Selectarea instalațiilor de pompe centrifuge de acționare electrică (ESP) pentru producția de uleiuri.
Prin selectarea echipamentelor pompa pentru puțuri de petrol, într-un sens restrâns, specific, se referă la determinarea dimensiuni de mărime sau echipamente care asigură extragerea specifică fluidului formării din puțul de foraj, la optim sau aproape performanțe optime (smoală, presiune, putere, MTBF, etc.). . Într-un sens mai larg, selecția se referă la definirea parametrilor de lucru de bază ale sistemului „formarea uleiului - bine - unitate de pompare“ interconectată și alegerea combinațiilor optime ale acestor parametri. Optimizarea poate fi realizată în funcție de diferite criterii, dar în cele din urmă trebuie să fie un scop rezultat final - pentru a minimiza costurile unitare - tona de ulei.
Selecție instalații de pompe centrifugale pentru sondele de petrol se realizează în conformitate cu algoritmi, care se bazează pe poziția testat în mod repetat și rezultatele industriei petroliere dedicate studiului de filtrare a lichidului și gazului în formarea și zona de formare a fundul puțului, deplasarea amestecului gaz-apă-ulei în carcasa coloanei, modificări ale conținutului de gaz, presiune, densitate, viscozitate etc. studiul teoriei funcționării unităților centrifuge submersibile, în primul rând - pompe centrifuge de foraj, pe fluidul rezervor real.
lucrărilor de fond privind selectarea ESP puțuri de petrol este necesar să se includă P.D.Lyapkova lucrări, tehnici, și a creat BashNIPIneft TatNIPIneft în „Yukos“ și lucrările efectuate V.S.Linevym, prin TRW Reda și tehnici dezvoltate în OKB BN și RGU de petrol și gaze denumite după IMGubkin.
Principalele prevederi ale metodologiei de selectare a ESP pentru un puț de țiței.
Metodologia generală pentru selectarea unui ESP în ipoteze existente este următoarea:
2.Po legi degazarea (schimba presiunea actuală și presiunea de saturație, temperatura, coeficientul de compresibilitate gaz, ulei și apă) de curgere a fluidului de formare, precum și în conformitate cu legile mișcării relative a constituenților individuali ai acestui curent pe șirul carcasei la locul
În cazul unui rezultat real și satisfăcător al calculului adâncimii de coborâre a pompei, se efectuează trecerea la punctul 3 al acestei metode.
Dacă rezultatul calculului este nerealist (de exemplu - pompa de adancime expunere este mai mare decât adâncimea de bine în sine), calculul se repetă cu revendicarea 1, atunci când modificarea datelor inițiale - de exemplu - cu o scădere a debitului dorit, la un raport de productivitate crescută bine (după zona de formare a fundul puțului de prelucrare planificate) , atunci când se utilizează dispozitive speciale pre-alimentate (separatoare de gaze, demulsificatoare) etc.
Estimată pompa suspensie adâncimea este verificată pentru posibila curbare a unității de pompare, la unghiul de deviere axei wellbore de la verticală, la curbura set ritm, după care suspensia este selectată adâncimea rafinată.
3.Po suspensie adâncimea selectată, mărimea și tubare, precum și cu privire la rata de producție planificată, tăiat apă, raportul gaz-ulei, vâscozitatea și densitatea fluidului condițiilor de formare și de presiune la gura sondei determinate de nevoile pompei.
5. Pe noua caracteristică "ulei" a pompei este aleasă numărul de faze de lucru care satisfac parametrii - alimentarea și presiunea. Pe baza caracteristicilor recalculate, se determină puterea pompei și se selectează motorul de antrenare, cablul de transport curent și echipamentul de la sol (transformator și stația de comandă).
Temperatura 6.Po fluidului osteogeneză la admisie a pompei, putere, eficiență și căldură transferul pompei și motorul submersibil este determinată de temperatura elementelor principale ale unității de pompare - bobinajul motorului în protecția uleiului hidraulic, plumb curent, cablurile de alimentare, etc. După calcularea punctelor caracteristice de temperatură specificate în executarea rezistența termică a cablului (lungimea de construcție și de extindere), precum și executarea SEM, sârmă și hydroprotection izolației înfășurării uleiului său.
Când temperatura estimată este mai mare decât valoarea maximă permisă pentru utilizate în această regiune a elementelor echipamente pompă sau de ordin superior scumpe noduri ESP imposibile, calculul trebuie efectuat pentru alte sisteme de pompare (cu caracteristici modificate ale pompei și a motorului, de exemplu, cu o eficiență mai mare, cu externă puternică diametrul motorului etc.).
7. După selecția finală a ESP pentru valorile debitului, presiunii, temperaturii și dimensiunilor globale, se face o verificare a posibilității utilizării unității selectate de a dezvolta un puț de țiței după forare sau reparații subterane. În același timp, un lichid greu de umplere sau alt lichid (spumă) utilizat într-un anumit godeu este luat ca lichid pompat pentru calcul. Calculul se efectuează pentru densitatea și vâscozitatea schimbată, precum și pentru alte dependențe ale chiuvetei de la pompă și motorului submersibil la lichidul pompat. În multe cazuri, acest calcul determină timpul maxim posibil de funcționare non-stop a unității submersibile în timpul dezvoltării puțului înainte de atingerea temperaturii critice pe înfășurările statorului ale motorului submersibil.
