Файл: Юрчук, А. М. Расчеты в добыче нефти учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 133

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Если размер Амакс окажется больше размера DMaкс, что можетиметь место при большом диаметре насосных труб, то выше агрегата следует установить 100—150 м насосных труб меньшего диаметра,

при

котором

Амакс будет меньше

£>макс.

7.

Выбор

автотрансформатора.

Автотрансформатор служит для

повышения напряжения и компенсации падения напряжения в ка­ беле от станции управления до электродвигателя.

Для выбора автотрансформатора и определения величины на­ пряжения во вторичной его обмотке необходимо найти величину падения напряжения АU в кабеле по формуле

Д*7 = / 3 > 0 cos cp + х 0sin ф) J J L В,

где г0 — активное удельное сопротивление кабеля в Ом/км; х0 — индуктивное удельное сопротивление кабеля в Ом/км (для кабелей

КРБКЗ X

25 приближенно х0 — 0,1 Ом/км);

cos ф — коэффициент

мощности

установки;

sin

ф — коэффициент

реактивной мощности;

/ с = 70 А — рабочий

ток

статора (см. табл. 44); L — 700 + 10 =

= 710 м =

0,71 км — длина кабеля (длина

кабеля от скважины

до станции управления принята равной 10 м).

Активное удельное сопротивление кабеля определяется по фор­

муле

 

г„ = р, —

ІО3 = 0,019 - L 103 = 0,76 Ом.

и гс д

25

Величина cos ф для электродвигателя ПЭД-35-123 равна 0,82’ (см. табл. 44), угол ф = 35°, а sin ф = 0,574.

Находим потери напряжения в кабеле:

АU = / З (0,76 • 0,82 + 0,1 • 0,574) 70 • 0,71 = 58 В.

Напряжение на JBTopii4Hofi обмотке трансформатора будет равно* сумме напряжения электродвигателя 465В (см. табл. 44) и величины потерь напряжения в кабеле.

По величине напряжения на вторичной обмотке выбираем авто­ трансформатор и определяем положение клемм (перемычек) с уче­ том напряжения в сети, подводимого к первичной обмотке.

В том случае, когда напряжение сети отличается от номиналь­

ного (380 В), действительное

напряжение

на зажимах вторичной

обмотки автотрансформатора

определяется

из зависимости

7 7 '

-----ис е*'т и 77

 

 

U

 

и *\

 

Где £/сети — действительное напряжение сети по вольтметру в В; UH— номинальное напряжение в сети в В; U2 — напряжение во вто­ ричной обмотке автотрансформатора для данной отпайки в В.

Для электродвигателя ПЭД-35-123 с напряжением 465 В требу­ ется напряжение на вторичной обмотке автотрансформатора с уче­ том потери в кабеле (465 + 58) = 523 В. Этому требованию удо­ влетворяют автотрансформаторы АТС-30/0,5 с пределами регулиро­ вания напряжения во вторичной обмотке 510—682 В (см. прило­ жение 20).

217


8. Определение удельного расхода электроэнергии, приходящейся на 1 т добытой жидкости. Весьма характерным энергетическим показателем работы электроиасосной установки является расход электроэнергии иа 1 т жидкости. Этот расход электроэнергии опре­ деляется по формуле [24]

Э

2.73Я10-3

кВт-ч/т,

 

Лоб

 

где Н = 650 м — высота подачи жидкости; г|об = ртрг|„г|двг|кт|ав — общий к. п. д. установки. Принимаем г|тр = 0,96 — к. п. д. труб; т]ң = 0,5 — к. п. д. насоса; г)дв = 0,73 — к. и. д. двигателя при неполной его загрузке; г|к — к. п. д. кабеля, который в зависимо­ сти от сечения, длины, силы тока и температуры колеблется в пре­ делах 0,7—0,95 (принимаем г)к = 0,83); рав = 0,96 — к. п. д. авто­ трансформатора.

Таким образом,

Лоб = 0,96 • 0,5 • 0,73 • 0,83 • 0,96 = 0,28.

Удельный расход электроэнергии

Э 2,73 ■650 • Ю-з

= 6,3 кВт-ч/т.

0,28

 

Для сравнительной оценки удельного расхода электроэнергии, ■чтобы исключить влияние высоты подъема, иногда определяют расход электроэнергии, который затрачивается па подъем 1 т жид­ кости на высоту 1 м. В данном случае оп составляет

s ' - ^ = t i = 9'7 5 B l -’ /T- M-

Вследствие низкого значения общего к. п. д. установки удельный расход электроэнергии на 1 т поднятой жидкости обычно выше при работе центробежных электронасосов в сравнении со штанговыми насосами.

31. Определение наивыгоднейшего давления нагнетания при законтурном заводнении

Задача 51

Вышеуказанное давление может быть определено по формуле проф. А. П. Крыловах.

Дапо: стоимость нагнетательной скважины Сска = 100 000 руб.,

коэффициент приемистости скважины Кп = 25сут ^гс/смД)’ к' п' д‘

насосных установок ц = 0,5;

количество

энергии,

затрачиваемой

на нагнетание 1 м3 воды при

повышении

давления

на 1 кгс/см2,

1 А. П. К р ы л о в . О панвыгодиейшем давлепнп нагнетания при закон­ турном заводнении. «Нефтяное хозяйство», 1953, № 12, с. 20—22,-

'218


W = 0,027 кВт - к; стоимость 1 кВт • ч электроэнергии Св = = 0,015 руб.; продолжительность периода работы нагнетательных

скважин

f =

10 лет; гидростатическое давление столба воды в сква­

жине рст =

170 кгс/см2; среднее пластовое давление на линии нагне­

тательных скважин

рпл =

150 кгс/см2; потери давления на трение

при движении воды от насоса до забоя ртр = 30 кгс/см2.

