Подбор основного глубинно-насосного оборудования по скважине

 

Исходные данные:

 

Lп = 1200 м Ру = 1,6 МПа

Рпл = 16,8 МПа Gо = 8,4 м³/ т

Рзаб = 13,5 МПа ρ_в = 1170 кг/ м³ ρ_н = 875 кг/ м³

в = 1,027

Д = 146 мм Насос – 225-ТНМ

К = 20,6 т/ сут·МПа Станок-качалка – СКД-6-2,5-2800

п = % Число качаний n = 5

d_нкт = 73 мм = 2,5 Длина хода L = 2,5 м

Q = 19,0 м³/ сут.

 

Определяем планируемый отбор жидкости по уравнению притока при

 

п = 1:

Q = К·(Р_пл – Р_заб)^п, т/ сут, (5, стр. 130) (3.1)

 

где: К – коэффициент продуктивности, т/сут;

Р_пл – пластовое давление, МПа;

Р_заб – забойное давление, МПа;

п. – показатель фильтрации при линейной зависимости Q = Р; п =1.

 

Q = 20,6·(16,8 – 13,5) = 68 т/ сут.

 

глубина спуска насоса Lп = 1200 м.

Плотность смеси при п_в = 53%:

 

р_см = , кг/ м³ (5, стр. 130) (3.2)

 

где: ρ_н – плотность нефти кг/ м³,

ρ_г – плотность газа, кг/ м³

ρ_в – плотность воды, кг/ м³

n_в – содержание воды в продукции скважины, %

в – объемный коэффициент смеси.

 

ρ_см = =1018 кг/ м³

 

Необходимая теоретическая производительность установки при коэффициенте подачи η = 0,6 – 0,8:

 

Q_об = , м³/ сут, (13, стр.195) (3.3)

 

где Q_об – планируемый отбор, т/ сут.

 

Q_об = = = 45 м³/ сут.

 

4. По диаграмме области применения СКД6 и СКД8 определяем тип СК.

Lп = 900 м, Q_об = 45 м³/сут, d_насоса = 57 мм. По глубине спуска насоса и дебиту выбираем тип станка-качалки и диаметр насоса: СКД6-2,5-2800 – станок-качалка нормального ряда дезаксиальный, максимальная длина хода устьевого штока – 25 дм, номинальный крутящий момент на валу редуктора – 28 кН·м. Максимальное число качаний п = 14 в минуту.

5. Выбираем тип насоса:

НСН-1 – до 1200 м,

НСН-2 – от 1200 до 1500 м,

НСВ-1 – от 1500 до 2500 м,

НСВ-2 – свыше 2500 м.

Выбираем НСН-1, который спускается на глубину до 1200 м, поскольку Lп = 900 м.

6. Выбираем насосно-компрессорные трубы по диаметру насоса d_н = 57 мм, выбираем d_нкт = 73 мм.

7. По рекомендациям таблиц выбираем конструкцию штанг исходя из данных:

d_н = 57 мм, L_п = 900 м. Конструкция колонны штанг одноступенчатая: диаметр штанг d_ш = 19 мм. Максимальная глубина спуска насоса при данной конструкции колонны L_п = 920 м, штанги изготовлены из стали 20НМ, нормализованной при [σ_пр] = 90 МПа.

8. Число качаний балансира станка-качалки:

 

n = , кач/мин, (13. стр. 195) (3.4)

 

где Q – заданная фактическая производительность установки, т/ сут;

F_пл – площадь поперечного сечения плунжера;

S – длина хода полированного штока, м;

η = 0,8 – КПД станка-качалки;

1440 – число минут в сутках, 24·60 = 1440 мин;

ρ_см – плотность смеси.

 

n =  = = 4,855 » 5 кач/ мин.

 

9. Площадь поперечного сечения плунжера:

 

F_пл =  , м², (13. стр. 111) (3.5)

 

где d_п – диаметр насоса, d_п = 57 мм.

 

F_пл = = 0,00255 м²

 

10. Определяем необходимую мощность и выбираем тип электродвигателя для привода СК:

 

N = ,(13, стр. 133)(3.6)

 

где η_н = 0,9 – КПД насоса;

η_ск = 0,82 – КПД станка-качалки;

η = 0,7 – коэффициент подачи насосной установки;

К = 1,2 – коэффициент степени уравновешенности станка-качалки;

Н – динамический уровень;

ρ_см – плотность смеси, кг/ м³;

n – число качаний в минуту;

S_шт – длина хода полированного штока, м;

D_пл – диаметр плунжера насоса

 

N = =33,88 кВт

 

11. По полученной мощности двигателя N = 33,88 кВт подбираем тип двигателя по справочнику АОП2 – 82 – 6. Параметры двигателя: номинальная мощность

Р_н = 40 кВт; частота вращения вала 980 об/ мин; КПД – 91,5 %; cos j = 0,89;

 

М_пуск / М_ном = 1,8; М_макс / М_n = 2,2; I_пуск / I_n = 7,5. (13, стр.255)