ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 0
Длина подъемных труб обычно зависит от располагаемого рабо чего давления и определяется по формуле
Ь = Н- 10 (Рзаб— Рі) M, |
(IV.И) |
Рем |
|
где Н — глубина скважины в м; рх — давление у башмака подъем ных труб, равное рра6 — 4 кгс/см2 (;>раб — рабочее давление, а 4 кгс/см2 — средние потери напора на движение газа от компрес сора до башмака подъемных труб).
Диаметр подъемника в условиях работы его на оптимальном
режиме определяется по формуле |
[47] |
|
|
|
|
||||||
|
d = 0 ,1 8 8 l/— ^ |
— |
л / |
QL |
см, |
(IV.12) |
|||||
|
|
|
' |
Р і —Р2 |
Г |
ДРж— 10 |
(Р і— Р2) |
|
|
||
или по упрощенной формуле |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
i = |
o f i |
Y |
\ |
V ^ |
? |
СМ, |
|
(IV. 13) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1' |
£) Рж |
|
|
|
_ |
10 (Рі — Ра) |
— относительное |
погружение |
подъемных труб |
|||||||
где I = |
Дрн |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
под динамический уровень (здесь р 2 — давление на устье скважины в кгс/см2); QyK— допускаемый дебит скважины в т/сут.
Если полученный по расчету диаметр труб окажется нестандарт ным, можно взять ближайший меньший или ближайший больший стандартный диаметр (лучше ближайший меньший) или применить двухступенчатый подъемник. Длину каждой ступени находят так же, как и для фонтанного подъемника.
Оптимальный полный удельный расход газа (включая собствен ный газ скважины) рассчитывают по формуле
7?Опол -- |
0,01231, [Lp— 10 (Рі - р і )] |
M3/T , |
(IV.14) |
||
|
|
d°,5(pi_p2)lg Pi |
|
|
|
или |
|
|
P2 |
|
|
|
0,123£ ( 1 - j ) |
|
|
||
7?„ |
|
(IV. 15) |
|||
d0,5| lg Pi |
|
||||
|
|
|
|
||
|
|
|
P2 |
|
|
Удельный расход нагнетаемого газа |
|
|
|||
7*о наг — 7?о пол - ( G 0- |
a JS± to |
) м3/т. |
(IV.16) |
||
Часовой расход нагнетаемого газа |
|
|
|
||
|
|
т/ _ Др наг(?н |
м3/ч. |
|
(IV.17) |
|
|
24 |
|
|
|
Для ускорения и |
облегчения расчетов |
диаметр |
подъемника |
||
и удельный расход рабочего агента можно определять по номограмме А. П. Крылова (рис. 21). Для этого надо знать дебит скважины Q,
45
процент погружения подъемных труб (относительное погружение £, умноженное на 100), абсолютное давление у башмака подъемника р± и приведенный динамический уровень
h0 = L — -^ lPl~ Pi) . |
(IV. 18) |
Рж
Для определения по номограмме диаметра подъемника от точки, соответствующей проценту погружения подъемных труб h %, на оси
Рис. 21. Номограмма А. П. Крылова для расчета компрессорного подъемника
ординат первого квадранта проводим горизонталь вправо, а из точки дебита на оси абсцисс этого же квадранта — вертикаль вверх. Точка пересечения этих линий определит диаметр подъемника в условиях оптимального или максимального режима.
Для определения удельного расхода газа проводим из точки, соответствующей проценту погружения подъемных труб, горизонталь влево до пересечения с линией, соответствующей значению давления у башмака р х во втором квадранте, после чего опускаем вертикаль вниз до пересечения в третьем квадранте с линией h0 (расстояние
46
до динамического уровня при оптимальном режиме) или с линией L (длина подъемника при максимальном режиме). Далее от точки пересечения ведем горизонталь вправо до линии в четвертом ква дранте, соответствующей найденному диаметру подъемника. На
конец, ведем вертикаль вверх до пересечения с осью |
абсцисс первого |
|
квадранта, на которой находим необходимый полный |
удельный рас |
|
ход рабочего агента. |
|
с н е |
6« Р а с ч е т п о д ъ е м н и к а р а б о т а ю щ е г о |
||
о г р а н и ч е н н ы м о т б о р о м ж и д к о с т и . |
|
|
Определяем полный удельный расход рабочего агента:. |
|
|
#0 пол = Ro наги + G0 М3/т, |
|
(IV.19) |
где R о наги — допустимый удельный расход нагнетаемого газа (уста навливается с учетом технико-экономических соображений) в м3/т; G0 — газовый фактор (по нефти) в м3/т.
В условиях неограниченного отбора жидкости из скважины для получения наименьшего давления на забое длина подъемника при нимается равной глубине скважины до верхних отверстий фильтра
(L = Н).
