ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.04.2024
Просмотров: 67
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
– угловая скорость вращения кривошипа;
a = 4900 м/с – скорость звука в штангах;
СК-12-2,5-4000
Решение
Определим параметр Коши:
µ = , [8, стр.50] (1)
µ =
Максимальная нагрузка на СК по статической теории (формула Муравьева И.М.):
, [8, стр.50] (2)
где Рж - вес столба жидкости, H;
b - коэффициент облегчения штанг в жидкости;
m - фактор динамичности.
, [8, стр.50] (3)
[8, стр.50] (4)
[8, стр.50] (5)
где SA - длина хода точки подвеса штанг= 2,5 м; n - число качаний в минуту=12
Вес штанг в воздухе, H:
, [8, стр.50] (6)
Минимальная нагрузка будет, очевидно, при начале хода штанг вниз, когда вес жидкости не действует на штанги, а динамический фактор вычитается:
, [8, стр.51] (7)
Определение нагрузок по формулам А.С. Вирновского:
[8, стр.51] (8)
[8, стр.51] (9)
где - отношение площадей просвета;
шт - удлинение штанг, м;
P’ж - вес столба жидкости в кольцевом пространстве, H;
P’шт - вес колонны штанг в жидкости, H;
φ – коэффициент отношения площадей;
– кинематические коэффициенты.
[8, стр.52] (10)
где – площадь сечения внутреннего канала труб;
- площадь поперечного сечения штанг;
– площадь сечения труб по металлу.
Расчет ведется для ступенчатой колонны штанг, поэтому вместо берем :
, [8, стр.52] (11)
3,2∙
, м [8, стр.52] (12)
[8, стр.51] (13)
[8, стр.51] (14)
= 0,29
= 0,785 ( - )=8,64∙
φ=
[8, стр.52] (15)
φ= =0,729
Для СК-12-2,5-4000 при SA =2,5м
= - ∙∙ ∙ ∙
Упрощенные формулы А.С. Вирновского:
[8, стр.52] (16)
∙ ∙
[8, стр.52] (17)
–
Максимальная нагрузка на основе динамической теории по формуле И.А. Чарного:
[8, стр.52] (18)
где - коэффициент, учитывающий вибрацию штанг;
µ =
[8, стр.53] (19)
Максимальная нагрузка на основе динамической теории по эмпирической формуле А.Н. Адонина:
[8, стр.53] (20)
где m - кинетический коэффициент;
[8, стр.53](21)
где - длина шатуна;
– радиус кривошипа;
– длина заднего плеча балансира.
= 48647,22 H
Таким образом, принимая за основу нагрузку, рассчитанную по формулам А.С. Вирновского, можно считать, что наиболее близкие значения по Pmax дают формула А.Н. Адонина 48647,22 H) и упрощенная формула А.С. Вирновского H; по Pmin наиболее близкие значения дают упрощенная формула А.С. Вирновского H и формула И.М. Муравьева H.
Оценивая трудоемкость расчетов, следует отметить, что для оценочных, приближенных расчетов Pmax следует пользоваться формулой И.М. Муравьева и уточненной автором для Pmin формулой, а для конструкторских или точных технологических расчетов следует пользоваться формулами А.С. Вирновского или А.Н. Адонина.
3 Раздел технологических процессов эксплуатации нефтяных и газовых месторождений
3.1 Технология проведения работ
3.1.1 Анализ и обоснование способов и режимов эксплуатации скважин
На 01.06.2021 г. эксплуатация скважин на Саузбашевском месторождении ведется механизированным способом, 167 скважин эксплуатируются при помощи установок штанговых насосов (УСШН) и 37 скважин установками электроцентробежных насосов (УЭЦН).
На Саузбашевском месторождении средняя наработка на отказ УСШН составляет 509 сут. Основными видами выхода из строя УСШН являются: утечки в клапанной паре (79,2 % отказов); заклинивание насоса (6,1 % отказов); износ плунжера, цилиндра насоса (5,1 % отказов); отворот, обрыв штока насоса (1,1 % отказов); выход из строя замковых опор (0,8 % отказов) и другие виды (7,7 % отказов). Причинами отказа являются отложения парафина, отложение солей, образование эмульсии, отложение гипса и вынос механических примесей.
