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

определенную величину, насосно-компрессорные трубы необходимо поднять и провести испытания на герметичность. Утечки из-за износа резьбовых соединений могут быть уменьшены, если муфты навинтить с другого конца или провести соединение труб заново. Пропуски вдоль резьб могут быть значительными даже в новых трубах, если при свинчивании их крутящий момент был недостаточен или смазка резьб подобрана не того качества.

3. Затрубное пространство насосных скважин обычно обвязывается с выкидной линией отводной линией, на которой монтируется обратный клапан с таким расчетом, чтобы газ, поступающий в скважину, проходил мимо насоса. Если обратный клапан не плотно закрывается, возможны утечки нефти в затрубное пространство. В обвязке, показанной на рис. 4.1-9, в случае утечки нефти через обратный клапан 2 в линию / при закрытой затрубной задвижке 3 по манометру 4 можно определить возрастание давления.

б.З) Рабочие характеристики насоса при максимальной подаче его. Выбор размера плунжера для обеспечения максимальной подачи насоса при данной длине хода полированного штока и числе его ходов может быть осуществлено с помощью формулы (4.1-41). Максимальная экономичная подача данного насоса может быть получена при эксплуатации последнего при максимально возможной длине и хода и максимальном числе ходов. Однако увеличение дJtины хода и числа ходов приводит в соответствии с формулой (4.1-14) к увеличению динамических, а отсюда и общих нагрузок, воздействующих на колонну штанг. Увеличение числа ходов п возможно, пока общая максимальная нагрузка не достигнет допустимого максимума, т. е. (Ттах = (Тдоп. По урзвнению (4.1-26) допустимое максимальное напряжение на растяжение ступенчатой колонны штанг

Vn -•max - s--f--c-(О + О; --?--Г-с- (""TIW /•

ШТ. 1 -ШТ. 1 ШТ. 1 ШТ. 1 \ IltU /

По данному уравнению можно найти максимальную площадь поперечного сечения плунжера в пределах допустимого напряжения на штанги, а именно:

*JдQпшт.г 7 . Оц]т

L 1440

Подставив вместо одл.тах значенис площади поперечного сечения плунжера, при которой получают максимальную подачу насоса, из формулы (4.1-41) получим:

"-ПЛ.max"

СТдоп5шт. I Q и

L 1440

Это уравнение можно также решить относительно s = Smax при допустимых усилиях на штанги. Если заменим sK его выражением в формуле (4.1-35), получим

Рдоп-шт. 1 т, , -j-- Ошт»

W = (1--2,3XlO-i°L2„ 0,цтп2 (4.1-49)

2Lw + 1440

По этому уравнению можно определить значение Smax зависимости от числа ходов п в минуту для данной колонны штанг, если плунжер обеспечивает максимальную экономичную подачу насоса. Таким образам, параметры насосной установки можно определить путем нахождения максимально допустимой длины хода штока для различных п, а также значений 5пл. max для каждой пары значений (Smax, «.).

Решение проблемы усложняется еше тем, что для определения Smax необходимо также знать доли длины отдельных секций колонны при ступенчатой подвеске. Для расчета их необходимо знать Sua и динамический коэффициент 6. Эти величины можно определить методом итераций. При ограниченном числе выборов отдельных параметров число операций по вспомогательным таблицам можно свести к одной или двум. Расчеты осуществляют следующим образом. 5пл оценивают по табл. 4.1-2 и 4.1-3. Выбрав соответствующий ряд размеров штанг, долю длины (в процентах) отдельных секций колонн определяют по табл. 4.1-2. Затем Smax рассчитывается для различных чисел ходов п. Определяются 5пл. max для каждой пары значений ft и 5тах. Соответствующие значения 5пл, sun дадут значения дт. Необходимо выбрать максимальное из них. Это первый шаг аппроксимации. Повторяем операции по подбору колонны штанг. Получим три значения 3„л, s и п. Если эти величины близки к первым трем параметрам, расчеты заканчиваются. В качестве контрольного расчета определяют бтах и сравнивают с бдоп.

Пример. 4.1-4. Необходимо определить размер глубинного насоса типа TL и параметры установки, обеспечивающие максимальную теоретическую подачу, если

п я о. с

я о о. с

-: X N

5,«

га о.

to

-~ I со

- СЧ

1 со - (м см

-. со t--

со о со

- 00-.

