Расчёт подбора УЭЦН к скважине

 

Расчет производится на основе методики подбора УЭЦН к скважине, предложеннойв Методическом указании к курсовому проектированию для студентов специальности. Данная методика предназначена для проведения оперативных расчётов технологических параметров скважин, оборудованных ЭЦН, промысловыми работниками, занимающимися оптимизацией режимов работы данной категории скважин. Точность промежуточных и конечных расчётных величин находится в пределах допустимых значений для промысловых условий.

В методике используются математические зависимости для параметров водонефтегазовых смесей, прокачиваемых насосами, полученные отечественными и зарубежными исследователями. Конечная цель в данной методике – определение точки пересечения рабочей характеристики выбираемого насоса с условной характеристикой скважины, то есть нахождение условия совместной работы скважины и насоса. В методике производится учёт влияния вязкости водонефтяной смеси на паспортные, снятые на воде, рабочие характеристики ЭЦН.

Решение

1. Коэффициент, учитывающий удлинение ствола скважины.

 

1-19/2693=0.993

 

2. Плотность нефти в затрубном пространстве скважины.

 

 0.838+1,03*0.821)/2,085=0.807(г/см³)

 

3. Плотность водонефтяной смеси, откачиваемой насосом.

 

 0.821*(1-18/100)+1.18(18/100)=0.886(г/см³)

 

4. Коэффициент, учитывающий увеличение объёма водонефтяной смеси, поступающей к приёму насоса (>1).

 

 1.196(1-18/100)+18/100=1.161

 

5. Вязкость водонефтяной смеси, поступающей к приёму насоса (при n 60%).

6.

 1.41*0.886/(0.821-(18/100)^1/3 (1+(1.18/0.821-1)*18/100)=3.239(сП)

m_н.пл – вязкость пластовой нефти, сП.

Если m_см 5 сП или n>60%, то поправочные коэффициенты К_q= 1; K_н= 0,99. В нашем расчёте мы принимаем именно такие коэффициенты, так как m_см 5 сП.

7. Приведённый статический уровень в скважине, работающей на режиме ЭЦН перед переводом её на оптимальный режим эксплуатации.

 

 (2584-2300)*(0.807/0.886)-(((130-7)*10)/(0.993*0.886))+2693+2300-2584+7*10/0.886=1348.262(м)

 

Н_п.н. – глубина подвески насоса в скважине, м

Н_д. – динамический уровень в скважине, м

Р_пл. – пластовое давление по скважине, атм.

Р_затр. – затрубное давление в скважине, атм.

Р_буф. – давление на буфере скважины, атм.

Для обеспечения отбора по скважине, равного 57 м³/сут, предварительно выбираем насос 5-40-2600. Для насоса коэффициенты, аппроксимирующие рабочую область характеристики насоса: S₁=1275.49 м; S₂=13.1757 сут/м²; S₃=0.21631 сут²/м⁵;

7. Коэффициент, приближающий условную характеристику скважины к рабочей области насоса по напору.

 

 (1275.49-1348.262)*1²/1.21*1.161²*0.21631=-206.371(м⁶/сут²)

8. Величина, обратная коэффициенту продуктивности скважины (К_пр), характеризующая массовый расход водонефтяной смеси, поступающей к приёму насоса.

 

 10*1/(0.993*0.886*7.324*0.99)=1.568

 

9. Коэффициент, приближающий условную характеристику скважины к рабочей области насоса по подаче.

 

 (13.1757-1.568)*0.99/(2.2*1.161*0.21631)=20.804(м³/сут)

 

10. Проектный (оптимальный) отбор жидкости из скважины в поверхностных условиях.

 

 20.804+(-206.371+20.804²)^1/2=35.851(м³/сут)

 

11. Проектное забойное давление в скважине.

 

 130-35.851/7.324=125.105 (атм.)

 

12. Динамический уровень в скважине при её освоении на жидкости глушения.

 2693-(10*125.105)/(0.993*1.18)=1625 (м)

 

13. Глубина подвески насоса в скважине.

 

 2693-10*(125.105-97.5)/0.993*0.886=2379 (м)

 

14. Проектный рабочий динамический уровень в скважине при установившемся режиме работы.

 

 2379-((10*(125.105-7)-0.886*(2693-2379))/0.807)=1466 (м)

 

15. Количество водонефтяной эмульсии, перекачиваемой насосом.

 

35.851*1.161=41.613(м³/сут)

 

Для данного насоса рабочая область по отбору жидкости составляет 25 – 70 (м³/сут); проектный отбор водонефтяной смеси по скважине, равный 57 (м³/сут), находится в рабочей области. График согласования напорных характеристик скважин и насоса представлен ниже.

На напорную характеристику скважины накладывается Н(Q) - характеристика насоса для отыскания точки их пересечения, определяющей такой дебит скважины, который будет равен подаче ЭЦН при совместной работе насоса и скважины. Точка А - пересечение характеристик скважины и ЭЦН. Абсцисса точки А дает дебит скважины при совместной работе скважины и насоса, а ордината - напор H, развиваемый насосом. Для эффективной и экономичной работы необходимо подобрать ЭЦН с такими характеристиками, чтобы точка пересечения характеристик совпала бы с максимальным к. п. д. (точка В) или, по крайней мере, лежала бы в области рекомендованных режимов работы данного насоса (штриховка).

Как видим, в нашем случае точка А пересечения характеристик получилась в пределах заштрихованной области. Желая обеспечить работу насоса на режиме η_max, находим подачу насоса (дебит скважины) Q_скв, соответствующую этому режиму. Напор, развиваемый насосом при подаче Q_cкв на режиме η_max, определяется точкой В. В действительности при этих условиях работы необходимый напор определится точкой С.

 

 

Таким образом, для обеспечения эффективной и экономичной работы

скважины № 155 пласта Д1+Д2 необходимо заменить работающий в скважине насос ЭЦН 5-80-2600, на рассчитанный насос ЭЦН5-40-2600.

 

Техническая часть