Наработка на отказ УЭЦН составляет 688 сут. Основными видами выхода из строя вляются: выход из строя ПЭД (51,5 % отказов); выход из строя ЭЦН (27,3 % отказов); выход из строя кабеля (15,2 % отказов); выход из строя протектора (3,0 % отказов) и другие виды (3,0 % отказов).
По состоянию на 01.06.2021 г. на месторождении для подъема жидкости используются электроцентробежные насосы: ЭЦН-18 (6 скважин), ЭЦН-30 (6 скважин), ЭЦН-45 (8 скважин), ЭЦН-60 (11 скважин), ЭЦН-80 (2 скважины), ЭЦН-125 (3 скважины) и ЭЦН-250 (1 скважина), а также установки штанговых насосов типоразмеров: НВ1Б-27 (19 скважин), НВ1Б-32 (62 скважины), НВ1Б-44 (2 скважины), НН2Б-44 (58 скважин) и НН2Б-57 (26 скважин). Технологические параметры эксплуатации скважин приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Технологические параметры эксплуатации скважин
a = 4900 м/с – скорость звука в штангах;
СК-12-2,5-4000
Решение
Определим параметр Коши:
µ = , [8, стр.50] (1)
µ =
Максимальная нагрузка на СК по статической теории (формула Муравьева И.М.):
, [8, стр.50] (2)
где Рж - вес столба жидкости, H;
b - коэффициент облегчения штанг в жидкости;
m - фактор динамичности.
, [8, стр.50] (3)
[8, стр.50] (4)
[8, стр.50] (5)
где SA - длина хода точки подвеса штанг= 2,5 м; n - число качаний в минуту=12
Вес штанг в воздухе, H:
, [8, стр.50] (6)
Минимальная нагрузка будет, очевидно, при начале хода штанг вниз, когда вес жидкости не действует на штанги, а динамический фактор вычитается:
, [8, стр.51] (7)
Определение нагрузок по формулам А.С. Вирновского:
[8, стр.51] (8)
[8, стр.51] (9)
где - отношение площадей просвета;
шт - удлинение штанг, м;
P’ж - вес столба жидкости в кольцевом пространстве, H;
P’шт - вес колонны штанг в жидкости, H;
φ – коэффициент отношения площадей;
– кинематические коэффициенты.
[8, стр.52] (10)
где – площадь сечения внутреннего канала труб;
- площадь поперечного сечения штанг;
– площадь сечения труб по металлу.
Расчет ведется для ступенчатой колонны штанг, поэтому вместо берем :
, [8, стр.52] (11)
3,2∙
, м [8, стр.52] (12)
[8, стр.51] (13)
[8, стр.51] (14)
= 0,29
= 0,785 ( - )=8,64∙
φ=
[8, стр.52] (15)
φ= =0,729
Для СК-12-2,5-4000 при SA =2,5м
= - ∙∙ ∙ ∙
Упрощенные формулы А.С. Вирновского:
[8, стр.52] (16)
∙ ∙
[8, стр.52] (17)
–
Максимальная нагрузка на основе динамической теории по формуле И.А. Чарного:
[8, стр.52] (18)
где - коэффициент, учитывающий вибрацию штанг;
µ =
[8, стр.53] (19)
Максимальная нагрузка на основе динамической теории по эмпирической формуле А.Н. Адонина:
[8, стр.53] (20)
где m - кинетический коэффициент;
[8, стр.53](21)
где - длина шатуна;
– радиус кривошипа;
– длина заднего плеча балансира.
= 48647,22 H
Таким образом, принимая за основу нагрузку, рассчитанную по формулам А.С. Вирновского, можно считать, что наиболее близкие значения по Pmax дают формула А.Н. Адонина 48647,22 H) и упрощенная формула А.С. Вирновского H; по Pmin наиболее близкие значения дают упрощенная формула А.С. Вирновского H и формула И.М. Муравьева H.
Оценивая трудоемкость расчетов, следует отметить, что для оценочных, приближенных расчетов Pmax следует пользоваться формулой И.М. Муравьева и уточненной автором для Pmin формулой, а для конструкторских или точных технологических расчетов следует пользоваться формулами А.С. Вирновского или А.Н. Адонина.
