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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 255

Скачиваний: 3

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

при работе агрегата на III скорости

h± =- 0,035 •

2000

4,242

1040 м вод. ст.

2-9,81

 

0,062

 

2.Гидравлическое сопротивление при движении смеси жидкости

с песком в кольцевом пространстве скважины

Я

h 2 = срЯ, D — dH 2g ’

где ер = 1,1—1,2 —

коэффициент,

учитывающий повышение гид­

равлических потерь

в результате

содержания песка в жидкости;

X — коэффициент трения при движении воды в кольцевом простран­

стве; величина X определяется по разности диаметров 168-мм и 73-мм

труб и равна 150

— 73 = 77 мм

(150 мм — внутренний диаметр

168-мм труб), что почти соответствует 89-мм трубам, для которых X = 0,034 (см. табл. 24); d„ = 0,073 м — наружный диаметр про­ мывочных 73-мм труб; ѵв — скорость восходящего потока жидкости в кольцевом пространстве в см/с (определяется интерполированием по табл. 23).

Определим сопротивление, возникающее при движении жидкости

спеском в кольцевом пространстве: при работе агрегата на I скорости

Я

Vі_

 

 

 

2000

0,342

— фЯ D —du

2g

1,2-0,034 • 0,15—0,073

2 • 9,81 = 6,3 м вод. ст.;

при работе агрегата

на

II скорости

 

 

 

 

 

2000

0,4812

 

 

h2 = 1,2 *0,034» 0,15—0,073

19,62

12,9

м вод. ст.;

при работе агрегата

на

III скорости

 

 

Ла = 1,2-0,034*

 

2000

0,9472

48

м вод. ст.

0,15— 0,073

19,62

3. Потери напора на уравновешивание столбов жидкости раз­ ной плотности в промывочных трубах и кольцевом пространстве определяются по формуле К. А. Апресова (см. табл. 25):

ь

3—

(1 - m ) F l

»

п

f

где т = 0,3 — пористость песчаной пробки; F = 177 см2 — пло­ щадь сечения 168-мм эксплуатационной колонны; I = 12 м — вы­ сота пробки, промытой за один прием (длина двухтрубного колена тРУб); / — площадь сечения кольцевого пространства скважины в см2 (между 168-мм и 73-мм трубами); рп = 2,6— относительная плотность песка; рж = 1 — относительная плотность воды; ѵкр — скорость свободного падения песчинок (критическая скорость, определяется по табл. 52).

253

Т а б л и ц а 52

Критическая скорость падения песчинок ѵкр

Максималь­

Скорость

Максималь­

Скорость

Максималь­

Скорость

ный размер

свободного

ный размер

свободного

ный размер

свободного

зерен,

падения,

зерен,

падения,

зерен,

падения,

мм

см/с

мм

см/с

мм

см/с

0,01

0,01

0,23

2,80

1,00

9,5

0,3

0,07

0,25

3,00

1,20

11,02

0,05

0,19

0,30

3,50

1,40

12,54

0,07

0,36

0,35

3,97

1,60

14,0

0,09

0,60

0,40

4,44

1,80

14,9

0,11

0,90

0,45

4,9

2,00

15,7

0,13

1,26

0,50

5,35

2,20

16,5

0,15

1,67

0,60

6,25

2,40

17,2

0,17

2,14

0,70

7,07

2,60

17,9

0,19

2,39

0,80

7,89

2,80

18,6

0,21

2,60

0,90

8,7

3,00

19,2

Подставив числовые значения в формулу, найдем потери напора: при работе агрегата на I скорости

(1- m ) F l

 

 

 

(1—0,3) -177 -1200

X

 

 

 

 

 

 

 

135

 

 

 

 

 

 

 

 

x [ | - ^ - ( l — Ц

- ) - і ]

= 955

см,

или 9,6

м вод. ст.;

при работе

агрегата

на II

скорости

 

 

 

 

,

(1—0,3) • 177-1200

Г 2,6

( А

9,5 \

 

Л

 

^з = ------------І35---------L ~ r l 1 _

484 j _ 1 J =

 

 

= 1180 см, или 11,8 м вод. ст.;

 

 

при работе агрегата на III скорости

 

 

 

 

7

(1—0,3) • 177 • 1200 Г 2,6

( А

9,5 \

'

л~\

 

 

135

L 1

V

94,7

)

J

 

=1470 см, или 14,7 м вод. ст.

