Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 [ 239 ] 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

одновременно ПС поступает в цилиндр насоса под плунжером 5. Когда поршень гидродвигателя приходит в верхнюю мертвую точку, золотниковое устройство переключает подачу силовой жидкости в цилиндр гидродвигателя над поршнем (позиция золотникового устройства 12 на рис. 9.43 б). Поршень 2 и плунжер 5 начинают движение вниз. От работанная силовая жидкость из-под поршня гидродвигателя через перепускной канал 9 и золотниковое устройство 12 вытесняется в канал отвода И. Всасывающий клапан 7 насоса закрывается, открывается нагнетательный клапан 8, и продуктдая скважины перетекает через плунжер в цилиндр 6 над плунжером 5 и далее - в канал отвода И.

Принцип действия погружного агрегата с поршневым насосом двойного действия (рис. 9.43 б) следующий. При ходе вниз силовая жидкость из канала подвода 10 через золотниковое устройство 12 и пропускной канал 9 подается в цилиндр1 пщродвигатеяя над поршнем 2, заставляя его двигаться вниз. Отработанная силовая жидкость из-под поршня 2 через перепускной канал 9 и золотниковое устройство 12 вытесняется в канал отвода И. Движение вниз совершает и поршень 5 насоса. При этом нижний всасывающий клапан 7 закрыт, а верхний всасывающий клапан 7 открыт; нижю1й нагнетательный клапан 8 открыт, а верхний нагнетательный клапан 8 закрыт. Из объема цилшад-ра 6 под поршнем продукция скважины нагнетается в канал отвода про-дуыщи 11, смешиваясь в нем с отработатшой силовой жидкостью. Объем цилшадра 6 над поршнем 5 при движении его вниз через верхний всасывающий клапан 7 заполняется продуктдаей скважины.

При ходе вверх открывается нижний всасывающий клапан 7 и закрывается верхний всасывающий клапан 7; при этом нижний нагнетательный клапан 8 закрыт, а верхний нагнетательный клапан 8 открыт. Идет заполнение скважинной продукцией объема цилиндра 6 под поршнем 5 и вытеснение скважинной продукции из объема цилиндра 6 над поршнем 5.

Выше описаны только принципиальные схемы погружных агрегатов с насосами одинарного и двойного действия. В погружном агрегате с насосом одинарного действия дифференциального типа роль золотникового устройства выполняет специальный управляющий клапан с каналами, размещенными в поршне гидродвигателя.

ГПНУ в сравнении с другими типами бесштанговых установок обладают следующими преимуществами:

- возможность регулирования в достаточно широком диапазоне основных характеристик;

- простота управления;

- упрощение подземного ремонта, т.к. спуск и подъем погружного агрегата осуществляются собственным силовым насосом;

- возможность эффективной эксплуатации наклонно-направленных скважин.

В то же время этим установкам присущи и существенные недостатки:

- сложность и громоздкость наземного оборудования;

- высокая металлоемкость;

- для двухканальных схем необходима специальная подготовка силовой жидкости, в качестве которой используется часть продукции скважин;

- невозможность откачки продукции с механическими примесями.

9.5.2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ГПНУ С ПОГРУЖНЫМ НАСОСОМ ОДИНАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

К основным рассчитываемым параметрам относятся: давление и расход силовой жидкости, подача погружного насоса, мощности и КПД установки.

9.5.2.1. Расчет давления силовой жидкости

Давление силовой жидкости Р на выкиде силового насоса, установленного на поверхности:

- при ходе порщней погружного агрегата вниз

.,=;.-(,„-Mjp,g, (9.300)

- при ходе порщней погружного агрегата вверх Р .=b-(„,-Mjp,g, (9.301)

где P„,Ps -соответственно давление силовой жидкости у погружного гидродвигателя при ходе его порщня вниз и вверх. Па;

Я ,,, - глубина спуска погружного агрегата в скважину, м;

ДЛ - гидравлические потери при движении силовой жидкости в канале подвода от силового наземного насоса до гидродвигателя, м;

р - плотность силовой жидкости, кг/м.

Давление силовой жидкости в гидродвигателе:

- при ходе вниз

р: = (я,„ + м„, )p,g + Ру+ g„ /F,„, (9.302)

- при ходе вверх

;=(сп+Ал„,)р„,+р,+

[(Яе„ + A/ia, )Pcng - nPлg + Ру]Р. +

р р > (9.303)

д ш

где ДЛ,, - гидравлические потери при движении смешанного потока (силовой жидкости и продукции скважины) в канале отвода от погружного агрегата до устья скважины, м;

р,, - плотность смеси силовой жидкости и продукции скважины, кг/м;

Р - давление на устье скважины, Па;

(jj,, - суммарные силы сопротивления в погружном агрегате при ходе поршней вниз и вверх соответственно, Н;

- площадь поперечного сечения жесткого соединительного штока, м;

-площадь поперечного сечения поршня гидродвигателя диаметром d, м;

F - площадь поперечного сечения поршня погружного насоса диаметром d, м?;

Л,, - глубина погружения агрегата под динамический уровень, м;

р - плотность добываемой продукции, кг/м1

9.5.2.2. Расчет расхода силовой жидкости Объем силовой жидкости, приходящийся на один двойной ход гидродвигателя

v:=[F-s+iF-Fjs:

v:=j[dX+{drdi)S,] к, (9.304)

где F - площадь сечения большой головки золотника диаметром d, м;

5,, - длина хода поршней погружного агрегата, м; 5 - длина хода золотника, м;

к-коэффициент расхода силовой жидкости, учитывающий степень наполнения гидродвигателя и утечки силовой жидкости

k = qjq; (9.305)