3 Раздел технологических процессов эксплуатации нефтяных и газовых месторождений
3.1 Технология проведения работ
3.1.1 Анализ и обоснование способов и режимов эксплуатации скважин
На 01.06.2021 г. эксплуатация скважин на Саузбашевском месторождении ведется механизированным способом, 167 скважин эксплуатируются при помощи установок штанговых насосов (УСШН) и 37 скважин установками электроцентробежных насосов (УЭЦН).
На Саузбашевском месторождении средняя наработка на отказ УСШН составляет 509 сут. Основными видами выхода из строя УСШН являются: утечки в клапанной паре (79,2 % отказов); заклинивание насоса (6,1 % отказов); износ плунжера, цилиндра насоса (5,1 % отказов); отворот, обрыв штока насоса (1,1 % отказов); выход из строя замковых опор (0,8 % отказов) и другие виды (7,7 % отказов). Причинами отказа являются отложения парафина, отложение солей, образование эмульсии, отложение гипса и вынос механических примесей.
Наработка на отказ УЭЦН составляет 688 сут. Основными видами выхода из строя вляются: выход из строя ПЭД (51,5 % отказов); выход из строя ЭЦН (27,3 % отказов); выход из строя кабеля (15,2 % отказов); выход из строя протектора (3,0 % отказов) и другие виды (3,0 % отказов).
По состоянию на 01.06.2021 г. на месторождении для подъема жидкости используются электроцентробежные насосы: ЭЦН-18 (6 скважин), ЭЦН-30 (6 скважин), ЭЦН-45 (8 скважин), ЭЦН-60 (11 скважин), ЭЦН-80 (2 скважины), ЭЦН-125 (3 скважины) и ЭЦН-250 (1 скважина), а также установки штанговых насосов типоразмеров: НВ1Б-27 (19 скважин), НВ1Б-32 (62 скважины), НВ1Б-44 (2 скважины), НН2Б-44 (58 скважин) и НН2Б-57 (26 скважин). Технологические параметры эксплуатации скважин приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Технологические параметры эксплуатации скважин
Способ эксплуатации | Коли-чество сква-жин | Средние значения (средневзвешенное по действующему фонду) | ||||||||
забой-ного давле-ния, МПа | пластового давле-ния, МПа | динами-ческого уровня, м | подвески насосов, м | погру-жения насосов, м | дебита жидкости, м3/сут | дебита нефти, т/сут | обвод-нен-ности, % | коэф-фи-циента подачи | ||
диаметр УСШН, производительность УЭЦН | ||||||||||
ТТНК | ||||||||||
УСШН | 165 | 5,7 | 10,1 | 712 | 1149 | 437 | 15,8 | 2,3 | 74 | 0,66 |
27 мм | 19 | 2,8 | 7,3 | 1025 | 1268 | 243 | 3,4 | 1,2 | 50 | 0,46 |
32 мм | 60 | 4,9 | 9,6 | 823 | 1259 | 436 | 7,6 | 2,0 | 66 | 0,61 |
44 мм | 60 | 6,1 | 11,3 | 597 | 1101 | 504 | 19,2 | 2,8 | 82 | 0,73 |
57 мм | 26 | 7,5 | 11,3 | 547 | 918 | 371 | 36,1 | 2,6 | 92 | 0,73 |
| | | | | | | | | | |
УЭЦН | 37 | 6,5 | 10,9 | 640 | 1168 | 528 | 70,7 | 6,7 | 86 | - |
18 | 6 | 7,3 | 11,4 | 512 | 1172 | 660 | 34,7 | 2,0 | 93 | - |
30 | 6 | 7,1 | 11,1 | 571 | 1163 | 592 | 35,3 | 6,4 | 75 | - |
45 | 8 | 5,0 | 10,3 | 894 | 1255 | 361 | 53,8 | 7,9 | 78 | - |
60 | 11 | 7,1 | 11,2 | 569 | 1143 | 574 | 70,9 | 5,4 | 91 | - |
80 | 2 | 6,9 | 11,2 | 505 | 1070 | 565 | 121,0 | 5,9 | 95 | - |
125 | 3 | 6,0 | 11,4 | 678 | 1079 | 401 | 147,4 | 6,6 | 94 | - |
250 | 1 | 4,8 | 7,8 | 723 | 1206 | 483 | 302,0 | 44,9 | 83 | - |