4.Гидравлическое сопротивление в шланге в вертлюге при дви­

жении воды определяется по опытным данным,

приведенным ранее

в

табл. 26.

 

 

 

 

 

 

 

 

в

При работе агрегата на I скорости сопротивление, возникающее

шланге и вертлюге (угольнике), составляет

в

сумме /і4 +

hb =

= 10,4 м вод.

ст.; при работе на II скорости

\ + hb =

19,5 м

вод. ст.; при

работе

на III скорости Л4

+ 1пь

= 62,6 м вод. ст.

 

5. Гидравлическое сопротивление в 73-мм

нагнетательной

ли­

нии от насоса до шланга (принимаем длину этой линии /„ =

40

м):

 

при работе

агрегата на I

скорости

 

 

 

 

 

 

h e ~

^

= 0,035--

40 • 1,522

= 2,7

м вод. ст.;

 

 

 

dX B 2 g

 

0,062 • 2 • 9,81

 

 

 

 

 

254

при

работе

агрегата

на

II

скорости

 

 

 

 

 

h6= 0,035-

 

40 ■2,152

5,3 м вод. ст.;

 

 

0,062 • 19,62

при работе

агрегата иа

III

скорости

 

 

 

 

 

ha= 0,035-

 

40 ■4,242

20,7 м вод. ст.

 

 

 

 

 

0,062 • 19,62

 

 

 

 

6.

 

Давление на выкиде иасоса,

определяемое суммой гидравли­

ческих сопротивлений, будет:

скорости

 

 

 

при работе

агрегата

на

I

 

 

 

Рн =

 

Ьобщ

hi + hg +А3+

/14+

hg + hg

133 ~р6,3 —р 9,6 -р 10,4 -р 2,7

~1сП

 

 

10

 

 

 

 

~

 

 

10

 

 

 

 

= -^р- = 16,2 кгс/см2 (1,6 МПа);

 

при

работе

агрегата

иа

II

 

скорости

 

 

 

р н =

266 + 12,9 +

11,8 + 19,5+5,3

 

=

JH|5_ =

31)6 к гс/см 2 (3Д МПа);

при

работе

агрегата

на

III

скорости

 

 

р „=

1040+48 + 14,J + 62,6+ 20,7

=

 

 

=

1 1 8 ,6

кгс/см 2 (11,6 МПа).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

7.

 

Давление на забой скважины:

 

 

 

 

при

работе

агрегата

на

I

 

скорости

 

 

 

Рзаб

 

(Н-р/гг-р hg) рж

(2000+6,3 + 9,6)-1

: 201,6 кгс/см2 (19,8 МПа);

 

10

 

 

 

 

 

 

10

 

при работе агрегата на II скорости

 

 

 

 

Рзаб = (2000+l2f0+ 11,8)' 1 •

 

202,5 кгс/см2 (19,85 МПа);

при работе

агрегата

на

III скорости

 

 

 

 

 

Рзаб :

(2000 + 48+14,7)-1

: 206,3

кгс/см2

(20 МПа).

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Мощность,

необходимая

для промывки песчаной пробки:

при

работе

агрегата

на

I

 

скорости

 

 

 

 

 

 

лг

йобщ<?Рж

_

162 • 4,6 ■1

к

Q „

„

 

 

 

 

75т)а

 

 

 

75-0,65

 

 

Л-

С<’

где Q — производительность

агрегата иа

I скорости (см. табл. 27);

рж — относительная плотность

воды;

р а =

0,65 — общий механи­

ческий к. и. д. агрегата;

иа

 

II

скорости

 

 

при

работе

агрегата

 

 

 

 

 

 

 

 

315,5

 

■6,5 ■1

42

л. с.;

 

 

 

 

 

 

 

75 ■0,65

 

 

 

 

 

255

при работе агрегата

на

III

скорости

N =

1186 • 12,8 • 1

= 311 л. с.

 

75

• 0,65

 

Агрегат имеет максимальную

мощность двигателя 93 л. с.,

апотому работа его на III скорости невозможна.

9.Использование максимальной мощности промывочного агре

гата:

при работе на I скорости

К = N ' 100 -

15,3• 100

16,5%;

N макс

93

 

при работе на II скорости

 

 

К

42 • 100

= 45%.

 

 

 

93

 

10.

Скорость

подъема

размытого песка

на

I скорости

агрегата

 

 

ѵп = ѵв—укр= 0,34 — 0,095 = 0,24 м/с;

на II скорости агрегата

уп = 0,481 —0,095 = 0,39 м/с.

11. Продолжительность подъема размытой пробки после про­ мывки ее каждым коленом до чистой воды:

на I скорости агрегата

= Л_ = 2000 =8330 с _ 2 ч 19 мин;

ѵ „ 0,24

па II скорости агрегата

t = = 5120 с = 1 ч 25 мин.

12. Размывающая сила струи жидкости [3]. Сила удара струи промывочной жидкости может быть определена по следующей фор­ муле:

Р = 2 ,0 4 ^ г кгс/см2,

где Q — производительность агрегата в л/с; /ц = 30,2 см2 — пло­ щадь поперечного сечеиия струи жидкости, нагнетаемой в скважину

по 73-мм колонне; F = 177 см2 — площадь

внутреннего попереч­

ного сечения 168-мм эксплуатационной колонны.

При работе на I

скорости

 

р = 2,04-

з о У т = 0 ’008 кгс/см2

(7’8 кПа);

256

при

работе на II скорости

 

 

Р = 2,04 • 'зо2,5| 77 ~ 0,01(3 кгс/см2 (15,6 кПа).

б.

О б р а т н а я п р о м ы в к а .

1. Гидравлическое сопро­

тивление при движении жидкости в кольцевом пространстве между 468-мм и 73-мм трубами:

при работе

на

I

скорости

 

 

 

= X

Н

■ІР =

 

0,034

 

200

0,342

5,2 м вод. ст.;

 

 

0,15— 0,073

2 • 9,81

 

D d H 2g

 

 

 

 

при работе

на

II

скорости

 

 

 

 

/^ = 0,034-

 

2000

 

0,4812

10,8 м вод. ст.;

 

0,15— 0,073

2 • 9,81

при работе

на

III

скорости

 

 

 

 

hx= 0,034 •

 

2000

 

0,9472

40 м вод. ст.

 

 

0,15— 0,073

2 ■ 9,81

2.Гидравлическое сопротивление при движении смеси жидкости

спеском в 73-мм трубах:

при работе на I скорости

h2 = cpÄ.-S- -jp- =

1,2- 0,035 ■

2000

1,522

160 м ВОД. CT.

“ В

£>g

 

 

0,062

*2-9,81

 

при работе на II скорости

 

 

 

 

Ля = 1,2-0,035- 2000

 

2,152

= 320

м вод. ст.;

 

 

0,062

 

19,62

 

 

при работе

на III

скорости

 

 

 

 

А-2 = 1,2- 0,035 - 2000

4,242

1250

м вод. ст.

 

 

0,062

19,62

 

 

3. Потери напора на уравновешивание разности плотности жид­ кости в промывочных трубах и кольцевом пространстве:

при работе на I скорости

ь, =

. ГРп. ( і

 

_

1І =

 

/ц

L

Рж \

ѵв

)

J

 

 

 

 

(1—0,3)-177-1200

Г 2,6

Л

9,5

\

,

30,2

 

* L 1

* \

152

/

1

= 7000 см, или 70 м вод. ст.,

 

где /ц = 30,2 см — площадь

внутреннего

сечения

73-мм труб;

при работе на II скорости

 

 

 

 

 

(1—0,3)-177-1200

Г 2 , 6 / ,

 

 

 

30,2

 

' L l

\ 1

 

 

 

= 7250 см,

или 72,5

м вод. ст.;

 

17 Зак аз 625

257

Смотрите также файлы