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

- максимальное давление на режиме

нулевой подачи 0,63 МПа.

В результате экспериментальных исследований при инжектировании воды получены следующие фактические параметры:

- коэффициент инжекции

(ошибка составляет 3,9%) 0,295;

- давление на выходе струйного насоса при максимальном расходе инжектируемой жидкости (максимальное) (ошибка составляет 3,3%) 0,435 МПа;

- максимальное давление на режиме нулевой подачи (ошибка составляет 8,7%) 0,575 МПа.

Некоторое расхождение расчетных и экспериментальных параметров объясняется, в первую очередь, качеством обработки рабочих поверхностей экспериментального насоса, тогда как расчетные параметры вычислялись по максимальным значениям коэффициентов скорости ф,, ф2, Фз ф.

На рис. 10.2 представлены расчетная и экспериментальная зависимости изменения давления на выходе струйного насоса от расхода жидкости в диапазоне объемного расходного газосодержания от О до ~ 1. На этот же рисунок нанесены линии равного объемного газосодержания р. Анализируя полученные зависимости, можно отметить важные с точки зрения использования струйных насосов для эксплуатации скважин с высоким газовым фактором особенности:

1. В области рабочей характеристики устойчивая работа насоса сохраняется во всем интервале объемного расходного газосодержания (О < Р < 1), а коэффициент инжекции по жидкой фазе при инжектировании газожидкостных смесей снижается пропорционально росту Р при постоянном значении APJAP, что соответствует аналитической зависимости (10.11).

2. Кавитационная область работы струйного насоса (на рис. 10.2 эта область заштрихована) существует лишь при определенных значениях объемного расходного газосодержания.

3. По мере роста объемного расходного газосодержания примерно до 0,45 область кавитационной работы струйного насоса уменьшается, а при Р > 0,45 кавитационная область исчезает совсем. Зависимости = f{Q,,) при Р > 0,45 по форме подобны характеристикам нормальной работы центробежного насоса.

С целью проверки теоретического вывода о влиянии диаметра камеры смешения на коэффициент инжекции по жидкости в при-

сутствии других фаз в экспериментальном насосе диаметр камеры смешения был расточен до 13 мм, а экспериментальные исследования работы насоса с расточенной камерой смешения при различных объемных расходных газосодержаниях были повторены. Параметры рабочей жидкости не изменялись. Коэффициент инжекции по воде для насоса с расточенной камерой смешения составил величину 0,415 (отметим, что основной геометрический параметр струйных насосов (fJ/Xm " вычисляемый по уравнениям (10.24), (10.26) и (10.38) в данном случае не является оптимальным и поэтому не может вычисляться по указанным уравнениям). 0--

О 10 20 30 40 50 СдаМ/суг

Рис. 10.2. Характеристики струйного насоса:

1 - расчетная характеристика при откачке воды; 2 - экспериментальная характеристика при откачке воды; 3-10 - соответственно характеристики насоса при откачке газоводяных смесей с расходом газа = 8,6; 14,4; 21,6; 31,4; 36,0; 43,2; 49,6 и 57,6 м/суг;

- линия, ограничивающая кавитационную область работы насоса;

- линии равного объемного газосодержания р от О до 0,9

Ниже приведены расчетные и экспериментальные параметры работы струйного насоса с расточенной камерой смешения:

- давление на выходе струйного насоса при максимальном расходе (83 м/сут) инжектируемой жидкости:

расчетное 0,386 МПа,

экспериментальное 0,35 МПа

(ошибка 9,3%),

- максимальное давление на режиме нулевой подачи: расчетное 0,512 МПа, экспериментальное 0,47 МПа

(ошибка 8,2%).

Полученные ошибки могли бы быть снижены при одновременном изменении диаметра как камеры смешения, так и сопла, что приводит к необходимости расчета нового струйного насоса с новыми параметрами рабочей жидкости.

В процессе повторных исследований не бьыо обнаружено принципиальных или даже сушественных отличий в характере экспери-

0 0,2 0,4 0,6 0,8 р

Рис. 103. Зависимости U\ =/(Р) при ДРуДР = 0,35: - расчет по уравнению (1039); ф - эксперимент при диаметре камеры смешения 13 мм; Q - эксперимент при диаметре камеры смешения 11 мм