Kun valitaan ESP-yksiköitä öljykaivoille "manuaalisella" tilillä (laskin, EXCEL, ACCESS-kuoriohjelmat), on tarpeen käyttää joitakin lisäoletuksia ja yksinkertaistuksia valintametodologiassa tietojen syöttöajan ja laskenta-ajan lyhentämiseksi.
Tärkeimmät näistä oletuksista ovat:
1. Pienten kaasukuplien tasainen jakautuminen nestefaasissa kyllästyspainetta alhaisemmilla paineilla.
2. Öljyn ja veden komponenttien tasainen jakautuminen pumpattavan nesteen kolonnissa kohdassa "pohjareikä - pumpun imu" kaikilla kaivon virtausnopeuksien arvoilla.
3. Öljyn "liukumisen" huomiotta jättäminen vedessä nesteen liikkuessa kotelon ja putkien läpi.
4. Kyllästyspaineiden arvojen tunnistetiedot staattisissa ja dynaamisissa tiloissa.
5. Nesteen liikkumisprosessi kaivon pohjalta pumpun sisääntuloon, johon liittyy paineen lasku ja vapaan kaasun vapautuminen, on isoterminen.
6. Uppomoottorin lämpötilan ei katsota ylittävän normaalia käyttölämpötilaa, jos jäähdytysnesteen nopeus SEM:n seiniä pitkin ei ole pienempi kuin SEM:n teknisissä tiedoissa tai ESP-yksiköiden käyttöoppaassa suositellaan. .
7. Nostokorkeuden (paineen) menetys nesteen liikkeen aikana kaivon pohjalta pumpun imuaukkoon ja pumpun ruiskutusvyöhykkeeltä kaivon päähän on mitätön verrattuna pumpun yläosaan.
ESP:n valintaa varten tarvitaan seuraavat alkutiedot:
1. Tiheys, kg / m 3:
erotettu öljy;
kaasua normaaleissa olosuhteissa.
2. Viskositeetti, m 2 / s (tai Pa s):
3. Suunniteltu kaivon virtaus, m 3 /vrk.
4. Säiliön tuotannon vesileikkaus, yksikön jakeet.
5. GOR, m 3 /m 3.
6. Öljyn tilavuuskerroin, yksikköä
7. Muodostumispaikan syvyys (rei'itysreiät), m.
8. Säiliön paine ja kyllästyspaine, MPa.
9. Säiliön lämpötila ja lämpötilagradientti, °С, °С/m.
10. Tuottavuuskerroin, m 3 / MPa vrk.
11. Puskurin paine, MPa.
12. Kotelonauhan geometriset mitat (ulkohalkaisija ja seinämän paksuus), putkinauhan (ulkohalkaisija ja seinämän paksuus), pumpun ja uppomoottorin (ulkohalkaisija), mm.
ESP-asennuksen valinta suoritetaan seuraavassa järjestyksessä;
1. Seoksen tiheys määritetään kohdassa "alareikä - pumpun imu" ottaen huomioon yksinkertaistukset:
missä ρ n on erotetun öljyn tiheys, kg/m3;
ρ c - muodostumisveden tiheys,
ρ d on kaasun tiheys standardiolosuhteissa;
Г - nykyinen tilavuuskaasupitoisuus;
b- muodostusnesteen vesileikkaus,
2. Määritetään pohjareiän paine, jolla varmistetaan annettu kaivon virtausnopeus:
,
missä R pl - muodostuspaine;
K- annettu kaivon virtausnopeus;
Vastaanottaja prod - kaivon tuottavuustekijä.
3. Dynaamisen tason sijainnin syvyys määritetään tietylle nesteen virtausnopeudelle:
.
4. Määritetään pumpun imuaukon paine, jolla kaasupitoisuus pumpun sisääntulossa ei ylitä tietyn alueen ja tietyntyyppisen pumpun suurinta sallittua (esim. G = 0,15):
,
(eksponentti riippuu säiliönesteen kaasunpoistosta m = 1,0).
missä: R meille - kyllästyspaine.
5. Pumpun ripustussyvyys määritetään:
6. Muodostumisnesteen lämpötila pumpun imuaukon kohdalla määritetään:
missä T pl - muodostumislämpötila; G t on lämpötilagradientti.
7. Nesteen tilavuuskerroin määritetään pumpun sisääntulon paineessa:
,
missä AT- öljyn tilavuuskerroin kyllästyspaineessa; b- tuotteiden tilavuusvesileikkaus; R pr - paine pumpun sisääntulossa; R meille - kyllästyspaine.
8. Nesteen virtausnopeus pumpun tuloaukossa lasketaan:
.
9. Vapaan kaasun tilavuusmäärä pumpun tuloaukossa määritetään:
,
missä G- kaasutekijä.
10. Kaasupitoisuus pumpun tuloaukossa määritetään:
.