со со со со

00- юсч t-

-.d* ю г---

CNI со со со

со - со сл h-

t---СО loO-ФСОСО - СМСЧ CNCOCOCO-Ф

t-OCOb-OO-a-CSCO-. - CMCMCNOJCOCOCOTf

-.DJCOOlvn - ooinc-c-. o" со" ira" c-. i" со" -"

- CMCMOCNCOCOCOtJ-

- OOCDCO - -lOOCOr-

r-cncO-t-TfOCO-.

-. - cJCNCcococoa

-Locoiooo-O-

[CTlCOCOCOcfOCD - - - CCICMCOCOCOtJ*

- CMCOtlO- CMOh-

h-OiCOCCOTlCTJCO - - - CMCNCMCOCMCO.*

tOlcOCVCD-OOlO-

- - сссчсоосо

- OCOOCO- COOir--

- cn CD -

U"

- 00 CO - -

00 CO I CD - -. CCl CO

ю"

о о ov от

о стГ

см см

СЧ OJ

см см

X XX XX

C7JOOCMCMCN.*-*! Ю о Ol см" см см LO ю ю"

- -смсмсмсмсмсм

i=1550 м; уж = 8226 H/м s=l,8; 1,4; 1,0 м; л = 20; 15; 10 мин-; колонна должна состоять из секций с диаметром штанг 22,2; 19,0; 15,9 мм; СТдоп = 2,06Х10 Па; НКТ закреплены.

Примем йпл = 50,8 мм. По табл. 4.1-2 длины отдельных секций в % составят 35,7; 41,0 и 23,3. Из табл. 4.1-4 С[;]т = 25.9 Н/м. По формуле (4.1-37) коэффициент, учитывающий конструкцию низа НКТ, равен 0,354X10. По формуле (4.1-49) для числа ходов п = 20 самая максимальная длина хода с учетом наиряжения на штанги допускается 1,3 м; при п=15 максимальная длина хода равна 1,62 м при «=10-1,96 м. Фактически возможные длины хода составляют 1,00; 1,40 и 1,80 м. По формуле (4.1-41) площади поперечного сечения плунжеров, обеспечивающих максимальную подачу, насоса составляют 16,7; 21,5 и 26,0X10" м. Площади поперечного сечения выбранных плунжеров насоса TL составляют 15,5 и 25,7X10" м. Соответствующие и приемлемые значения я, 5пл и s, а также 5„„, полученные по формуле (4.1-35), и значения Qt, полученные по формуле (4.1-39), приведены в табл. 4.1-5.

Таблица 4.1-5

За рабочие параметры выбран вариант 3, Длины секций колонны штанг снова проверяют для данных параметров по уравнениям (4.1-31) и (4.1-33), откуда /i = = 611 м, /2 = 651 м и гз=288 м.

Подсчитав еще раз значения Smax. получим 1,20; 1,50 и 1,82 м. Соответствующие приемлемые значения будут 1,00; 1,40 и 1,80 м.

По уравнению (4.1-26) 0тах = 2,ООХ1О* Па. Так как оно меньше адоп=2,06Х ХО Па, результат приемлем. При больших числах хода п иногда необходимо дополнительно к максимально приемлемой длине хода полированного штока, с учетом усилий, действующих на колонну штанг, также рассмотреть максимальную длину хода, приемлемую по динамическим нагрузкам. По уравнению (4.1-13)

sn 720

= "Т440 = °5> °™Уда шах =

Значения Smax, полученные по этой формуле, составляют 1,80, 3,20 и 7,20, что намного больше приведенных выше.

6.4) Рабочие параметры при минимальных нагрузках на полированный поток. Если планируемый дебит скважины меньше максимального возможного, тогда по соображениям экономии потребления энергии и уменьшения размера штанг выбирают рабочие параметры установки, при которых заданный отбор жидкости и осуществляется при наименьшей максимальной нагрузке на полированный шток шт. max. Извсстно нссколько способов рсшения этой проблемы. Наиболее простым считается следующий. Теоретическая подача (qt = qmlr\o) определяется по тем соображениям, что коэффициент наполнения насоса известен по данным подобных соседних скважин. Для выбранного типа насоса наименьший диаметр плунжера подбирается из расчета наибольшей приемлемой длины хода полированного штока. Соотношение в процентах отдельных секций колонны штанг определяется по табл. 4.1-2. При заданном значении п рассчитывается Зпл по формуле (4,1-35). Затем по формуле (4.1-39) находят фактическое значение п, при котором обеспечивается заданная добыча. Если значение п слиш-