Работа скважин в условиях ЗападнотАУСургутского месторождения
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
, м2/с 0,91
Давление насыщения Рнас, МПа 16,6
Пластовое давление Рпл, МПа 16
Устьевое давление Ру, МПа 1,53
Средняя температура в стволе скважины Т, К 303
Коэффициент продуктивности К, м3/(с*Па) 1,02*10-10
Объемный коэффициент нефти, bн 1,16
Решение:
. Определяем дебит нефти:
(1)
. Рассчитываем забойное давление:
(2)
. Строим кривую распределения давления по стволу скважины при Рз=15,7 МПа.
. Находим, что при Lс=1339 м Рпв=5 МПа. Эту глубину выбираем в качестве глубины спуска.
. Выбираем диаметр насоса, который для Lс=1339 м и Qж=3 м3/сут равен 27 мм. Выбираем насос НВ1Б-27 II группы посадки с зазором 100 мкм.
. Колонну НКТ для насоса НВ1Б-27 выбираем диаметром 73 мм и толщиной стенок 5,5 мм.
. Для давления на приеме определяем:
а) объемный коэффициент нефти
(3)
б) объем растворенного газа
(4)
г) подачу жидкости
(6)
. Определяем газовый фактор в НКТ. Для этого находим:
а) коэффициент сепарации
(7)
б) газовый фактор в НКТ
(8)
в) давление насыщения в трубах
(9)
. Строим градиентную кривую распределения давления в НКТ при Ру=1,53 и Готр=41,4 м3/м3. Находим давление на выкиде насоса Рвык=7,94 МПа.
Средняя плоскость смеси в колонне НКТ:
(10)
. Определяем максимальный перепад давления в клапанах при движении через них продукции скважины.
dклв=25 ммdклн=25 мм
(11) (12)
Максимальная скорость движения смеси в седле всасывающего клапана:
(13)
Число Рейнольдса:
(14)
Перепад давления на всасывающем клапане:
(15)
Определим перепад давления на нагнетательном клапане. Поскольку
Рвык>Рнтр, то Qг=0 и Qкл=Qж(Рнтр);
(16)
Qж(Рнтр)= Qнс*b(Рнтр)=0,3*10-4*1,14=0,34*10-4 м3/с
(17)
(18)
(19)
Давление в цилиндре насоса при всасывании Рвi и нагнетании Рвгц и перепад давления, создаваемый насосом DРнас, будут следующими:
Рвi= Рпр -DРклв =5-0,02=4,98 МПа (20)
Рнгц= Рвык -DРклн =7,94+0,5=8,44 Мпа (21)
DРнас= Рнгц - Рпр =8,44-4,98=3,46 МПа (22)
. Определим утечки в зазоре плунжерной пары:
(23)
Чтобы определить коэффициент утечек, нужно знать расход смеси при давлении Рвi:
Qж(Рвi) Qж(Рпр)= Qж=3,39*10-4м3/с (24)
(25)
(26)
(27)
Коэффициент утечек определяется
(28)
Определяем коэффициент наполнения hн:
(29)
(30)
Вычисляем коэффициент hус, учитывающий усадку нефти
(31)
13 В соответствии с полученный коэффициентом наполнения определяем подачу насоса Wнас, обеспечивающую запланированный дебит нефти:
(32)
Зная диаметр насоса находим необходимую скорость откачки:
(33)
Выбираем станок СК3-2,1-630, Sпл=2 м, n=15 мин-1.
Для насоса диаметром 27 мм выбираем двухступенчатую колонну штанг из углеродистой марки сталь 40 диаметрами 16 и 19 мм с соотношением длин ступеней 55*45%. Предельная длина такой колонны 1100 м, следовательно длина ступеней 605 и 495 м. в нашем случае глубина спуска насоса 1339 м. поэтому длина ступеней будут составляет 605 и 295 м.
Скорректируем длину ступеней за счет наличия тяжелого низа. Для расчета его веса определим силы сопротивления, сосредаточенный у плунжера:
Сопротивление в нагнетательном клапане
Рклн=DРклн*Fпл=5*10-4*0,785*0,0272=28 Н (34)
Силу трения плунжера о станки цилиндра при откачке обводненной продукции
(35)
Вес тяжелого низа найдем, как сумму сил сопротивлений:
Ртн= Рклн+ Рклн=28+308,5=336,5350 Н (36)
Определим длину тяжелого низа, приняв для него штанги диаметром 25 мм
(37)
Уменьшение длины нижней ступени колонны штанг за счет наличия тяжелого низа:
(38)
Тогда длина ступеней:
l1=605-14=591 м (60%)l2=295+14=309 м (40%)
Принимаем конструкцию колонны штанг диаметром 1619 мм с соотношением длин ступеней 6040%.
Рассчитаем потери хода плунжера и длину хода полированного штока
(39)
Рж=(Рвык-Рвi) Fпл=(7,94-4,98)*0,0272*0,785*106=1,6*103 Н (40)
(41)
l=lшт+lтр=0,5+0,01=0,51 м (42)
Критерий динамичности j для данного режима находим
(43)
Поскольку j>jкр, определим длину хода сальникового штока
S=(Sпл+l)*cosj=(2,0+0,51)*cos0,42=2,1 м (44)
Принимаем ближайшую стандартную длину хода станка - качалки СК3-2,1-630 S=2,1, тогда для сохранения прежней скорости откачки определяем уточненное число качаний:
N=2,1*14/2,1=14 мин-1 (45)
Тогда
(46)
Длина хода плунжера при S=2,1 м:
(47)
(48)
Коэффициент подачи штанговой насосной установки:
(49)
. Определяем нагрузки, действующие в точке подвески штанг:
Вес колонны штанг в воздухе
+4,09*9,81*15=9379+13624+601=23,6 кН (50)
Вес штанг в жидкости
(51)
Вычислим коэффициенты m и y
(52)
(53)
Определим вибрационный и инерционные составляющие нагрузки при ходе вверх и вниз
(54)
(55)
(56)
(57)
Определяем поправочные коэффициенты для динамических составляющих экстремальных нагрузок
(58)
(59)
Нагрузки при ходе вверх и вниз
(60)
(61)
. Рассчитаем напряжение в штангах:
(62)
(63)
(64)
(65)
Д