11. Kaasun virtausnopeus pumpun tuloaukossa lasketaan:
.
12. Lasketaan alentunut kaasun nopeus kotelon osassa pumpun sisääntulon kohdalla:
missä f sv - kaivon poikkipinta-ala pumpun imuaukon kohdalla.
13. Todellinen kaasupitoisuus pumpun tuloaukossa määritetään:
,
missä FROM n - kaasukuplien nousunopeus kaivontuotannon vesikatkoksen mukaan ( FROM n = 0,02 cm/s at b < 0,5 или С п = 0,16 см/с при b > 0,5).
14. Kaasun toiminta määritetään osiossa "pohjareiät - pumpun imu":
.
15. Kaasun työ määritellään kohdassa "Pumpun ruiskutus - kaivonpää":
,
missä 
;
.
Arvot indeksillä "buf" viittaavat kaivon poikkileikkaukseen ja ovat "puskurin" paine, kaasupitoisuus jne.
16. Tarvittava pumpun paine määritetään:
missä L dyn - dynaamisen tason sijainnin syvyys; R puskuri - puskurin paine; P r1 - kaasutoiminnan paine osiossa "pohjareikä - pumpun imu"; P g2 - kaasutoiminnan paine osiossa "pumpun ruiskutus - kaivon pää".
17. Tulopumpun virtausnopeuden, vaaditun paineen (pumpun korkeuden) ja kotelon sisähalkaisijan mukaan valitaan upotettavan keskipakopumpun koko ja arvot, jotka kuvaavat tämän pumpun toimintaa. optimaalinen tila (syöttö, paine, hyötysuhde, teho) ja syöttötilassa määritetään "0" (paine, teho).
18. Pumpun virtauksen muutoskerroin määritetään käytettäessä öljy-vesi-kaasu-seosta suhteessa veden ominaisuuteen:
missä ν - seoksen tehokas viskositeetti;
K oB on pumpun optimaalinen virtaus vedessä.
19. Pumpun hyötysuhteen muutoskerroin viskositeetin vaikutuksesta lasketaan:
.
20. Kaasun erotuskerroin pumpun tuloaukossa lasketaan:
,
missä f kaivo - renkaan pinta-ala, jonka muodostavat kotelosarjan sisäseinämä ja pumpun kotelo.
21. Suhteellinen nesteen syöttö pumpun tuloaukossa määritetään:
missä K oB - syöttö optimaalisessa tilassa pumpun "vesi"-ominaisuuksien mukaan.
22. Suhteellinen virtaus pumpun tuloaukossa määritetään pumpun vesiominaisuuksien vastaavassa kohdassa:
.
23. Kaasupitoisuus pumpun imuaukon kohdalla lasketaan ottaen huomioon kaasun erotus:
.
24. Pumpun noston muutoskerroin viskositeetin vaikutuksesta määritetään:
.
Sellaisten keskipakouppopumppujen paineen muutoksen ja muiden suorituskykyindikaattoreiden määrittäminen, joiden nesteen viskositeetti eroaa merkittävästi veden viskositeetista ja devonin öljyn viskositeetista säiliöolosuhteissa (yli 0,03-0,05 cm 2 / s) ja merkityksetön. kaasupitoisuus ensimmäisen vaiheen pumpun imussa viskositeetin vaikutuksen huomioon ottamiseksi, voit käyttää nomogrammia P.D. Lyapkov (kuva 5.162).
Nomogrammi rakennettiin laskemaan uudelleen pumpun ominaiskäyrä, joka saatiin ruiskutettaessa vettä ominaisuuteen, kun ruiskutetaan homogeenista viskoosia nestettä. Nomogrammin katkoviiva näyttää käyrät pumpun ominaisuuksien laskemiseksi uudelleen sen käyttöä varten eri viskositeetin emulsion kanssa. Katkoviivaiset käyrät saatiin V.P. Maksimov.
Nomogrammin käytön rajoitus nesteen kaasupitoisuuteen erikokoisille pumppuille ei ole sama. Mutta voidaan sanoa, että kun kaasupitoisuus on 5 - 7% tai vähemmän pumpun ensimmäisessä vaiheessa, kaasun vaikutus pumpun toimintaan voidaan jättää huomiotta ja nomogrammia voidaan käyttää.
25. Pumpun paineen muutoskerroin määritetään ottaen huomioon kaasun vaikutus:
,
missä 
.
26. Pumpun paine veteen määritetään optimaalisessa tilassa:
Riisi. 5.162. Nomogrammi ESP:n ominaisuuksien muuntokertoimien määrittämiseksi ottaen huomioon nesteen viskositeetin
27. Tarvittava määrä pumppuvaiheita lasketaan:
missä h st - valitun pumpun yhden vaiheen korkeus.
