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

Работа насоса значительно усложняется, если из продукции при ее подъеме выделяется газ. В результате этого может произойти значительное уменьшение градиента давления в НКТ, и развиваемый при этом насосом напор и потребляемая мощность могут составить половину расчетного значения, полученного для подъема жидкости без газа.

Упрошенные формулы для определения давления на устье скважины получены Смитом (1968 г.). Он рекомендует проводить вместо раздельного подъема совместный подъем жидкости и газа по затрубному пространству. Чем ниже давление на устье скважины, тем в большей степени можно уменьшить потребление электроэнергии.

..jOy/=»,3KBr=/r,J%

(А втотрансформатор, поверхностный ка -5ель,стамция управления)

= 8кЬт = 18,4%(ка6ель)

.....-.Ш.,..

0,855

Рис. 4.1-100. Диаграмма потребления электроэнергии УЭЦН (Болей, 1%7)

По сравнению с другими средствами механизированной добычи УЭЦН особенно рентабельны при подъеме жидкости из скважин средней глубины, имеюших высокие и очень высокие дебиты. На рис. 4.1-101 приведены первоначальные затраты на эксплуатационное оборудование в зависимости от глубины для скважины дебитом 80 м/сут. Кривые 1 ч 2 относятся к глубиннонасосным установкам с приводом от станков-качалок различных фирм, кривая 3 - к гидропоршневым насосам и кривая 4 -к УЭЦН. Из рисунка видно, что при глубинах, превышающих 1400 м, первоначальные затраты при использовании УЭЦН наименьшие. На рис. 4.1-102 приведена стоимость подъема 1 т жидкости с помощью насоса фирмы Рэда в зависимости от дебита скважины. Как видно из рисунка, каждая статья затрат {A - F) уменьшается с увеличением дебита скважины, при этом соответственно уменьшаются и суммарные затраты. Наиболее дорогостоящей является статья расходов электроэнергии. Графики, приведенные на рис. 4.1-103, показывают, что удельные эксплуатационные расходы К возрастают при данном дебите скважины почти линейно. При данной глубине скважины эксплуатационные расходы тем меньше, чем больше дебит скважины.

к другим известным компоновкам оборудования скважины с использованием ЭЦН можно отнести ту, которая показана на рис. 4.1-104. Такое оборудование применяется для скважин с обсадной колонной диаметром 114,3 мм при условии, что дебит ее достаточно высокий, а в продукции не содержится газа. Электродвигатель / расположен выше насоса 2. Между протектором и насосом устанавливается пакер 3. Такая конструкция позволяет использовать большое сечение затрубного пространства для подъема продукции скважины. При этом можно экс-

«а

100 ВО ВО W 20 О

I I I

!000

2000

3000

Рис. 4.1-101. Первоначальные капвложения для различных видов оборудования механизированной добычи (Болей, 1967)

Рис. 4.1-102. Статьи затрат при подъеме жидкости насосами фирмы Рэда в зависимости от дебита скважины. Статьи затрат: Л - электроэнергия; В-сиуско-подъсмные операции; С - текущие! ремонт; D - транспорт; Е - заработная плата: f - амортизация оборудования

плуатировать скважину с дебитом 430 м/сут, в то время как при обычной компоновке дебит не превышает 80 м/сут. Перевернутая конструкция ЭЦН имеет свои преимущества даже при больших диаметрах обсадной колонны. Например, если продуктивный пласт обсажен колонной меньшего диаметра, насос может быть спущен в эксплуатационную колонну большего диаметра. При этом в качестве приемной трубы от насоса до забоя можно использовать трубу меньшего диаметра. В таком случае особое внимание должно быть обращено на то, чтобы скорость потока была достаточной для охлаждения двигателя.

Даже при раздельной эксплуатации нескольких пластов одной скважиной можно использовать УЭЦН. Обычно только один и самый высокопродуктивный горизонт эксплуатируется с применением УЭЦН,

а другие горизонты эксплуатируются фонтанным способом или каким-либо другим. Большое сечение в затрубном пространстве используется для подъема продукции УЭЦН. На рис. 4.1-105 показана компоновка оборудования этого вида, где продукция нижнего горизонта поднимается

Рис. 4.1-103. Сравнение удельных эксилуатационных расходов k при использований насосов Рэда с различной подачей в зависимости от глубины скважины

ПО эксплуатационной колонне при помощи ЭЦН, а продукция верхнего горизонта - по НКТ с помощью штангового насоса.

в) Другие типы бесштанговых насосов

Во всем мире запатентовано много конструкций глубинных насосов, принцип действия которых отличен от вышеописанных. Однако только немногие из них применяют на практике. Здесь мы опишем только наиболее распространенные конструкции. Акустический насос Боудайна впервые был испытан в 1933 г. О промышленном его применении начали упоминать в литературе в конце 50-х годов. Конструкция насоса приведена на рис. 4.1-106. НКТ подвешиваются на плите-подвеске 2, покоящейся на пружинах /. В каждом соединении НКТ или в большинстве из них устанавливаются обратные клапаны, изготавливаемые из пластмассы. На плите-подвеске монтируются два груза 4 для возбуждения вибраций. Зубчатые колеса 5, насаженные на эксцентричные валы, обеспечивают синхронное вращение двух грузов-эксцентриков. Один из валов приводится во вращение с помощью электродвигателя. При вращении двух валов в противоположных направлениях возникают центробежные силы, равнодействующая которых направлена вертикально. В результате этого плита-подвеска начинает вибрировать с частотой, равной частоте вращения валов. Вибрация распространяется по НКТ со скоростью звука, что вызывает соответствующие удлинения