8. După finalizarea selecției ESP, instalația, dacă este necesar, este verificată pentru posibilitatea de a lucra la un fluid de formare care conține impurități mecanice sau elemente active la coroziune. În cazul în care nu este posibilă comandarea unei puțuri specifice pentru un anumit puț specific unei pompe de uzură sau rezistente la coroziune, măsurile geologice, de inginerie și de inginerie necesare sunt determinate pentru a reduce influența factorilor nedoriți.
Selectarea ESP necesită următoarele date inițiale:
gaz în condiții normale;
2. Viscozitate, m 2 / s:
3. Debitul planificat al puțului, m3 / zi.
4. Conductivitatea producerii unui strat, o fracțiune a unei unități.
5. Factorul de gaz, m3 / cu.m.
6. Coeficientul volumului de petrol, unități.
7. Adâncimea formării (găuri de perforare), m.
8. Presiunea de presiune și presiunea de saturație, MPa.
9.Plastija temperatura și temperatura gradient, o С, o С / m.
10. Factor de productivitate, m3 / MPa * zi.
11. Presiune tampon, MPa.
12. Dimensiunile geometrice ale carcasei (diametrul exterior și grosimea peretelui), tubulatura (diametrul exterior și grosimea peretelui), pompa și motorul submersibil (diametrul exterior), mm.
Selectarea ESP se efectuează în următoarea ordine:
1. Determinați densitatea amestecului în secțiunea "partea inferioară a puțului de pompare" - luând în considerare simplificările:
unde rn este densitatea uleiului separat, kg / m3
rv este densitatea formării apei,
rr este densitatea gazelor în condiții standard;
b - tăierea apei din fluidul de formare.
2. Determinați presiunea de fund la care este furnizată rata de producție dată:
unde Рпл - presiunea de formare;
Q -data de debit bine;
Kprod este factorul de productivitate al puțului.
3. Determinați adâncimea nivelului dinamic pentru un debit dat:
(la exponent în dependență de degazarea lichidului rezervor m = 1,0).
unde: Rnas este presiunea de saturație.
5. Determinați adâncimea suspensiei pompei:
6. Determinați temperatura lichidului de formare la admisia pompei:
unde Тпл - temperatura de formare;
Gm este gradientul de temperatură.
7. Determinați coeficientul de volum al fluidului la presiunea de admisie a pompei:
unde: B este coeficientul de ulei volumetric la presiunea de saturație;
b - tăierea volumetrică a apei;
Ppr - presiunea la intrarea în pompă;
Pnas este presiunea de saturație.
8. Calculați debitul de lichid la intrarea în pompă:
9. Determinați cantitatea volumetrică de gaz liber la intrarea în pompă:
Unde G este factorul de gaze.
11. Calculați debitul de gaz la intrarea pompei:
12. Calculați viteza redusă a gazului în secțiunea transversală a carcasei la intrarea în pompă:
Unde f ckv este aria secțiunii transversale a puțului la admisia pompei.
unde Cn este rata de ascensiune a bulelor de gaz, care depinde de tăierea apei din producția sondei (Cn = 0,02 cm / s pentru b <0,5 или Сп = 0,16 см/c при b> 0,5).
14. Determinați funcționarea gazului în "pompa de primire a sacrificării":
15. Determinați funcționarea gazului în "pompă de injecție - cap de puț":
16. Determinați presiunea necesară a pompei:
unde Ldin este adâncimea nivelului dinamic;
Rbuf - presiune tampon;
Pr1 este presiunea gazului la "recepția pompei de sacrificare";
Pr2 este presiunea funcționării gazului în secțiunea de injecție a pompei.
17.Po cea mai mare admisie pompe de alimentare, presiunea cererii (cap pompa) și diametrul interior al carcasei select marimea pompei centrifuge submersibile și determină cantitățile care caracterizează funcționarea acestei pompe în modul optim (debit, presiune, eficiență, putere) și în modul de hrănire, egală cu "0" (cap, putere).
18. Determinați coeficientul de schimbare a debitului pompei când lucrați la un amestec de gaze-gaze în funcție de caracteristicile apei:
unde n este vâscozitatea efectivă a amestecului;
QоВ - furnizarea optimă a pompei pe apă.
19. Calculați coeficientul de variație a eficienței pompei datorită influenței vâscozității:
20. Calculați coeficientul de separare a gazului la intrarea pompei:
unde fskv este zona inelului format de peretele interior al carcasei și carcasa pompei.
21. Determinați alimentarea relativă a fluidului la orificiul de admisie al pompei:
unde QoB - se alimentează în modul optim în funcție de caracteristica "apei" a pompei.