Давление у башмака р ±, равное в данном случае (при L = Ы) давлению у забоя рзаб, может быть определено по графику (см. рис. 18) в зависимости от полного удельного расхода рабочего агента R 0 пол.
По уравнению притока находим возможный |
дебит скважины: |
Q= K(pnn- p 3a6)n. |
(IV.20) |
Затем определяем относительное погружение |
подъемных труб |
I _ 10 (Рі—Рч) |
и диаметр подъемника по формуле |
[47] |
|
х>рж |
__ |
________ |
|
|
d = 0 , 6 / X |
f _ ^ _ c„. |
(IV.21) |
Найденное значение диаметра округляем до ближайшего стан дартного значения или применяем ступенчатый подъемник.
3. Расчет места установки пусковых клапанов при освоении компрессорных скважин [31]
При пуске в работу однорядных компрессорных подъемников кольцевой системы для снижения давления применяют пусковые клапаны У-1М конструкции Г. В. Исакова и А. П. Крылова.
Для пуска в работу такого подъемника без помощи пусковых клапанов потребовалось бы пусковое давление
РпУск = - ^ - кгс/см2, |
(IV.22) |
где L — глубина спуска подъемных труб в м; р — относительная плотность жидкости в скважине.
47
В тех случаях, когда давление газа в пусковой линии ниже тре буемого, применяют пусковые клапаны.
Глубина установки первого клапана в м
Ь\ — ht |
'ЮРпуск |
|
р |
||
|
d2 |
20, |
(IV.23) |
|
D‘i |
|||
|
|
где /гСт — расстояние от устья скважины до статического уровня в м; Рпуск — пусковое давление в кгс/см2; р — относительная плотность
Глубина устанобки клапана, м
гзоо поо 2500 гзоо т о woo т о woo woo иоо зоо гоо soo зоб wo
Рис. 22. Номограмма для расчета размещения пусковых кла панов при компрессорной эксплуатации
жидкости; |
d и D — соответственно |
диаметры подъемных труб |
и эксплуатационной колонны в одинаковой размерности. |
||
Место |
установки второго клапана |
определяется по номограмме |
(рис. 22), |
на которой находят закрывающий перепад давления для |
|
первого клапана Ар. На этой номограмме по верхней оси абсцисс находят глубину установки клапана в м, а по нижней — закрыва ющий перепад давления в клапане в кгс/см2; по оси ординат — давле ние у первого клапана в кгс/см2. На номограмме нанесены линии часового расхода газа в м3 и пускового давления /}пуск в кгс/см2.
Глубина установки второго клапана |
определяется по |
формуле |
|
Ь2— Lx- |
lO p i |
10. |
(IV. 24) |
Р
48
Закрывающий перепад давления у второго клапана Ар 2 находят аналогично по той же номограмме.
Глубина установки третьего клапана вычисляется по формуле
|
L3 = L2 + i ^г^ - 1 0 . |
(IV. 25) |
Если L a </ L, то третий клапан не потребуется. |
|
|
4. |
Определение диаметра штуцера |
|
для |
нефтяной скважины |
|
Диаметр отверстия устьевого штуцера для фонтанных скважин можно определить по формуле Г. Н. Газиева [9]:
d = 0,27ср ( QrpprPm ) 0,5 |
(IV.26) |
где d — диаметр отверстия штуцера в мм; |
ср — опытный коэффи |
циент, зависящий от величины газового фактора (принимается ср = = 1,0 -с- 1,2); Qr — дебит газа в м3/сут; рг — плотность газа в кг/м3; Ру — давление на устье скважины перед штуцером в кгс/см2; рш — давление за штуцером в кгс/см2.
С достаточной степенью точности диаметр штуцера можно опре делить по формуле расхода жидкости через насадку:
Q = „ f V m , |
откуда й = | / |
|
(IV.27) |
где Q — расход жидкости |
в м3/с; д = |
0,7 |
-f- 0,9 — коэффициент |
расхода, зависящий от плотности жидкости; |
/ — площадь насадки |
||
в м2; g — ускорение свободного падения |
(9,81 м/с2); Н — напор |
||
в метрах водяного столба; |
d — диаметр отверстия штуцера в м. |
||
5. Расчет колонны подъемных труб при фонтанно-компрессорной эксплуатации
Слабым звеном у гладких насосно-компрессорных труб (ГОСТ 633—63) является резьбовое соединение.
Нарезка резьбы приводит к уменьшению прочности труб, осо бенно труб малых размеров, с малой толщиной стенки.
Исходной величиной для расчета труб является сопротивление их растягивающим нагрузкам. Усилия, при которых напряжения в нарезанной части трубы достигают предела текучести (страгива ющая нагрузка), приведены в приложении 5.
Предельно допускаемая длина I подвески для одноразмерной
колонны определяется из выражения |
|
1 = 4 — м, |
(IV.28) |
А ?Тр |
' |
4 Заказ 625 |
49 |