,95 м; n= 4,98 об/мин).

В качестве насоса, будет использован насос «60 – ННБД1 – 44/18» ГОСТ – Р 51896 – 2002 (Теоретическая подача (при n=5 об/мин и S=3 м) равна 23,8 м. куб/сут. Глубина спуска равна 1276 м. Диаметр шарика 24 мм. Длина хода плунжера (штока) 3000 мм.

В качестве штанг, будут использованы «19 и 22» ГОСТ 13877 – 80 материал штанг «Сталь 15Н3МА» ГОСТ 4543-71. Канатная штанга будет установлена на длине 986 м. протяженностью (L=250 м). Длина тяжелого низа равна 40 м.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Ивановский В. Н., Дарищев В. И., Сабиров А. А., Каштанов В. С., Пекин. С. С. Скважинные насосные установки для добычи нефти. – М: ГУП Изд–во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2002. – 824 с.: ил.

2. Быков И. Ю., Бочарников В. Ф., Ивановский В. Н., Цхадая Н. Д., Мордвинов А. А. Техника и технология добычи и подготовки нефти и газа: Учебник для вузов. Том 1 – М.: ООО “Издательство “Энерджи Пресс”, 2013. – 456 с.

3. Захаров Б. С. Специальные типы штанговых насосов – М.: ОАО «ВНИИОЭНГ». 2008 – 120 с.

4. Уразаков К. Р., Богомольный Е. И., Сейтпагамбетов Ж. С., Газаров А. Г. Насосная добыча высоковязкой нефти из наклонных и обводненных скважин / Под ред. М. Д. Валеева. – М.: ООО «Недра бизнесцентр», 2003. – 303 с.: ил.

5. Инженерная практика №9 2011 г. Статья, Виталия Кондарева: Применение расширителей концентрического типа для увеличения диаметра боковых стволов и стволов малого диаметра.

6. Ивановский В. Н. «Анализ современного состояния и перспектив развития скважинных насосных установок для добычи нефти»

http://www.autotechnologist.com/d/5.pdf

7. Патентная документация. Авторы патента: Захаров Б. С. / Механическое уплотнение (RU 2025629).

8. Патентная документация. Авторы патента: Пекин С. С., Деговцов А. В., Сабиров А. А., Ивановский В. Н. / Владельцы модели: Общество с ограниченной ответственностью «Центр образования, науки и культуры имени И. М. Губкина» (ООО «ЦОНиК имени И. М. Губкина»). Канатная насосная штанга (RU 123445).

9. Патентная документация. Авторы патента: Семенов В. Н., Краснов В. А., Мосин А. В., Пекин С. С., Деговцов А. В., Сабиров А. А., Ивановский В. Н., Красноборов Д. Н., Андреев К. В., Поносов Е. А., Мазеин И. И., Третьяков О. В. / Насосная установка для эксплуатации скважины с боковым стволом (RU 131801)

10. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник - Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1982. – 464 с.

11. Конструкционные материалы: Справочник /Б.Н. Арзамасов, В.А. Брострем, Н.А. Буше и др.; Под общ. ред. Б.Н.Арзамасова. – М.: Машиностроение, 1990. – 688 с.

12. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: в 3-х т.: Т. 1. – М.: Машиностроение, 2001. – 920 с.

13. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: в 3-х т.: Т. 2. – М.: Машиностроение, 2001. – 912 с.

14. http://doctorlom.com/item173.html

15. http://www.win-ni.narod.ru/sopromat/rgr4.pdf

16. http://sopromatguru.ru/raschet-balki.php

17. http://www.ecogermet-m.ru/site/23

18. http://www.e-eng.ru/inform/inform_23.html