22. Determinați alimentarea relativă la orificiul de admisie a pompei la punctul adecvat al caracteristicii de apă a pompei:
24. Determinați coeficientul de schimbare în capul pompei datorită influenței vâscozității:
25. Determinați coeficientul de schimbare în capul pompei, luând în considerare efectul gazului:
26. Determinați capul pompei pe apă în modul optim:
27. Calculați numărul necesar de etape ale pompei:
unde hst este capul unei etape a pompei selectate.
Numărul Z este rotunjit la o valoare întregă mai mare și este comparat cu numărul standard de etape ale mărimii pompei selectate. Dacă numărul estimat de etape este mai mare decât cel specificat în documentația tehnică pentru mărimea pompei selectată, atunci trebuie selectată următoarea mărime standard cu un număr mare de etape și calculul trebuie repetat începând de la punctul 17.
Dacă numărul estimat de etape este mai mic decât cel specificat în specificația tehnică, dar diferența lor nu este mai mare de 5%, dimensiunea selectată a pompei este lăsată pentru calcul suplimentar. Dacă numărul standard de pași depășește numărul calculat cu 10%, atunci este necesară o decizie privind dezasamblarea pompei și îndepărtarea treptelor excesive. Calculul suplimentar se efectuează de la punctul 18 pentru noi valori ale caracteristicilor de funcționare.
28. Determinați eficiența pompei, luând în considerare influența vâscozității, a gazului liber și a modului de funcționare:
unde hΩv - eficiența maximă a pompei asupra caracteristicilor apei.
29. Determinați puterea pompei:
30. Determinați puterea motorului submersibil:
31. Verificăm pompa și motorul submersibil pentru posibilitatea pompării unui lichid greu (un lichid de bruiaj) în timpul dezvoltării puțului:
unde rr este densitatea fluidului de bruiaj.
Calculam capul pompei în timpul dezvoltării puțurilor:
Valoarea lui Hgl este comparată cu H a caracteristicilor de apă pașapoarte.
Determinați capacitatea pompei în timpul dezvoltării puțurilor:
Puterea consumată de motorul submersibil în timpul dezvoltării sondei:
32. Verificăm instalarea la temperatura maximă admisă la admisia pompei:
unde [T] este temperatura maximă admisă a lichidului pompat la recepția pompei submersibile.
instalare 33.Proveryaem pe un radiator de căldură la cea mai mică viteză admisă a lichidului de răcire din secțiunea transversală circulară formată de către suprafața interioară a carcasei, în locul instalării unității submersibile și suprafața exterioară a unui motor submersibil, care echicurent de viteza fluidului pompat:
unde F = 0.785 (D2 -d2) este zona secțiunii inelară,
D este diametrul interior al carcasei,
d-diametrul exterior al SEM.
În cazul în care viteza de curgere a fluidului pompat este mai mare decât W [W] (unde [W] - rata minimă admisibilă a fluidului pompat), regimul termic cu motor submersibil considerat normal.
În cazul în care unitatea de pompare selectată nu este capabil de a selecta cantitatea dorită de fluid la adâncimea de suspensie ucide selectată, una (adâncime suspensie) crește cu DL = 10 - 100 m, atunci calculul se repetă, începând cu revendicarea 5. Valoarea DL depinde de disponibilitatea timpului și a capacităților echipamentului de calcul al consumatorului.
După determinarea adâncimii de suspendare a unității de pompare inklinogramme verificată prin capacitatea de a instala pompa la o adâncime selectată (set tempo curbură de 10 m și penetrarea prin unghiul maxim de deviere de la axa verticală a sondei). În același timp, testează obturatorul selectat unitatea de pompare în acest bine și secțiunile cele mai periculoase ale fântânii, din care pasajul necesită o îngrijire specială și viteze mici în timp ce scăderea PRS.
Atunci când se utilizează plante care ESP (ESP) poate funcționa în dreapta și în partea stângă a caracteristicilor zonei de lucru, și anume hrana pentru animale de instalare poate fi mai mult sau mai puțin egală cu hrana în modul optim. În acest caz, instalarea va avea diferite indicatori de performanță (eficiență, consumul de energie, costul de ridicare tone de lichid, etc.) și, cel mai important, diferitele condiții ale principalelor componente și piese de plante.
Astfel, atunci când operează în partea stângă a zonei de lucru caracteristic (atunci când se aplică mai mică decât Qoptimalnaya) reducând în același timp eficiența și scăderea vitezei unității pompat lichidul de spălare submersibil se poate produce sau supraîncălzire cablu de instalare și eșec. De asemenea, în acest mod, fiecare pas crește presiunea și pompa ca întreg, care crește sarcina specifică pe suportul lagărului axial atât a rotorului și rotorul pompei de vvego în general. Cu toate acestea, pentru pompele centrifuge cu mișcare lentă în astfel de condiții, consumul de energie al pompei este redus. Munca pe partea dreaptă a performanței, crește viteza de curgere a fluidului pompat în spațiul inelar „SEM - carcasa“, care îmbunătățește condițiile de răcire unitate de imersie. De asemenea, capul pompei și fiecare fază scad, ceea ce duce la descărcarea considerabilă a lagărelor axiale ale pompei.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: