ProfitCentr - рекламное агентство

Определение параметров откачки

Эксплуатация штанговых насосных установок сопровождается рядом проблем, которые связаны с необходимостью одновременного обеспечения максимальной производительности скважин и высокой надежности оборудования при работе.

Одинаковую производительность скважины возможно обеспечить разнообразными режимами работы насосного оборудования. Среди многочисленных вариантов существует область оптимальных параметров, специфичная для каждой отдельно взятой скважины.

Задача подбора насосного оборудования и параметров откачки заключается в достижении наибольшего дебита скважины.

Расчет наибольших достижимых отборов жидкой фракции из скважины при обеспечении достаточной надежности эксплуатации насосного оборудования определяется условием общей работы системы пласт - насос - лифт:


Fig179

где Qпл  -  приток жидкости из пласта;
Kпр  -  коэффициент продуктивности скважин;
pпл  -  пластовое давление;
pзаб  -  забойное давление;
Qп  -  фактическая подача насоса;
H  -  глубина спуска насоса по вертикали;
Δl  -  удлинение ствола скважины в месте подвески насоса (для скважин с наклонным профилем);
qт  -  теоретическая подача насоса;
η  -  коэффициент подачи насоса.

Для составления прогноза требуется решить данную систему уравнений, первое уранение описывает приток жидкой фракции из пласта, а второе - расход от насосной установки. Наибольшие затруднения при решении системы вызывает определение напора насосной установки, несмотря на то, что имеется определенная математическая модель для определения прогнозного его значения. Из-за ряда факторов эту модель нельзя использовать для выполнения расчетов с допустимой для практики точностью. К примеру, чтобы определить величину утечек жидкой среды в плунжерной паре А.М. Пирвердяном предложена формула для турбулентной и ламинарной областей. Но, в большинстве случаев, зазор между цилиндром и плунжером насоса есть величина неизвестная, а группа посадки, которая приведена в паспорте на насос, не редко отличается от фактического зазора, как было опытно установлено А. А. Ишмурзиным. Работ основанных на экспериментальных данных, которые вносили бы ясность, что протекает через зазор - вода, нефть или эмульсия, исходя из обводненности и реологических характеристик перекачиваемой среды, не проводилось. Аналогичная ситуация с расчетом величины утечек через клапаны, влияния изменения геометрии труб, штанг и т.д.

Для более достоверного прогнозирования величины подачи глубинного насоса А.Н. Адонин рекомендует вести учёт не имеющих расчетных зависимостей объемных потерь основываясь на статистически накопленных данных по скважинам. В последующем Ю.Г. Валишиным данная рекомендация была подтверждена, после получения зависимости коэффициента подачи для штанговых скважинных насосов на Арланском месторождении.

Исходя из перечисленных предпосылок, чтобы описать зависимость коэффициента подачи насоса от величины давления в приемном трубопроводе используют уравнение:


Fig180

где pпр  -  давление на приёме насоса;
c, k  -  эмпирические коэффициенты.

Для отдельных месторождений значения требуют определения на основе анализа промысловых данных посредством построения функции коэффициента подачи насоса от величины давления в его приёмном трубопроводе.

Подставив в систему уравнений зависимость коэффициента подачи насоса от величины давления в приемном трубопроводе насоса, получаем:


Fig181

где Hскв  -  расстояние до верхних отверстий перфорации по вертикали;
pу  -  давление на устье скважины;
ρсм  -  плотность откачиваемой жидкой фракции ниже приема насоса.

Fig182

где D  -  диаметр плунжера насоса;
S  -  Длина хода полированного штока;
n  -  число качаний головки балансира.

Значения параметров в формуле теоретической подачи насоса (qт) определяют рабочий режим насосной установки.

На рисунке ниже представлен образец графического решения системы уравнений для трех предполагаемых скважин с равным пластовым давлением и отличными коэффициентами продуктивности.

Fig183

Определение режима откачивания жидкой фракции и типа используемого оборудования выполняется с учетом нескольких ключевых требований:

  • при определении типа штанговые насосы вставного исполнения пользуются приоритетом, а при наличии условий затрудняющих откачку (парафинистые отложения, отложения солей и гипса, коррозионная активность среды) необходимо использовать невставные насосы;
  • искривление профиля ствола скважины в точке установки насоса должно быть не более 2° на 10 м;
  • угол наклона не должен быть более 42°, если это недостижимо, то глубину подвески насоса требуется уменьшить шагом, который соответствует шагу инклинограммы;
  • заданная производительность насоса обеспечивается максимальной длиной хода станка-качалки, минимальным диаметром насоса и числом качаний.

Выполнение перечисленных требований благоприятствует:

  • сокращению затруднений при производстве подземных ремонтов;
  • снижению нагрузок на станок-качалку и значения напряжений в штангах;
  • монтажу в скважину оборудования с меньшей массой;
  • уменьшению расхода электроэнергии.

Не нашли нужную информацию? Воспользуйтесь поиском по сайту
SOCPUBLIC.COM - заработок в интернете!