Файл: Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи Учеб, пособие для ву.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.03.2024
Просмотров: 269
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Примечание. Допустимые числа качаний балансира для всех типоразмеров станков-качалок лежат в пределах 5—15 мин L
Уточняют длину хода и число качаний. Принимают стандартное значение 5 = 2,5 м, тогда п = 2,28-6,9/2,5 = 6,3 мин-1.
Аналогично для 2-го варианта выбирают станок-качалку СК5-3,0-2500, чтобы иметь запас по грузоподъемности и крутящему моменту. Принимают S = 2,5 м, тогда п = 2,66-6,55/2,5 = = 7 мин-1.
Для 3-го варианта выбирают станок-качалку СК4-2,1-1600, S = 2,1 м, п = 6 мин-1.
РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ШСНУ
Определить мощность /ПОЛн, потребляемую электродвигателем, можно двумя способами.
Первый из них заключается в последовательном расчете всех составляющих баланса потребляемой мощности по формулам или номограммам; при этом создается возможность учесть реальные условия работы ШСНУ (например, повышенную вязкость откачиваемой жидкости, кривизну ствола скважины и т. д.).
Второй способ — это оценка потребляемой мощности по эмпирическим формулам.
При применении первого из названных способов для расчета составляющих баланса потребляемой мощности используют следующие расчетные формулы:
полезная мощность
^полезн — Q (Рвн — Рпн)*Фнд/(1 — Рв)'
(9.107)
потери мощности от утечек жидкости
Чут = 1/[1 -[- ^ут (1 Рв)/(2фнд)]» (9.108)
потери мощности в клапанных узлах
1кл= ФнД (АДкл вс “Ь &Ркл Н)/(1 Ов)* (9.109)
Мощности, расходуемые на преодоление механического и гидравлического трения штанг в трубах и трения плунжера в цилиндре, соответственно равны:
^мех =2Cmx-S Z AMwSinai +Pi-rWALf):
/ТР мех = 2СШТ' SNатах (ЯШТ + Рж) (9.110)
ИЛИ
/Тр г — я3 (SN)2 УжРж^-н * Мшт! (9.111)
/тр пл = 2Ртр пл • SN. (9.112)
Затраты мощности в подземной части установки /пч и к. п. д. подземной части г)пч с учетом приведенных выше составляющих баланса мощности определяют по следующим формулам:
/Пч = Люлез н/Чут + I кл I ^тр мех + ^тр г + ^тр пл» (9.113)
Т|пч = ^полезн/^пч* (9.114)
А. Н. Адонин рекомендует оценивать к. п. д. подземной части установки следующей эмпирической формулой:
Чпч =0,85 -2,M0-4(Sn)2t
(9.115)
полученной при обработке результатов исследований стендовой скважины.
Потери в наземном оборудовании, т. е. в станке-качалке и в электродвигателе, учитываются приближенно. Так, к. п. д. электродвигателя г)эд при циклической нагрузке может быть от 0,65 до 0,88. К. п. д. станка-качалки т]ск при нагрузке в точке подвеса штанг, близкой к номинальной грузоподъемности, лежит в пределах 0,70—0,90 для всех типоразмеров.
Общий к. п. д. ШСНУ и полную мощность, затрачиваемую на подъем жидкости, определяют по следующим формулам:
"Пшену Чпч• Чек■ Чэд! (9.116)
^ поли = 7 полезн /Пшену- (9.117)
Примером второго способа расчета потребляемой мощности является методика Б. М. Плюща и В. О. Саркисяна [24].
Согласно этой методике потребляемую мощность рассчитывают по формуле
1
103Д' (К, + /С2ржд5/9,8)/|1п>
ПОЛИ
(9.118)
219
жидкости (Аудж и Аудж) и нефти Аудн по | следующим формулам: |
А уд ж = ! ПОЛН (1 Рв)/(Фнд'Ржд)> Дж/кг, | (9.120) |
л;дж-Аудж/(3,6-Ю3), кВт-ч/т; | (9.121) |
Аудн = ^удж/О — Рв)* кВт-ч/т" | (9.122) |
и суточный расход электроэнергии | |
U7CyT= 24-10-3/Полн, кВт-ч. | (9.123) |
3 а'д а ч а 9.14. Рассчитать энергетические показатели работы ШСНУ.
Решение. Рассчитаем энергетические показатели для рассматриваемых вариантов.
1-й*вариант
/полезН = (8,3 — 4,0)-106■ 2,32■ 10 4/( 1 —0,2) = 1250 Вт; т]ут = 1/[1 +0,13-10-5(1 — 0,2)/(2-2,32-10-4)] = 0,998;
/кл = (0,02 + 0,01)- 10е-2,32-10—V(1 —0,2) =9 Вт;
/трмех = 2 0,25-2,5-6,3 0,087 (39,3 + 10,3)-103/6,0 =570 Вт;
/трг = 3,143 (2,5-0,105)2■ 2■ 10_в-820-1200 (0,6-2,14 + 0,4-2,63) = 10 Вт;
/тр пл =2-1700-2,5-0,105 = 890 Вт;
/п ч = 1250/0,998 + 9 + 570 + 10 + 890 = 2730 Вт;
Нп ч = 1250/2730 = 0,46.
220
В соответствии с рекомендациями настоящего раздела принимаем г)эд = 0,75; т]ск = 0,80.
Тогда
/шсву = 0,46.0,75-0,80 = 0,276; /полн = 1250/0,276 = 4,5 кВт.
По методике Б. М. Плюща и В. О. Саркисяна для условий 1-го варианта выбираем К
х = 9,6, принимаем т]п = 0,97, рассчитываем
Кг = 1,26-102-V 0,482 + 0,28 [I +3,6- 10-4-2,5 (0,105)2/(0,055)3f =
= 0,93-10-2;
103
/полн = —— (9,6 + 0,93-10-2-10300-2,5/9,8)-0,105 =3700 Вт=
0,97
= 3,7 кВт.
Расхождение результатов расчета по двум методикам не превышает 10 % от среднего арифметического их значения.
По таблицам [21 ] выбираем электродвигатель АОП-52-4 с номинальной мощностью 7 кВт:
-4уд ж = 4530 (1 — 0,2)/(2,32• 10-4■ 876) = 1,8-104 Дж/кг;
^уД ж = 1 >8‘ Ю4/(3.6-103) = 5 кВт-ч/т, <4уд н = 5,0/|(1 — 0,2) =
= 6,25 кВт-ч/т; Н7сут = 24-10—3■ 4530 = 109 кВт ч/сут.
Для 2-го варианта:
/полезн = 2170 Вт, Лут = 0,98, / кл = 20 Вт; /тр мех = 350 Вт;
/тр г =■ 0, /тр пл — 380Вт, /пч — 2960 Вт; Лпч — 0,73; /эд = 0,75;
Лек = 0,80; Лшсну = 0,44, Уполн = 4940 Вт =4,9 кВт.
По методике Б. М. Плюща и В. О. Саркисяна
Кх = 6,0; Лп = 0,97; АГ2 = 1,18-10“2; Доли =4,7 кВт;
т. е. обе методики дали практически совпадающие результаты. Выбираем электродвигатель АОП-52-4 с номинальной мощностью 7 кВт:
лудж= С72-104 Дж/кг; Лудж = 4,8 кВт-ч/т; -4удн =