Завдання № 1. Вибір обладнання для експлуатації свердловини СШНУ

 

Вихідні дані: дебіт свердловини Q = 14 т/добу при питомій вазі нафти γ=0,92 т/м³; Н =1450 м – висота піднімання стовпа рідини (динамічний рівень знаходиться біля прийому насоса), тип насоса – вставний НСВ1.

 

1.1 Підбір основного глибинонасосного обладнання

 

Переводимо величину Q = 14 т/добу до розмірності (м³/добу).

м³/добу. (1.1)

Знаходимо теоретичну продуктивність при коефіцієнті = 0,75, котрий приймається для розглядуваних у контрольній роботі та курсовому проекті свердловинних штангових насосних установок,

м³/добу. (1.2)

За допомогою діаграм АзНІІ (додаток А) визначаємо тип приводу глибинного штангового насоса.

Даним умовам:

– теоретична продуктивність свердловини = 20,28 м³/добу;

– глибина розташування вставного плунжерного насоса – = 1450 м;

– динамічний рівень знаходиться біля прийому насоса;

– тип приводу – балансирний верстат-качалка типу СКД, – відповідає верстат-качалка СКД6-2,5-2800 з діаметром плунжера глибинного насоса = 32 мм та ходом головки балансира, який необхідний для забезпечення заданого дебіту, = 2,0 м. Приклад вибору типорозміру верстата-качалки наведений на рисунку 1.1. Здійснюється він у такому порядку:

на вісі абсцис знаходиться значення глибини розташування штангового насоса, , м, та проводиться вертикальна лінія;

на вісі ординат знаходиться значення дебіту, , м³/добу, і проводиться горизонтальна лінія;

точка перетину вертикальної та горизонтальної ліній повинна знаходитися в області між верхньою і нижньою кривими, що зображені на одній із діаграм додатка А. Діаграма, в якій точка перетину прямих потрапила до області , відповідає необхідному типорозміру верстата-качалки;

від точки перетину проводиться горизонтальна лінія до перетину з верхньою кривою області ;

за робоче значення діаметра плунжера та довжини ходу приймається найближче верхнє значення, котре розташоване на цій кривій.

Рисунок 1.1 – Область застосування верстатів-качалок СКД6-2,5-2800 та СКДТ6-2,5-2800 (максимальна кількість подвійних ходів за хвилину хв^-1): А – верхня границя області застосування СКД4-2,1-1400; І – область застосування верстатів-качалок СКД6-2,5-2800 і СКДТ6-2,5-2800

 

При виборі діаметра насосних труб орієнтуються на діаметр плунжера глибинного насоса (додаток Б). Ураховуючи те, що обраний діаметр плунжера глибинного штангового насоса складає = 32 мм, обираємо діаметр насосних труб = 73 мм.

Діаметр і матеріал насосних штанг, котрі обираються за робочі, залежать від підібраного діаметра плунжера глибинного штангового насоса й глибини його встановлення та приймається згідно з додатком В. При цьому колона штанг буває одно-, дво- та триступінчастою. Найпростішою колоною є однорозмірна – по всій довжині штанги мають однаковий діаметр. Але в певних випадках для полегшення її загальної ваги застосовують також ступінчасті колони, що складаються з кількох ділянок, які мають різні діаметри (найбільший – нагорі, а далі – зі зменшенням).

У заданих умовах приймаємо двоступінчасті вуглецеві насосні штанги (сталь 40У). При цьому 31% від загальної довжини насосних штанг мають діаметр 22 мм та 69% від загальної довжини насосних штанг мають діаметр 19 мм.

Звідси довжина штанг діаметром 22 мм – 450 м, а довжина штанг діаметром 19 мм – 1000 м.

Верстат-качалка СКД6-2,5-2800 має згідно з додатком Г такі показники:

хід головки балансира S = 0,9; 1,2; 1,6; 2; 2,5 м;

кількість гойдань за хвилину = 5, 10, 14 хв^-1.

Для забезпечення довготривалої роботи верстата-качалки, з метою отримання заданого дебіту = 20,28 м³/добу слід використовувати, як було зазначено, довжину ходу 2 м і підібрати необхідну кількість подвійних ходів за хвилину.

Необхідне число качань для заданого дебіту буде дорівнювати:

хв^-1, (1.3)

де – теоретична продуктивність штангового насоса НСВ1 (м³/добу), котрий використовуємо для видобутку пластових флюїдів (додаток Д). Обирається для максимально можливої частоти подвійних ходів обраного типорозміру верстата-качалки та підібраної довжини ходу полірованого штока. Для верстата-качалки максимально можлива частота подвійних ходів (згідно з додатком Г)має величину14 хв^-1.

Для отримання цього числа робочих ходів необхідно встановити на швидкохідному валу електродвигуна шків діаметром

м. (1.4)

де – діаметр шківа на тихохідному валу редуктора, для верстата-качалки СКД6-2,5-2800 відповідно до додатка Е приймаємо = 0,71 мм;

– передаточне число редуктора, на верстаті-качалці СКД6-2,5-2800 (додаток В) використовують редуктор Ц2НШ-450 із передаточним числом = 39,324;

– синхронна частота обертів привідного електричного двигуна, =1420 хв^-1.