Prilikom odabira ESP jedinica za naftne bušotine, koji se vrši korištenjem „ručnog“ računa (kalkulator, EXCEL, ACCESS shell programi), potrebno je koristiti neke dodatne pretpostavke i pojednostavljenja u metodologiji odabira kako bi se smanjilo vrijeme unosa podataka i vrijeme proračuna.
Glavne među ovim pretpostavkama su:
1. Ravnomerna distribucija malih gasnih mehurića u tečnoj fazi pri pritiscima nižim od pritiska zasićenja.
2. Ravnomerna distribucija komponenti nafte i vode u koloni dizane tečnosti u sekciji „dna-usis pumpe“ pri bilo kojoj vrednosti protoka bušotine.
3. Zanemarivanje "klizanja" ulja u vodi kada se fluid kreće kroz kolonu omotača i cijev.
4. Identitet vrijednosti pritisaka zasićenja u statičkom i dinamičkom režimu.
5. Proces kretanja fluida od dna bušotine do ulaza u pumpu, praćen smanjenjem pritiska i oslobađanjem slobodnog gasa, je izotermičan.
6. Smatra se da temperatura potopljenog motora ne prelazi normalnu radnu temperaturu, ako brzina rashladne tečnosti duž zidova SEM nije manja od preporučene u tehničkim specifikacijama za SEM ili u Uputstvu za upotrebu ESP jedinica.
7. Gubitak napona (pritiska) tokom kretanja fluida od dna bunara do ulaza pumpe i od zone injektiranja pumpe do glave bunara je zanemarljiv u odnosu na visinu pumpe.
Za odabir ESP-a potrebni su sljedeći početni podaci:
1. Gustina, kg/m3:
Odvojeno ulje;
gas u normalnim uslovima.
2. Viskoznost, m 2 / s (ili Pa s):
3. Planirani protok bunara, m 3 /dan.
4. Isječak vode iz akumulacije, frakcije jedinice.
5. GOR, m 3 /m 3.
6. Faktor zapremine ulja, jedinice
7. Dubina lokacije formacije (rupe za perforaciju), m.
8. Pritisak rezervoara i pritisak zasićenja, MPa.
9. Temperatura rezervoara i temperaturni gradijent, °S, °S/m.
10. Koeficijent produktivnosti, m 3 /MPa dan.
11. Pritisak pufera, MPa.
12. Geometrijske dimenzije kolone omotača (spoljni prečnik i debljina zida), cevovoda (spoljni prečnik i debljina zida), pumpe i potopljenog motora (spoljni prečnik), mm.
Odabir ESP instalacije vrši se sljedećim redoslijedom;
1. Gustoća smjese se određuje u odjeljku "donja rupa - dovod pumpe" uzimajući u obzir pojednostavljenja:
gdje ρ n je gustina izdvojenog ulja, kg/m 3 ;
ρ c - gustina formacijske vode,
ρ d je gustina gasa u standardnim uslovima;
G - trenutni volumetrijski sadržaj gasa;
b- vodeni rez formacijskog fluida,
2. Određuje se tlak u dnu bušotine, pri kojem je osiguran zadati protok bušotine:
,
gdje R pl - rezervoarski pritisak;
Q- zadati protok bušotine;
To prod - koeficijent produktivnosti bunara.
3. Dubina lokacije dinamičkog nivoa određuje se za datu brzinu protoka tečnosti:
.
4. Određuje se pritisak na ulazu u pumpu, pri kojem sadržaj gasa na ulazu u pumpu ne prelazi maksimalno dozvoljeni za datu regiju i dati tip pumpe (na primer, G = 0,15):
,
(sa eksponentom koji zavisi od otplinjavanja tečnosti rezervoara m = 1,0).
gdje: R us - pritisak zasićenja.
5. Dubina suspenzije pumpe se određuje:
6. Temperatura formacijskog fluida na ulazu u pumpu se određuje:
gdje T pl - temperatura formiranja; G t je temperaturni gradijent.
7. Volumetrijski koeficijent tečnosti se određuje pri pritisku na ulazu u pumpu:
,
gdje AT- volumetrijski koeficijent ulja pri pritisku zasićenja; b- volumetrijski vodeni rez proizvoda; R pr - pritisak na ulazu u pumpu; R us - pritisak zasićenja.
8. Brzina protoka tečnosti na ulazu u pumpu se izračunava:
.
9. Volumetrijska količina slobodnog plina na ulazu u pumpu se određuje:
,
gdje G- faktor gasa.
10. Sadržaj gasa na ulazu pumpe se određuje:
.
11. Brzina protoka gasa na ulazu u pumpu se izračunava:
.
12. Izračunava se smanjena brzina gasa u presjeku kolone cijevi na ulazu u pumpu:
gdje f sv - površina poprečnog presjeka bunara na ulazu u pumpu.
13. Pravi sadržaj gasa na ulazu u pumpu se utvrđuje:
,
gdje OD n - brzina podizanja mjehurića plina, ovisno o rezu vode u bušotini ( OD n = 0,02 cm/s at b < 0,5 или С п = 0,16 см/с при b > 0,5).
14. Rad plina se utvrđuje u dijelu "donjine - dovod pumpe":
.
15. Rad gasa se utvrđuje u delu "ubrizgavanje pumpe - ušće bušotine":
,
gdje 
;
.
Vrijednosti sa indeksom "buf" odnose se na poprečni presjek glave bušotine i predstavljaju "tampon" pritisak, sadržaj gasa itd.
16. Određuje se potreban pritisak pumpe:
gdje L dyn - dubina lokacije dinamičkog nivoa; R pufer - pritisak pufera; P r1 - radni pritisak gasa u sekciji "donja - dovod pumpe"; P g2 - radni pritisak gasa u sekciji "ubrizgavanje pumpe - glava bušotine".
17. Prema protoku ulazne pumpe, potrebnom pritisku (glava pumpe) i unutrašnjem prečniku kućišta, bira se veličina potopljene centrifugalne pumpe i vrednosti koje karakterišu rad ove pumpe u optimalnom određuju se način rada (isporuka, visina, efikasnost, snaga) i u načinu napajanja, jednak "0" (pritisak, snaga).
18. Koeficijent promjene protoka pumpe se određuje kada radi na mješavini ulje-voda-gas u odnosu na karakteristike vode:
gdje ν - efektivni viskozitet smeše;
Q oB je optimalni protok pumpe na vodu.
19. Izračunava se koeficijent promjene efikasnosti pumpe zbog uticaja viskoziteta:
.
20. Koeficijent odvajanja gasa na ulazu u pumpu se izračunava:
,
gdje f bunar - područje prstena formiranog od unutrašnjeg zida kolone kućišta i kućišta pumpe.
21. Relativna opskrba tekućinom na ulazu u pumpu se određuje:
gdje Q oB - napajanje u optimalnom režimu prema karakteristikama "vode" pumpe.
22. Relativni protok na ulazu u pumpu određuje se u odgovarajućoj tački u karakteristici vode pumpe:
.
23. Sadržaj gasa na ulazu pumpe izračunava se uzimajući u obzir odvajanje gasa:
.
24. Određuje se koeficijent promjene visine pumpe zbog uticaja viskoziteta:
.