 

 

Наивыгоднейшее давление нагнетания (ыа выкиде насосов) опре­

деляется

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^скпГ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рпагн -V-K n t W C 3

(Рст

Рпл

 

Ртр)

 

 

 

 

 

 

■100 000 • 0,5

 

 

(170—150 — 30) = 47 кгс/см2 (4,6 МПа).

 

25 • 10 • 365 • 0,027 • 0,015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32. Определение количества воды,

необходимой

 

 

 

 

для поддержания пластового давления,

 

 

 

 

 

 

и

приемистости

нагнетательных

скважин

 

 

 

 

Задача

52

 

 

 

 

добыча

из

 

пласта — нефти

QH=

=

Исходные

данные: суточная

 

311,4 т,

воды

QB =

104,2 т,

газа

Иг = 91970

м3;

объемный

коэффициент

нефти Ьи

1,182;

коэффициент

растворимости

газа

в нефти а

=

0,77-- —/ ^ ) ;

плотность

нефти

р„ = 0,863

т/м3;

коэффициент

сжимаемости

газа s =

0,88;

пластовое

давление-

Рпл = 74,5 кгс/см2; пластовая температура

£пл = 43,3° С;

атмосфер­

ное давление р0 =

1 кгс/см2; проницаемость пласта для воды

к =

=

0,5 Д;

эффективная мощность пласта h =

 

10 м; перепад давления

па

забое

Ар = рза6 — рпл =

50

кгс/см2; коэффициент

гидродина­

мического

совершенства

забоя

скважины

ср =

0,8;

половина

рас­

стояния

между нагнетательными

скважинами

R =

400 м; радиус-

забоя скважины гс = 0,075 м; вязкость воды р = 1 спз.

 

 

Добытая нефть

в пластовых условиях занимает объем

 

 

 

 

 

Qnbu

 

311,4 • 1,182

426,5 м3.

 

 

 

 

 

 

 

Рм

 

0,863

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объем свободного газа в залежи, приведенный к атмосферным: условиям,

V

= Ѵ

CZPnnQn

91970-

0,77 -74,5 • 311,4

= 71 270 м3.

г

РП-- *г

Р ч

 

0,863

 

 

 

 

Объем свободного газа в пластовых условиях

Т 7

z V c r P q P п л

Р п л Т о

-

0,88 • 71 270 ■1 • 316,3

т

с /.

74,5-273

- У

/0,4

М

Общая суточная добыча в пластовых условиях

V = Qh+ Ѵпл+ Q„ = 426,5 + 975,4 +104,2 = 1506 м3.

2І9і



Для поддержания давления требуется ежесуточно закачивать в залежь не менее указанного количества воды. При коэффициенте

избытка К = 1,2

потребуется следующее

количество воды (без

учета поступающего в

залежь объема контурной воды):

 

Qi = ѴК = 1506.1,2 = 1810 м3/сут.

Приемистость

нагнетательных скважин

составит

? =

23,6/ь*Л Арф

23,6 ■0,5 • 10 • 50 ■0,8

= 1270 м3/сут.

;

R

llg

400

 

pig —

0,075

 

 

 

' с

 

 

33. Расчет гидравлического разрыва пласта

Задача 53

Для гидравлического разрыва пласта принимаем эксплуатацион­

ную скважину со следующей характеристикой: глубина П

2000 м;

диаметр эксплуатационной колонны D --= 16,8 см; трубы

из стали

марки С; эффективная мощность пласта h = 10 м; интервал пер­ форации эксплуатационной колонны 1980—1990 м; число отверстий

да

1

 

м эффективной

мощности пласта — 10;

коэффициент про­

дуктивности скважины

К = 0,115 сут • (кгс/см®) ’

пластовое давлс-

Рза5і

кпр>

ииерпл= 150 кгс/см2; забойное

давление

рзаб =

120 кгс/см2;

кгс/см1 м3/сут

вода и песок в продукции

400

~ 40 "

скважины отсутствуют; спо­

350

 

-

35 -

соб эксплуатации — глубип-

300

-

30

нонасосный. Нефтяной пласт

250

 

- 25

сложен мелкозернистым, хо­

 

рошо сцементированным пес­

Z00 - ZO

чаником,

имеет

пористость

150

 

- 15

0,15—0,28 (средняя порис­

100

-

10

тость 0,21), естественную тре­

щиноватость, проницаемость

50

 

-

5

50

мД, нефтенасыщеиность

О

 

* 1

sH=

70%. Режим пласта уп-

О 500

1500

1500

Q,M3/cym

руговодонапориый.

 

 

•Рис. 67. График

для

определения давле­

Определение

расчетных

ния разрыва и приемистости скважины

показателей процесса

гидро­

 

 

 

 

разрыва. Основными

рас­

четными показателями процесса гидроразрыва являются: дав­

ление

разрыва, расход рабочих жидкостей и песка,

радиус

трещин,

проницаемость трещин, призабойной зоны и всей

дренаж­

ной системы, дебит скважины после гидроразрыва, тип и число агре­ гатов, ожидаемая эффективность гидроразрыва.

Давление разрыва пласта для получения трещин горизонтального направления зависит: 1) от величины вертикального горного да­ вления, определяемого глубиной залегания пласта и плотностью

-220