Расчет основных элементов

Практическое занятие №12. Расчет на приеме ЦЭН

Цель лекции: Расчет основных элементов

Задачи: /5/ №№ 11.5, 11.6, 11.7(Оркин К.Г., Юрчук А.М.)

Методические рекомендации

Пример 1. Рассчитать и сопоставить с фактическими оптимальное, допускаемое и предельное давления на приёме ЦЭН для условий: давление насыщения рнас=9,6 МПа, вязкость пластовой нефти µн пл=2,7 мПа*с, дегазированной µнд=9 мПа*с.

Результаты экспериментальных исследований представлены ниже.

Под оптимальным давлением на приёме ЦЭН понимается давление, при котором в продукции имеется такое количество свободного газа, попадание которого в насос не приводит к практическому отклонению реальных характеристик насоса от стендовых при работе без свободного газа и максимальном к.п.д. насоса.

Как показали исследования, оптимальное давление зависит от давления насыщения, вязкости откачиваемой нефти и обводнённости продукции.

Под допускаемым давлением на приёме ЦЭН понимается давление, при котором в продукции имеется такое количество свободного газа, попадание которого в насос хотя и приводит к значительному отклонению реальных характеристик насоса от стендовых при работе без свободного газа, но сохраняет устойчивую работу насоса при его допустимых к.п.д.

Для оценки допускаемого давления на приёме ЦЭН Ропт могут быть использованы следующие зависимости:

при        n0≤0.6        Ропт=Рнас(0,198-0,18* n0)

при        n0≥0,6        Ропт=Рнас(2,62* n0-1,75* n0²-0,85)

Под предельным давлением на приёме ЦЭН Рпред понимается такое давление, при котором в продукции имеется значительное количество свободного газа, попадание которого в насос приводит к нестабильной его работе или к срыву подачи. При этом к.п.д.=0.

Для оценки предельного давления на приёме Рпред можно использовать следующую зависимость, справедливую во всей области объёмного водосодержания n0=0-1:

 Рпред=Рнас(0,125-0,115* n0)

Следует заметить, что зависимости справедливы для случая, когда коэффициент сепарации газа на приёме насоса равен 0,т.е. весь свободный газ, имеющийся на приёме при данном давлении, попадает в насос. Исходя из этого, Ропт, Рдоп и Рпред будут максимальными.

Для условий рассматриваемого примера объёмная обводнённость n0=0,152.

Рассчитаем соответствующие давления на приёме:

            Ропт 1=8,85 МПа;

            Рдоп 1=5,45 МПа;

            Рпред 1=3,44 МПа.

По результатам промысловых исследований строим зависимость к.п.д. насоса от давления на приёме.

Для расчёта коэффициента сепарации у приёма ЦЭН воспользуемся следующей формулой

Qц=1/[1+0.75qж/(ω0fз′)],

где  qж – объёмный расход жидкости в условиях приёма насоса, м³/с;   fз′ - площадь кольцевого зазора между эксплуатационной колонной и    погружным насосом, м².

fз′=π(Dвн²-dнар н²)/4,

ωо  – относительная скорость газовых пузырьков, м/с.

При n0≤0.5   ω0=0,02 м/с, при n0>0.5   ω0=0,17 м/с.

Рассчитаем площадь поперечного сечения кольцевого зазора  fз

fз′=3,14*[(0.1503)²-(0.114)²]/4=0.00754 м².

Для условий предыдущей задачи оценить влияние сепарации газа у приёма ЦЭН на оптимальное, допускаемое и предельное давление на приёме, принимая во внимание следующие данные: внутренний диаметр скважины Dвн=0,1503 м; наружный диаметр насоса dнар н=0,114 м; содержание азота в газе однократного разгазирования NN2=10%.