Odrediti promjenu tlaka i drugih pokazatelja performansi centrifugalnih potopnih pumpi sa viskozitetom tekućine koji se značajno razlikuje od viskoziteta vode i viskoziteta devonske nafte u uslovima ležišta (više od 0,03-0,05 cm 2 /s), a neznatan sadržaj gasa na ulazu pumpe prvog stepena da bi se uzeo u obzir uticaj viskoznosti, možete koristiti nomogram P.D. Ljapkov (sl. 5.162).
Nomogram je napravljen da preračuna karakteristike pumpe dobijene prilikom ubrizgavanja vode u karakteristiku kada se ubrizgava homogena viskozna tečnost. Isprekidana linija na nomogramu prikazuje krivulje za preračunavanje karakteristika pumpe za njen rad s emulzijom različitih viskoziteta. Isprekidane krive su dobijene od strane V.P. Maksimov.
Ograničenje upotrebe nomograma o sadržaju gasa u tečnosti za različite veličine pumpi nije isto. Ali može se reći da se sa sadržajem gasa od 5 - 7% ili manje u prvoj fazi pumpe može zanemariti uticaj gasa na rad pumpe i koristiti nomogram.
25. Koeficijent promjene pritiska pumpe određuje se uzimajući u obzir uticaj gasa:
,
gdje 
.
26. Pritisak pumpe na vodu se određuje u optimalnom režimu:
Rice. 5.162. Nomogram za određivanje koeficijenata konverzije karakteristika ESP-a, uzimajući u obzir viskozitet tečnosti
27. Izračunava se potreban broj stupnjeva pumpe:
gdje h st - glava jednog stepena odabrane pumpe.
Z broj se zaokružuje na veći cijeli broj i izjednačava sa standardnim brojem stupnjeva odabrane veličine pumpe. Ako se ispostavi da je izračunati broj stupnjeva veći od navedenog u tehničkoj dokumentaciji za odabranu veličinu pumpe, tada je potrebno odabrati sljedeću standardnu veličinu s većim brojem koraka i ponoviti proračun, počevši od paragrafa 17.
Ako je izračunati broj stupnjeva manji od navedenog u tehničkoj specifikaciji, ali njihova razlika nije veća od 5%, odabrana veličina pumpe se ostavlja za daljnji proračun. Ako standardni broj stupnjeva premašuje izračunati za 10%, tada je potrebna odluka o rastavljanju pumpe i uklanjanju dodatnih stupnjeva. Druga opcija može biti odlučivanje o upotrebi prigušnice u bušotini.
Daljnji proračun se vrši od tačke 18 za nove vrijednosti radne karakteristike.
28. Efikasnost pumpe se određuje uzimajući u obzir uticaj viskoziteta, slobodnog gasa i režima rada:
,
gdje η oB - maksimalna efikasnost pumpe na karakteristike vode.
29. Snaga pumpe se određuje:
30. Snaga potopljenog motora određuje se:
.
31. Provjera pumpe na mogućnost uzimanja teške tekućine.
U bunarima sa mogućim oticanjem ili izbacivanjem tečnosti pri promeni bunarske pumpe, gašenje se vrši sipanjem teške tečnosti (voda, voda sa utežnim sredstvima). Prilikom spuštanja nove pumpe potrebno je pumpom ispumpati ovu „tešku tečnost“ iz bunara kako bi instalacija počela da radi na optimalnom režimu kada se uzme nafta. U ovom slučaju, prvo je potrebno provjeriti snagu koju pumpa troši kada pumpa pumpa tešku tekućinu. Gustoća koja odgovara dizanoj teškoj tečnosti (za početni period njenog povlačenja) unosi se u formulu za određivanje snage.
Pri ovoj snazi se provjerava moguće pregrijavanje motora. Povećanjem snage i pregrijavanjem utvrđuje se potreba za kompletiranjem instalacije sa snažnijim motorom.
Po završetku povlačenja teškog fluida, provjerava se istiskivanje teškog fluida iz cijevi od strane formacijske tekućine u pumpi. U ovom slučaju, pritisak koji stvara pumpa određen je karakteristikama rada pumpe na formacijski fluid, a protupritisak na izlazu određen je stupcem teške tekućine.
Također je potrebno provjeriti varijantu rada pumpe, kada se teška tekućina pumpa ne u ljestve, već u izljev, ako je to dopušteno zbog lokacije bunara.
Provjera pumpe i potopljenog motora na mogućnost ispumpavanja teške tekućine (tečnosti za ubijanje) tokom razvoja bušotine vrši se prema formuli:
gdje ρ hl je gustina tečnosti koja ubija.
U ovom slučaju, visina pumpe se izračunava tokom razvoja bunara:
.
Vrijednost H hl se poredi sa pritiskom H pasoške karakteristike vode pumpe.
Snaga pumpe se određuje tokom razvoja bušotine:
.
Snaga koju troši potopljeni motor tokom razvoja bušotine:
.
32. Instalacija se provjerava na maksimalno dozvoljenu temperaturu na ulazu pumpe:
gdje je [T] maksimalna dozvoljena temperatura dizane tekućine na ulazu u potapajuću pumpu.
33. Instalacija se provjerava radi odvođenja topline prema minimalnoj dozvoljenoj brzini rashladne tekućine u prstenastom dijelu formiranom od unutrašnje površine kućišta na mjestu ugradnje potopne jedinice i vanjske površine potopnog motora, za što smo izračunajte brzinu protoka dizane tekućine:
gdje F = 0,785 (D 2 – d 2) - površina prstenastog preseka;
D- unutrašnji prečnik kolone oplate;
d- spoljni prečnik PED-a.
Ako je protok dizane tekućine W ispada da je veća od minimalne dozvoljene brzine dizane tekućine [ W], termičko stanje potopljenog motora smatra se normalnim.
Ako odabrana pumpna jedinica ne može uzeti potrebnu količinu tečnosti za ubijanje na odabranoj dubini suspenzije, ona (dubina suspenzije) se povećava za Δ L= 10 - 100 m, nakon čega se proračun ponavlja, počevši od koraka 5. Vrijednost Δ L zavisi od raspoloživosti vremena i mogućnosti kompjuterske tehnologije kalkulatora.
Nakon određivanja dubine ovjesa pumpne jedinice prema inklinogramu provjerite mogućnost ugradnje pumpe na odabranu dubinu (po stopi povećanja krivine na 10 m prodora i po maksimalnom kutu odstupanja ose bunara od vertikala). Istovremeno, provjerava se mogućnost puštanja odabrane pumpne jedinice u ovu bušotinu i najopasnije dijelove bunara, čiji prolazak zahtijeva posebnu pažnju i niske brzine spuštanja tokom DR.
Podaci potrebni za izbor instalacija o konfiguraciji instalacija, karakteristikama i glavnim parametrima pumpi, motora i drugih jedinica instalacija dati su kako u ovoj knjizi, tako iu posebnoj literaturi.
Da bi se indirektno odredila pouzdanost potopljenog motora, preporučuje se procijeniti njegovu temperaturu, jer pregrijavanje motora značajno smanjuje njegov vijek trajanja. Povećanje temperature namotaja za 8-10 °C iznad preporučene od strane proizvođača smanjuje vijek trajanja nekih vrsta izolacije za 2 puta. Preporučite sljedeći tok proračuna. Izračunajte gubitak snage u motoru na 130 °C:
, (5.1)
gdje b 2 , With 2 i d 2 - projektni koeficijenti (vidi); N n i η d.s. - nazivna snaga i efikasnost elektromotora, respektivno. Pregrijavanje motora određuje se formulom:
. (5.2)
gdje b 3 i With 3 - projektni koeficijenti.
Zbog hlađenja se smanjuju gubici u motoru, što se uzima u obzir koeficijentom K t .
gdje b 5 - koeficijent (vidi prilog 3).
Tada gubici energije u motoru (Σ N) i njegovu temperaturu ( t dc) će biti jednako:
(5.6)
Temperatura namotaja statora većine motora ne bi trebala prelaziti 130 °C. Ako snaga odabranog motora ne odgovara onoj koju preporučuje otpremna lista, bira se motor druge standardne veličine iste veličine. U nekim slučajevima moguće je odabrati motor većeg promjera, ali je potrebno provjeriti poprečne dimenzije cijele jedinice i uporediti je sa unutrašnjim prečnikom kolone bušotine.
Prilikom odabira motora potrebno je uzeti u obzir temperaturu okolne tekućine i njen protok. Motori su dizajnirani za rad u okruženju s temperaturama do 90 °C. Trenutno samo jedan tip motora dozvoljava porast temperature do 140°C, ali daljnje povećanje temperature će smanjiti vijek trajanja motora. Ova upotreba motora je dozvoljena u posebnim slučajevima. Obično je poželjno smanjiti njegovo opterećenje kako bi se smanjilo pregrijavanje žica za namotaje. Svaki motor ima svoj vlastiti preporučeni minimalni protok na osnovu njegovih uslova hlađenja. Ovu brzinu treba provjeriti.
c) greške u izboru opreme zbog nedovoljnih geoloških informacija.
Periodični fond za UNP-1 smanjen je za 18 bunara
Na 3 bunara dovedeni su u konstantan režim pomoću CPS-a, na 15 bunara promjenom veličine ESP-a prebačeni su u bunare PPD-34.
Mjere za smanjenje periodičnog fonda u 2005
1) Formiranje sistema plavljenja (prebacivanje 20 bunara na rezervoarski pritisak.
2) Optimizacija režima rada bušotina sa ESP (spuštanje niskoprinosnih jedinica.).
3) Uvođenje uvoznih vijčanih pumpi.
4) Nastaviti sa uvođenjem ESP-a sa TMS-om kako bi se spriječile greške u izboru opreme
Omjer snabdijevanja ESP varira od 0,1 do 1,7 (Tabela 5.5.). Oko 75% jedinica radi u režimu blizu optimalnog (Kfeed = 0,6–1,2).
Tabela 5.5. Distribucija brzine napajanja ESP na polju Khokhryakovskoye
Od 49 bunara koji rade sa Kfeedom od 0,1 do 0,4, glavni broj (25 bunara) je u periodičnom radu. Za bunare br. 154, 278, 1030, 916, 902 i 3503 preporučuje se pregled podzemne opreme i cijevi.
Spisak bunara koji rade sa Kfeed većim od 1,2 dat je u tabeli 3.6.7. Od toga, bunari br. 130, 705, 163, 785, 1059 su optimizirani za optimizaciju za veću veličinu ESP
Tabela 5.6. Spisak bunara sa snabdevanjem K većim od 1,2
| Pa ne. | Tip pumpe | K podnošenje | Q tečnost | P sloj, MPa | H dina, m | Dubina pumpanja |
| 702 | ESP 50–2100 | 1,7 | 65 | 20,5 | 1683 | 2300 |
| 130 | TD-650–2100 | 1,4 | 100 | 17,9 | 1332 | 2380 |
| 705 | ETsN-160– 2100 | 1,6 | 123 | 18,3 | 2167 | 2400 |
| 707 | TD-850–2100 | 1,5 | 114 | 16,5 | 1124 | 2260 |
| 163 | ETsN-160–2150 | 1,5 | 82 | 18,2 | 1899 | 2350 |
| 185 | ESP 25–2100 | 1,4 | 29 | 20,0 | 1820 | 2245 |
| 818 | ESP 80–2100 | 1,4 | 87 | 18,2 | 2192 | 2340 |
| 166 | ESP 50–2100 | 1,4 | 42 | 19,5 | 1523 | 2150 |
| 834 | ESP 30–2100 | 1,6 | 23 | 23,0 | 1870 | 2250 |
| 785 | ESP 125–2100 | 1,3 | 11 | 16,5 | 2320 | 2400 |
| 389 | ESP 50–2100 | 1,4 | 42 | 22,9 | 1623 | 2200 |
| 1059 | ESP 160–2100 | 1,4 | 144 | 16,5 | 2328 | 2400 |
| 1025 | ESP 80–2100 | 1,4 | 72 | 16,1 | 1762 | 2080 |
Generalno, za polje Khokhryakovskoye, stopa iskorišćenja bunara opremljenih ESP, kao i pre godinu dana, je unutar 0,87. Glavni indikator pouzdanosti - vreme između kvarova za tekuću godinu od 01.01.03 do 01.01.04, za ESP fond je promenjeno sa 303 dana na 380 dana, dok je generalno za NNP OJSC ovaj indikator niži i nalazi se unutar 330 –350 dana. Rast ovog pokazatelja ukazuje na prilično visok nivo rada proizvodne radnje u odabiru standardne veličine ESP-a, remontu bušotine, puštanju blokova u rad i praćenju tokom rada.
Na nalazištu su 74 bušotine (17% proizvodnog fonda) podložne taloženju parafina. Prema rasporedu "deparavanja", svi bunari se po pravilu peru vrelim uljem jednom mjesečno.
Na polju 2003. godine bilo je 208 kvarova na fondu bušotina opremljenih ESP-om. Stopa kvara je bila 0,85 jedinica. (trenutni fond je 303 bunara). U 2004. godini zabilježeno je 229 kvarova na polju sa većim operativnim fondom bušotina - 332 bušotine i K kvar je pozitivno smanjen na 0,79 jedinica. Generalno, JSC "NNP" K odbija. ESP je u ovom trenutku iznosio 0,85 jedinica.
5.2 Analiza uzroka kvara ESP-a
Analiza uzroka prijevremenih kvarova na fondu bunara opremljenih ESP-om pokazuje sljedeću sliku, vidi sliku 5.1.4.
Do 17% kvarova je zbog nekvalitetnog rada ekipa za remont podzemnih bunara. Gdje se krše pravila dizanja. Kao rezultat, to dovodi do oštećenja kabla, nekvalitetne ESP instalacije, propuštanja cijevi, lošeg ispiranja bunara.
18% kvarova nastaje u bušotinama koje rade u intermitentnom režimu, uzrokovane slabim dotokom, kao i neusklađenošću veličina pumpi sa radnim uslovima.
U 13% propusta razlozi nisu utvrđeni, jer su prekršena pravila istrage.
1. 10% kvarova je uzrokovano taloženjem tvrdih asfaltno-smola-parafinskih naslaga zajedno sa kamencem, pijeskom, česticama gline i rđe.
2. 9% kvarova zbog prenošenja propanta u bušotinama nakon hidrauličkog lomljenja, što dovodi do zaglavljivanja šahtova i kvara pumpi.
3. 8% kvarova nastaje zbog nekontrolisanog rada - ovo je kršenje rasporeda deparavanja, nedostatak kontrole nad uklanjanjem EHF-a itd.
4. 6% kvarova nastaje zbog nedostatka kontrole nad izlazom instalacija u režim.
5. U 5% slučajeva kvar je nastao zbog fabričkih grešaka, skrivenih kvarova, nekvalitetne opreme potopljene i površinske pumpne opreme.
U 2004. godini ugrađeni su indikatori temperature na jedinicama potopljene opreme, uključujući i potopni kabl, za određivanje temperature bunara u zoni rada ESP. Pet instalacija sa indikatorima temperature spušteno je u bunare sa teškim startovima, uz uklanjanje mehaničkih nečistoća za određivanje kritičnih područja grijanja. Instalacije su radile u prosjeku do 100 dana, otkazale su zbog smanjenja otpora izolacije na 0 na konstrukcijskoj dužini kabla. U svim slučajevima kada je kabl bio oštećen, topljenje izolacije žile je uočeno u području od 150 m od spoja nastavka na temperaturi od 130 °C.
Prema rezultatima dobijenim 2004. godine, prilikom sanacije bunara visokodebitnog fonda, dužina toplotno otpornog produžnog kabla KRBK je povećana na 120 m i korišćen je umetak od 500 m od kabla 3. grupe.
Za poboljšanje rada bunara opremljenog ESP-om, preporučuje se:
Bušotine treba razviti i pustiti u rad pomoću mobilne instalacije frekventnog pretvarača tipa UPPC (Elekton-05). Jedinica omogućava, pod određenim tehničkim uslovima (dubina ESP spuštanja, postoji rezerva za snagu potopljenog elektromotora), da se smanji vrijeme povlačenja bušotine pri blagim startnim režimima, poveća povlačenje na rezervoaru, eliminisati ometanje ESP-a stvaranjem povećanog obrtnog momenta;
Posebnu pažnju treba obratiti na fond bušotina koje su podvrgnute hidrauličnom lomljenju pri odabiru veličine instalacija i dubine spuštanja (povlačenja). Izrada bušotina nakon hidrauličkog lomljenja mlaznim pumpama na fondovima za proizvodnju pijeska, treba koristiti ESP jedinice otporne na habanje tipa ARH, projektovane za pumpanje fluida sa minimalno 2 g/l. Pored toga, ovaj fond treba da razradi tehnologije za fiksiranje ECD-a, da koristi podzemne uređaje za zaštitu pumpe od mehaničkih nečistoća (filteri i hvatači mulja za ESP - CJSC Novomet, Prem);
Na periodičnoj zalihi koristite uglavnom visokotlačne pumpe niskih performansi tipa ESP 20, 25 i procijenite mogućnost povećanja dubine ESP spuštanja, kao i prijenosa bušotina niske brzine na CSP i mlazne pumpne jedinice.
Da bi se smanjile nesreće pri rastavljanju ESP-a, preporučuje se upotreba uređaja koji smanjuju vibracije instalacija - centralizatori vratila pumpe, amortizeri, sigurnosne spojke - (JSC "TTDN", Tyumen);
Značajan udio kvarova je rezultat kvaliteta rada remontnih ekipa. Upotreba visokokvalifikovanih timova i sprovođenje kontrole tokom nerutinskog rada značajno će povećati pouzdanost rudarskog fonda.
Princip rada proizvodne bušotine opremljene ESP-om, ovisno o dubini spuštanja pumpne opreme
U 2004. godini, raspodjela zaliha bunara opremljenih ESP-ima prema dubinama spuštanja pumpe i karakteristikama njihovog rada na polju Khokhryakovskoye je sljedeća, vidi tabelu 5.7. i slika 5.1.5. - 5.1.8.
Analiza fonda bunara opremljenog ESP sa stanovišta pouzdanosti i efikasnosti, u zavisnosti od dubine spuštanja na polju Khokhryakovskoye, pokazala je da se ESP spuštaju na dubinu od 1200 do 2400 m. 120 bunara opremljenih ESP.
Tabela 5.7. Glavni indikatori tehnološkog učinka bušotina opremljenih ESP
| ESP dubina spuštanja, m | 1200-1400 | 1800-2000 | 2000-2200 | 2200-2300 | 2300-2400 | Preko 2400 |
| Broj bunara, jedinica | 15 | 55 | 65 | 120 | 40 | 25 |
| Protok tekućine, m 3 / dan | 190 | 120 | 100 | 95 | 75 | 67 |
| Vodorez, % | 96 | 86 | 66 | 54 | 47 | 35 |
| sri vrijeme rada bunara godišnje, dana | 342 | 329 | 350 | 346 | 338 | 337 |
Najveći protok fluida uočen je u dvije grupe bunara – u rasponu ESP od 1200–1400 m i 1800–2000 m. U istim rasponima pumpna oprema radi veći broj dana 346–350 dana.
Niži postoci usjeka vode se primjećuju pri radu ESP-a sa dubinom rada većom od 2000 m.
To. Rezultati analize zavisnosti glavnih karakteristika rada bunara opremljenih ESP pokazuju da smanjenje dubine spuštanja na 2200–2400 m ne dovodi do značajnog pogoršanja rada ESP-a. Kao što je prikazano na slici 5.1.8. dinamički nivoi su sniženi zbog promjene sa manjih na veće jedinice i nižeg akumulacijskog pritiska i neravnomjernog sistema plavljenja.
Energetsko stanje ležišta
Zaostajanje u razvoju sistema održavanja ležišnog pritiska u odnosu na postojeće stanje povlačenja fluida dovelo je poslednjih godina do smanjenja rezervoarskog pritiska u zoni ekstrakcije.
Od 1. siječnja 2004. tlak u zoni ekstrakcije je smanjen na 19,5 MPa (slika 5.8), razlika između početnog i sadašnjeg tlaka formiranja iznosila je 4,2 MPa.
Na smanjenje ležišnog pritiska uticalo je i intenzivno bušenje, koje je obavljeno u periodu 2000–2001. na istočnom dijelu terena, nije predviđeno projektom. Kao rezultat toga, u istočnom dijelu dolazi do zaostajanja u formiranju RPM sistema, što, uz prisilna povlačenja, odmah utiče na energetsko stanje lokacija.
PROIZVODNJA NAFTE
4.3.1. Opće informacije o radu bunara,
opremljen električnim podmornicama
centrifugalne pumpe (UESP)
Instalacije električnih potopnih centrifugalnih pumpi spadaju u klasu instalacija bez šipke i igraju odlučujuću ulogu u naftnoj industriji Rusije u pogledu količine proizvedene nafte. Dizajnirani su za rad na proizvodnim bušotinama različitih dubina sa različitim svojstvima proizvedenih proizvoda: bezvodno ulje niske viskoznosti i srednje viskozno ulje; natopljeno ulje; mješavina nafte, vode i plina. Naravno, efikasnost rada ESP bunara može se značajno razlikovati, jer Svojstva dizanog proizvoda utiču na izlazne parametre postrojenja.
Osim toga, ESP imaju neosporne prednosti u odnosu na šipke, ne samo zbog prijenosa pogonskog motora na donju rupu i eliminacije šipke, što značajno povećava efikasnost sistema, već i zbog značajnog raspona radnih doza (od nekoliko desetina do nekoliko stotina m 3 /dan) i napona (od nekoliko stotina do nekoliko hiljada metara) sa relativno velikim vremenom između kvarova instalacije.
Odabir standardne veličine i konfiguracije ESP-a za određenu bušotinu, proračun očekivanog tehnološkog načina rada bušotine i parametara potopljene opreme vrši se i softverskim paketom integrisanim u korporativnu bazu podataka NPK. ALFA, a prema metodologiji koju odabere glavni tehnolog (šef PTO) OGPD i prilagođena je uslovima date oblasti (formacije).
Proračun optimalnog režima rada bušotine vrši geološka služba NGDU. Prema parametrima koje postavlja geolog, tehnološka služba bira standardnu veličinu ESP-a i parametre potopljene opreme u PC Autotehnolog, prilagođene uslovima polja odeljenja proizvodnje nafte i gasa.
Odgovornost za proračun očekivanog protoka na očekivanom dinamičkom nivou, pouzdanost informacija i potpunost unošenja rezultata istraživanja bušotine u bazu podataka NPK Alfa je na vodećem geologu CDNG-a. Odgovornost za ispravan odabir veličine pumpe i određivanje dubine spuštanja leži na tehnologu CDNG-a.
Prilikom izračunavanja izbora električne potopne pumpe potrebno je uzeti u obzir:
– korišćenje stvarnog faktora produktivnosti, optimalno izvlačenje fluida iz bušotine, pod uslovom da ne prelazi maksimalno dozvoljeno povlačenje na rezervoaru i projektu razvoja polja;
– specifična težina ispumpavanja tečnosti za ubijanje pri dovođenju u režim kako bi se osigurala opskrba fluidom formacije na očekivanom dinamičkom nivou, tampon pritisak i gubici trenja u kolektoru podizanja i sakupljanja ulja do BPS, ESP rad u zoni optimalnog režima (0,8 ÷ 1.2 Q nom);
^t
Mogućnost promjene performansi ESP-a korištenjem
kontrolne stanice sa frekventnim pretvaračem (SUChP).
Za bunare sa sadržajem vode u proizvedenom proizvodu većim od 90%, slijeganje ispod dinamičkog nivoa ESP ne bi trebalo biti veće od 400 metara.
Kritične stope protoka (povlačenja) svake pojedine bušotine u vodenim i gasno-uljnim ležištima utvrđuje odjel za razvoj odjela za proizvodnju nafte i plina (geolog CDNG-a) na osnovu iskustva rada bušotina sa identičnim geološkim i tehničkim karakteristikama. zonu dna.
Na mjestu ovjesa potopljene jedinice, zakrivljenost bušotine ne smije prelaziti:
Za veličinu ESP-5 prema formuli: a = 2arcsin ^P s: ,
gdje je: a - zakrivljenost bušotine na mjestu vješanja ESP, stepen/10 m;
S- razmak između unutrašnjeg prečnika cevi omotača i maksimalne dijametralne dimenzije instalacije, m;
L- dužina ugradnje od donjeg kraja kompenzatora do gornjeg kraja pumpe, m;
Za UETsN-5 sa prečnikom proizvodnog kućišta od 146 mm - 6 minuta na 10 metara, sa prečnikom proizvodnog kućišta od 168 mm - 12 minuta na 10 metara;
Za UETsN-5A s promjerom proizvodne žice od 146 mm -3 minute na 10 metara, s promjerom proizvodne žice od 168 mm -6 minuta na 10 metara;
U nedostatku dionica sa navedenim intenzitetom zakrivljenosti, odabire se dionica minimalne vrijednosti za datu bušotinu i dogovara se sa glavnim inženjerom sektora proizvodnje nafte i plina.
Ako u bušotini postoje površine sa intenzitetom zakrivljenosti većim od 2 0 /10 m, sedmična prijava odeljenja za proizvodnju nafte i gasa treba da ukaže na potrebu da se za ovu bušotinu završi ESP sa SEM prečnika 103 mm (za SEM snage do 45 kW, uključujući).
U području rada potopne instalacije, odstupanje bušotine od vertikale ne smije prelaziti 60 stepeni.
Maksimalni hidrostatički pritisak u radnom području ESP-a ne bi trebao biti veći od 20 MPa (200 kgf/cm2).
Dizajn cijevi cijevi treba osigurati čvrstoću suspenzije na datoj dubini spuštanja i dizajnu bušotine.
Uranjanje pumpe ispod dinamičkog nivoa određeno je sadržajem slobodnog gasa u proizvodnji bušotine (u formacijskom fluidu) u uslovima usisavanja pumpe: do 25% - bez separatora gasa, 25-55% - sa separatorom gasa, do 68% - sa separatorom-raspršivačem gasa, do 75% - sa domaćim ili uvoznim višefaznim sistemom.
Tehnički zahtjevi za pumpani medij - rezervoarski fluid (mješavina nafte, pripadajuće vode, mineralnih nečistoća i naftnog plina):
Maksimalna gustina mješavine vode i ulja je 1.400 kg / m 3;
Faktor gasa (Gf) - do 110 m 3 /m 3;
– maksimalni sadržaj pripadajuće vode – 99%;
– pH vrijednost proizvedene vode (pH) – 6,0–8,5;
– temperatura dizane tečnosti:
– za normalno izvođenje – do +90 °S;
– za verziju otpornu na toplotu – do +140 °S;
– za normalno izvođenje – do 100 mg/l;
– za dizajn otporan na habanje – do 500 mg/l;
U setu ovjesa ESP dozvoljena je upotreba dodatnih pomoćnih elemenata samo fabričkog dizajna ili proizvedenih prema standardima OJSC „Surgutneftegas“.
Maksimalna temperatura dizane tečnosti u zoni rada potopljene jedinice ne sme biti veća od pasoških podataka SEM i kablovskih nastavaka koji se koriste u OJSC „Surgutneftegas“. Uz procijenjene očekivane vrijednosti radnih uvjeta na ulazu pumpe na temperaturi većoj od +120 ° C, tehnolog CDNG-a u aplikaciji za opremu TsBPO EPU ukazuje na potrebnu opremu za otpornost na toplinu.
Glavne odredbe za odabir ESP-a su date u nastavku:
1. Gustina smjese u dijelu "donji otvor - dovod pumpe":
■ With
(str b + p(1 - b)) (1 - F) + pF.
gdje: str n– gustina izdvojenog ulja, kg/m 3 , ρ in je gustina formacijske vode, ρ G je gustina gasa u standardnim uslovima, G je trenutni volumetrijski sadržaj gasa, b– vodeni rez formiranog fluida.
2. Pritisak na dnu bušotine pri kojem je obezbeđena data brzina protoka bušotine:
gdje: R pl- rezervoarski pritisak,
Q- dat protok bunara,
To prod– faktor produktivnosti bušotine.
3. Dubina dinamičkog nivoa pri datoj brzini protoka tečnosti:
Tehnika i tehnologija proizvodnje ulja
4. Pritisak na ulazu u pumpu, pri kojem sadržaj gasa na ulazu u pumpu ne prelazi maksimalno dozvoljeni za dati region (na primer: F = 0,15):
R = R. (I - G).,
gdje do - stepen krive otplinjavanja.
5. Dubina suspenzije pumpe:
gdje: B je volumetrijski koeficijent ulja pri pritisku zasićenja, b– volumetrijski vodeni rez proizvoda,
14. Rad plina u dijelu "donja - dovod pumpe":
Vrijednosti sa indeksom " puff” se odnose na poprečni presjek glave bušotine i predstavljaju “tampon” pritisak, sadržaj gasa, itd.
16. Potreban pritisak pumpe:
gdje: L dyne– dubina lokacije dinamičkog nivoa;
P puff– pritisak pufera;
P G1- radni pritisak gasa u sekciji "donja - dovod pumpe";
P G2- pritisak rada gasa u sekciji "ubrizgavanje pumpe - ušće bušotine".
17. Na osnovu protoka ulazne pumpe, potrebnog pritiska (glave pumpe) i unutrašnjeg prečnika kućišta, biramo veličinu potopljene centrifugalne (ili vijčane, membranske) pumpe i određujemo vrednosti koje karakterišu rad pumpe. ova pumpa u optimalnom režimu (protok, visina, efikasnost, snaga) i u režimu napajanja jednakom 0 (pritisak, snaga).
18. Koeficijent promjene protoka pumpe pri radu na mješavini ulje-voda-gas u odnosu na karakteristike vode:
gdje je: ν efektivni viskozitet smjese;
Q o AT– optimalno napajanje pumpe na vodu.
24. Koeficijent promjene visine pumpe zbog uticaja viskoziteta:
gdje h- glava jednog stepena odabrane pumpe.
WithG
Z broj se zaokružuje na najbliži cijeli broj i upoređuje sa standardnim brojem koraka za odabranu veličinu pumpe. Ako se ispostavi da je izračunati broj stupnjeva veći od navedenog u tehničkoj dokumentaciji za odabranu veličinu pumpe, tada je potrebno odabrati sljedeću standardnu veličinu s većim brojem koraka i ponoviti proračun, počevši od tačke 17.
Ako je izračunati broj stupnjeva manji od navedenog u tehničkoj specifikaciji, ali njihova razlika nije veća od 5%, odabrana veličina pumpe se ostavlja za daljnji proračun. Ako standardni broj stupnjeva premašuje izračunati broj za 10%, tada je potrebna odluka da se pumpa rastavi i uklone suvišni stupnjevi. Daljnji proračun se vrši iz tačke 18 za nove vrijednosti radne karakteristike.
28. Efikasnost pumpe uzimajući u obzir uticaj viskoziteta, slobodnog gasa i režima rada:
V - / Ci. "K w" fCijr,
gdje ri o6- maksimalna efikasnost pumpe na karakteristike vode.
Tehnika i tehnologija proizvodnje ulja
29. Snaga pumpe:
gdje je: η SED– efikasnost potopljenog motora,
cosϕ je faktor snage motora na radnoj temperaturi.
31. Provjeravamo pumpu i potopljeni motor na mogućnost ispumpavanja teške tečnosti (tečnosti za ubijanje) tokom razvoja bušotine:
Rgl=Rgl
one_. p + p + p
■- P buf G zab^ PL"
gdje je ρ GL je gustina tečnosti koja ubija.
Izračunavamo visinu pumpe tokom razvoja bunara:
Vrijednost N GL u poređenju sa karakteristikama vode na natpisnoj pločici. Određujemo snagu pumpe tokom razvoja bunara:
Snaga koju troši potopljeni motor tokom razvoja bušotine:
32. Provjeravamo instalaciju za maksimalno dozvoljenu temperaturu na ulazu pumpe:
T> [T]
gdje [ T] je maksimalna dozvoljena temperatura dizane tekućine na ulazu u potopljenu pumpu.
^t Magistarski priručnik za ekstrakciju nafte, gasa i kondenzata
33. Instalaciju za odvođenje topline provjeravamo minimalnom dozvoljenom brzinom rashladne tekućine u prstenastom dijelu formiranom od unutrašnje površine kućišta na mjestu ugradnje potopljene jedinice i vanjske površine potopljenog motora, za šta izračunavamo brzina protoka dizane tečnosti:
gdje: F = 0,785 ■ - površina prstenastog presjeka; D- unutrašnji prečnik kolone oplate; cf je vanjski prečnik SEM-a.
Ako je brzina protoka tečnosti veća od [W](gde [W]- minimalna dozvoljena brzina dizane tekućine), termički uvjeti potopljenog motora smatraju se normalnim.
Ako odabrana pumpna jedinica nije u stanju da preuzme potrebnu količinu tečnosti za ubijanje na odabranoj dubini suspenzije, ona (dubina suspenzije) se povećava za l! = 10 - 100 m, nakon čega se proračun ponavlja, počevši od koraka 5. Vrijednost &L zavisi od raspoloživosti vremena i mogućnosti kompjuterske tehnologije potrošača.
Nakon određivanja dubine ovjesa pumpne jedinice prema inklinogramu, provjerava se mogućnost ugradnje pumpe na odabranu dubinu (brzinom povećanja zakrivljenosti na 10 m prodora i maksimalnim uglom odstupanja ose bunara od vertikale). Istovremeno, provjerava se mogućnost puštanja odabrane pumpne jedinice u ovu bušotinu i najopasnije dijelove bunara, čiji prolazak zahtijeva posebnu pažnju i niske brzine spuštanja tokom DR.
Nakon konačnog odabira dubine spuštanja bušotinske jedinice, odabire se tip kabla (prema radnoj struji i temperaturi dizane tekućine) i veličina transformatora (prema radnoj struji i naponu). Nakon što je izbor opreme završen, utvrđuje se snaga koju instalacija troši:
NnoTP = N n s n + AN KAB + AN Tp ,
gdje je: aWjus= - ~ "" : - gubitak snage kabla
/- SEM radna struja, L; L- dužina provodnog kabla, m;
str t- otpor po linearnom metru kabla na radnoj temperaturi, Ohm/m ■ mm 2 ;
S- površina poprečnog presjeka žila kabela, mm 2;
D L/t = (1 - Ti) (L/tp + A AL) - gubici snage u transformatoru,
d]tr - efikasnost transformatora.
Izbor ESP-ova za naftne bušotine, u užem, specifičnom smislu, odnosi se na određivanje standardne veličine ili standardnih veličina instalacija koje obezbeđuju datu proizvodnju rezervoarskog fluida iz bušotine pri optimalnim ili blizu optimalnih performansi (isporuka, pritisak , snaga, MTBF, itd.). U širem smislu, selekcija se odnosi na određivanje glavnih pokazatelja performansi međusobno povezanog sistema „rezervoar nafte – bunar – pumpna jedinica“ i izbor optimalnih kombinacija ovih indikatora. Optimizacija se može provoditi prema različitim kriterijima, ali na kraju svi trebaju biti usmjereni na jedan krajnji rezultat – minimiziranje cijene jedinice proizvodnje – tone nafte. Prvo se postavljaju potrebni početni podaci: odabire se jednačina dotoka; odrediti svojstva nafte, vode, gasa i njihovih mješavina, koje bi trebalo ispumpati iz bunara; dizajn strune proizvodnog kućišta. Dubina spuštanja pumpe L H nalazi se uzimajući u obzir sadržaj gasa u protoku nafte i gasa na ulazu p in metodom sličnom metodi za određivanje dubine spuštanja štap pumpe. Da bi se to postiglo, krivulje za raspodjelu tlaka i sadržaja plina protoka u protoku p duž cijevi kućišta grade se u koracima od donje rupe odozdo prema gore, počevši od datog tlaka u dnu otvora određenog jednadžbom dotoka za poznatu brzinu protoka (odnosno, krive / i 3 na sl. VIII. osamnaest). Sadržaj potrošnog gasa u protoku - omjer zapreminskog protoka V gasa u tom području do ukupnog protoka mješavine plina i tekućine q- određena formulom β=V/(V+q). Duž krivine 3 (vidi sliku VIII.18) procijenite preliminarnu dubinu spuštanja pumpe (prema dozvoljenim vrijednostima zapreminskog sadržaja plina na ulazu u pumpu; p BX = 0,05-f-0,25) i tlaka rv x(duž krive /). Navedene granice sadržaja protočnog gasa na ulazu u pumpu utvrđuju se prema podacima ispitivanja ESP-a pri pumpanju gazirane tečnosti. Ako je β in = 0 ÷ 0,05, tada plin ima mali utjecaj na rad pumpe, ako je β in = 0,25 ÷ 0,3, tada se pumpa zaustavlja. Praktično je svrsishodno da pritisak na ulazu pumpe ne bude manji od 1-1,5 MPa. Da bi se odredio pritisak na izlazu pumpe ryk, tj. u najnižem dijelu cijevi, raspodjela tlaka u cijevima se također izračunava u koracima od vrha do dna iz poznatog tlaka na vrhu bušotine RU, jednak pritisku u sabirnom sistemu (vidi sliku VIII.18, kriva 2). U ovom slučaju, djelomično odvajanje plina * se uzima u obzir na ulazu u pumpu, koja se pomiče gore kroz prstenasti prostor, zaobilazeći pumpu, i ispušta se kroz nepovratni ventil u protočni vod.
Prilikom izračunavanja raspodjele pritiska u cijevima, njihov promjer d postaviti uzimajući u obzir zaduženje:
Treba napomenuti da prema pronađenim vrijednostima r s i datim protokom Qzhsu u standardnim uslovima, još uvek je nemoguće sa dovoljnom tačnošću izabrati odgovarajuću karakteristiku pumpe, jer fabričke karakteristike na osnovu podataka procesa crpljenja vode ne uzimaju u obzir uticaj svojstava gasa. tečne smjese i termodinamički uvjeti rada pumpnih jedinica. Stvarni protok tekućine kroz pumpu će se razlikovati od zadanih vrijednosti Qzhsu zbog činjenice da se velika količina plina može otopiti u tekućini koju pumpa ispumpava. Tečnost koja pere elektromotor se zagrijava. Pored toga, sadrži određenu količinu slobodnog gasa i ovi faktori doprinose značajnom povećanju zapremine smeše gas-tečnost (GLM) koja prolazi kroz pumpu (u poređenju sa datim protokom pod standardnim uslovima Qzhsu ). Treba uzeti u obzir da se brzina protoka GLS-a duž dužine pumpe, zbog povećanja tlaka za pražnjenje i smanjenja količine slobodnog plina u tekućini, pokazuje nestabilnim. Zauzvrat, svojstva tečnosti i njen viskozitet utiču na karakteristike glave pumpe.Takođe, zbog brzog širenja područja njihove primene u naftnoj industriji - u sistemima za održavanje pritiska u rezervoarima (sa snabdevanjem do 3000 m 3/dan na visini do 2000 m), za dizanje vode iz vodozahvata i arteskih bunara, za odvojenu eksploataciju više slojeva jednom mrežom bunara.
Razvojni sistem. Osnovni koncepti razvoja.
Razvoj naftnih polja- proces sa više parametara, svaka tehnološka karika ovog procesa mora raditi u optimalnom režimu, što zauzvrat stvara hijerarhiju kriterijuma optimizacije. U takvim uslovima neophodno je identifikovati strateški uspeh u procesu razvoja terena i odrediti glavne kriterijume. Razvojni sistemi- skup međusobno povezanih inženjerskih rješenja koja određuju objekt razvoja, redoslijed i brzinu njihovog bušenja i razvoja, prisustvo ili odsustvo utjecaja na formaciju, broj, omjer i lokaciju proizvodnih i injektnih bušotina, broj rezervnih bušotina , upravljanje razvojnim procesima, zaštita podzemlja i životne sredine. Svaki razvojni sistem se može klasifikovati prema 2 glavne karakteristike:1).Po prisustvu ili odsustvu uticaja na formaciju. 2) Prema sistemu razmaka bunara. Svaki razvojni sistem se može okarakterisati sledećim parametrima: 1) Koeficijent gustine mreže bunara - Sc, Sc = F/n.[ha/KV] ; F je površina depozita; n – broj bunara; 2) Krilovov parametar Ncr.= Vini. nadoknadive rezerve po 1 bušotini; 3) Parametar intenziteta razvojnog sistema Wint.=n NABAVKA/n PROIZVODNJA. (1;0,5;0,3); četiri). Parametar rezervnih bunara Wres.=n RES./n UKUPNO. (0,1-0,3). Izbor razvojnog sistema. Izbor zavisi od sledećih faktora: 1. Prirodnih i klimatskih uslova; 2. Veličina i konfiguracija rezervoara nafte; Z. Geološke karakteristike strukture; 4. Heterogenost produktivnih slojeva; 5. Fizičko stanje ugljovodonika; 6. Dostupnost resursa radnih subjekata; 7. Prirodni režim ležišta; 8. Svojstva ulja.
Razvojni sistem bez stimulacije ležišta. Razvoj se vrši u sledećim slučajevima: 1). Kada se prirodni energetski bilans ležišta nadoknađuje prirodnim putem i razvoj se efikasno sprovodi korišćenjem prirodnih izvora energije; 2). Nedostatak radnog agenta. Z). Kada razvoj sa uticajem nije efikasan. Prilikom izrade ležišta bez uticaja na formaciju u režimu iscrpljivanja (elastičan, otopljeni gas), proizvodne bušotine se nalaze na površini u uniformnim mrežama, pravougaonim ili kvadratnim.
Izbor pumpnih jedinica za naftne bušotine, u užem, specifičnom smislu, odnosi se na određivanje standardne veličine ili standardnih veličina instalacija koje obezbeđuju datu proizvodnju rezervoarskog fluida iz bušotine pri optimalnim ili blizu optimalnih pokazatelja performansi (isporuka , pritisak, snaga, vrijeme između kvarova, itd.) . U širem smislu, odabir se odnosi na određivanje glavnih pokazatelja performansi međusobno povezanog sistema „rezervoar nafte – bušotina – pumpna jedinica“ i izbor optimalnih kombinacija ovih pokazatelja. Optimizacija se može provoditi prema različitim kriterijima, ali na kraju svi trebaju biti usmjereni na jedan krajnji rezultat – minimiziranje cijene jedinice proizvodnje – tone nafte.
Odabir centrifugalnih pumpnih instalacija za naftne bušotine vrši se prema algoritmima koji se zasnivaju na odredbama i rezultatima više puta testiranih radova u naftnoj industriji posvećenih proučavanju filtracije fluida i plina u ležištu i zoni formiranja dna, kretanje smjese plin-voda-nafta kroz cijevi bez kućišta, zakoni promjene sadržaja plina, tlaka, gustine, viskoziteta itd., proučavanje teorije rada centrifugalnih potopnih jedinica, prvenstveno dubinskih centrifugalnih pumpi, na pravi formacijski fluid.
Ovo poglavlje razmatra glavne odredbe metodologije za odabir ESP-ova za naftne bušotine.
Rad na kreiranju metoda za odabir ESP-ova za bunare započeo je gotovo istovremeno sa stvaranjem samih ESP jedinica.
Glavni princip odabira ESP-a za naftnu bušotinu je osigurati normalizirani protok bušotine uz minimalne troškove, uzimajući u obzir i kapitalne i operativne troškove i pouzdanost opreme.
Prilikom kreiranja ove metodologije proučavano je i po mogućnosti korišteno iskustvo koje su naftari stekli tokom višegodišnjeg rada električnih pumpi. Provedeno je niz originalnih studija koje su na kraju omogućile da se da analitički opis sistema "bunar-pumpa - dizanje-tečnost".
Pouzdanost se uzima u obzir prema izračunatoj temperaturi SEM-a. Dakle, nesumnjivo razumna opcija za izbor pumpe je ona kod koje je visok sadržaj gasa, a niski troškovi i temperatura SEM-a.
U nekim slučajevima može biti prikladno dati prednost varijanti sa visokim troškovima, ali s nižom temperaturom SEM-a, što na kraju može dovesti do smanjenja troškova zbog naglog povećanja pouzdanosti instalacije.
Odabrana veličina pumpe mora ispunjavati uslove za razvoj bunara koji je zatopljen vodom. Ovaj uslov je određen smanjenjem nivoa vode potrebnog za pobuđivanje bunara i pritiska koji pumpa može razviti na minimumu potrebnom za razvoj bunara i hlađenje motora tokom povlačenja fluida.
Očigledno je da će pritisak potreban za razvoj bušotine premašiti pritisak u stacionarnom radu bušotine, posebno kada se pumpa bezvodno gazirano ulje. Podudarnost stabilnog rada bunara sa optimalnim režimom rada pumpe osigurava maksimalnu efikasnost. pumpa. Poklapanje optimalnog režima pumpe sa načinom razvoja dovodi do pomeranja stacionarnog režima udesno od optimalnog i do smanjenja efikasnosti. pumpa.
Za raspon veličina korištenih pumpi, omjer maksimalnog napona prema optimalnom na vodi je unutar 1,2-1,5.
Gdje - smanjenje nivoa vode u bušotini iz ušća, neophodno za razvoj; - dubina filtera; - rezervoarski pritisak; - minimalno potrebno povlačenje na akumulaciji, osiguravajući razvoj bušotine; - pritisak na tampon bušotine; k - koeficijent u zavisnosti od specifične veličine ()
Ovo ograničenje može biti otklonjeno upotrebom odsečenih pakera, koji isključuju gašenje bunara vodom.
Sve potrebne početne karakteristike fluida, bunara, podizanja, pumpe i sabirnog sistema su prikazane u tabeli 10.1. Karakteristike pumpi su date u tabeli 10.2.
1. Odredite specifičnu težinu tečnosti u rezervoaru
gdje je specifična težina izdvojene nafte, t/m3; - specifična težina gasa, t/m3; - rezervoar GOR, m3/m3; - specifična težina vode, t/m3; - volumetrijski vodeni rez; djed.; - faktor zapremine ulja
2. Odrediti pritisak u dnu bušotine
gdje - formacijski pritisak, atm; - projektovani protok tečnosti, m3/dan; - faktor produktivnosti, m3/dan;
3. Odrediti rad gasa u liftu
gdje je prečnik cijevi, inča; - tlak pufera, atm.
4. Odredite pritisak koji razvija pumpa
gdje - dubina formacije, m; - tlak pufera, atm - rad plina u cijevima, m3/m2;
5. Odredite omjer pritiska
gdje je faktor korekcije koji uzima u obzir promjenu koeficijenta pritiska od broja stupnjeva Z.
- - optimalni pritisak na vodu odabrane pumpe, kg/cm2;
- 6. Odrediti relativni protok pumpe u tečnoj fazi u uslovima mernog rezervoara
gdje je optimalna opskrba vodom odabrane pumpe, m3/dan;
- 7. Za dati rez vode b=0,8, odredimo sadržaj gasa na ulazu u pumpu koristeći relativni protok dobijen u paragrafu 6 i koeficijent pritiska izračunat u paragrafu 6.
- * Vrijednost mora ležati na datoj vrijednosti koeficijenta snabdijevanja unutar polja koje odgovara snabdijevanju vodom u rasponu od 0,7 ÷ 1,2 (od optimalnog).
U nedostatku rješenja u ovoj oblasti, dozvoljeno je uzeti vrijednosti koeficijenta snabdijevanja, dajući vrijednost koeficijenta pritiska u području ograničenom isprekidanim linijama, što odgovara opskrbi vodom u opsegu od 0,5 h 1,4 (od optimalnog)
Nalazimo vrijednost sadržaja plina jednaku 0,07.
- 8. Odrediti koeficijent M, koji uzima u obzir promjenu sadržaja plina s vodom.
- 9. Nađite vrijednost koeficijenta iz izraza:
gdje je tlak zasićenja, atm; - atmosferski pritisak, atm;
Rješavajući ovu jednačinu, nalazimo da je jednako 0,441.
- 10. Odredite pritisak na ulazu pumpe
- 11. Odredite suspenziju pumpe na osnovu uslova odsustva "vodenog jastuka" na dnu
gdje je tlak na ulazu u pumpu, atm
Na osnovu proračuna biram UETsN5-130-600, jer je optimalan za polje Uzen.
Tabela 10.1 - Početni podaci za izbor ESP-a
|
Izmjereni i prijavljeni podaci |
Oznaka |
Dimenzija |
Značenje |
|
|
Specifična težina izdvojenog ulja |
||||
|
Viskoznost ulja u rezervoaru |
||||
|
Volumetrijski vodeni rez |
||||
|
GOR |
||||
|
Specifična težina vode |
||||
|
Faktor zapremine ulja |
||||
|
pritisak zasićenja |
||||
|
Pritisak rezervoara |
||||
|
Dubina rezervoara (za dubinu filtera vertikalnih bunara) |
||||
|
Faktor produktivnosti |
 |
|||
|
pufer pritisak |
||||
|
Dizajn brzine protoka tečnosti |
||||
|
Prečnik lifta |
||||
|
Temperatura formiranja |
||||
|
Specifična težina gasa |
||||
|
Tip ESP pumpe |
||||
|
Hranjenje u optimalnom režimu na vodi |
||||
|
Pritisak u optimalnom režimu na vodu |
||||
|
Broj koraka |
Tabela 10.2 - Karakteristike pumpi
|
Veličina |
Broj koraka |
Opskrba vodom u optimalnom režimu |
Pritisak u optimalnom režimu |
|
|
ETSN5-130-1200 |
||||
|
2ETsN5-130-1200 |
||||
|
ETSN5A-160-1100 |
||||
|
ETSN5A-360-600 |
||||
|
1ETsN6-100-900rh |
||||
|
ETSN6-100-1500 |
||||
|
ETSN6-160-1100 |
||||
|
1ETsN6-160-1450 |
||||
|
2ETsN6-250-1050rh |
||||
|
ETSN6-250-1400 |
||||