Z-luku pyöristetään ylöspäin suurempaan kokonaislukuarvoon ja tasataan valitun pumppukoon vakioportaiden lukumäärän kanssa. Jos laskettu vaiheiden lukumäärä osoittautuu suuremmiksi kuin valitun pumppukoon teknisessä dokumentaatiossa ilmoitettu, on tarpeen valita seuraava vakiokoko suuremmalla määrällä vaiheita ja toistaa laskenta alkaen kohdasta 17
Jos laskettu porrasmäärä on pienempi kuin teknisessä eritelmässä ilmoitettu, mutta niiden ero on enintään 5 %, valittu pumppukoko jätetään jatkolaskentaan. Jos portaiden vakiomäärä ylittää lasketun 10 %:lla, tarvitaan päätös pumpun purkamisesta ja ylimääräisten portaiden poistamisesta. Toinen vaihtoehto voi olla päättää kuristimen käytöstä kaivonpäässä.
Lisälaskelma suoritetaan kohdasta 18 uusille käyttöominaisuuksien arvoille.
28. Pumpun hyötysuhde määritetään ottaen huomioon viskositeetin, vapaan kaasun ja käyttötavan vaikutus:
,
missä η oB - pumpun suurin hyötysuhde vesiominaisuuksissa.
29. Pumpun teho määritetään:
30. Uppomoottorin teho määritetään:
.
31. Pumpun tarkistaminen raskaan nesteen imeytymisen varalta.
Kaivoissa, joissa nestettä voi valua tai ruiskuttaa kaivopumppua vaihdettaessa, tappaminen suoritetaan kaatamalla raskasta nestettä (vesi, vesi painoaineilla). Uutta pumppua laskettaessa on välttämätöntä pumpata tämä "raskas neste" kaivosta pumpun avulla, jotta asennus alkaa toimimaan optimaalisella tavalla, kun öljyä otetaan. Tässä tapauksessa on ensin tarkistettava pumpun käyttämä teho, kun pumppu pumppaa raskasta nestettä. Pumpattua raskasta nestettä vastaava tiheys (sen poiston alkujaksolle) syötetään tehon määrityskaavaan.
Tällä teholla tarkistetaan moottorin mahdollinen ylikuumeneminen. Lisäämällä tehoa ja ylikuumenemista määritetään tarve suorittaa asennus loppuun tehokkaammalla moottorilla.
Raskaan nesteen poiston päätyttyä tarkistetaan raskaan nesteen siirtyminen letkusta pumpun muodostusnesteen toimesta. Tässä tapauksessa pumpun luoma paine määräytyy pumpun muodostusnesteen toiminnan ominaisuuksien mukaan ja ulostulon vastapaineen määrää raskaan nesteen kolonni.
On myös tarpeen tarkistaa pumpun toimintavaihtoehto, kun raskasta nestettä ei pumpata tikkaisiin, vaan nokkaan, jos tämä on sallittua kaivon sijainnin vuoksi.
Pumpun ja upotettavan moottorin tarkistaminen mahdollisuudesta pumpata ulos raskasta nestettä (tappamisneste) kaivon kehittämisen aikana suoritetaan kaavan mukaan:
missä ρ hl on tappavan nesteen tiheys.
Tässä tapauksessa pumpun korkeus lasketaan kaivon kehittämisen aikana:
.
Arvo H hl verrataan paineeseen H pumpun passivesiominaisuudet.
Pumpun teho määritetään kaivon kehittämisen aikana:
.
Uppomoottorin käyttämä teho kaivon kehittämisen aikana:
.
32. Asennus tarkistetaan suurimman sallitun lämpötilan suhteen pumpun imuaukon kohdalla:
missä [T] on pumpattavan nesteen suurin sallittu lämpötila uppopumpun tuloaukossa.
33. Asennus tarkastetaan lämmönpoiston osalta jäähdytysnesteen pienimmän sallitun nopeuden mukaan kotelon sisäpinnan muodostamassa rengasmaisessa osassa upotusyksikön asennuspaikalla ja uppomoottorin ulkopinnalla, jota varten teemme laske pumpattavan nesteen virtausnopeus:
missä F = 0,785 (D 2 – d 2) - rengasmaisen osan pinta-ala;
D- kotelon nauhan sisähalkaisija;
d- PED:n ulkohalkaisija.
Jos pumpattavan nesteen virtausnopeus W osoittautuu suuremmiksi kuin pumpattavan nesteen pienin sallittu nopeus [ W], uppomoottorin lämpötilaa pidetään normaalina.
Jos valittu pumppuyksikkö ei pysty ottamaan vaadittua määrää tapponestettä valitulla ripustussyvyydellä, sitä (ripustussyvyys) lisätään Δ L= 10 - 100 m, jonka jälkeen laskenta toistetaan, alkaen vaiheesta 5. Arvo Δ L riippuu ajan saatavuudesta ja laskimen tietokonetekniikan ominaisuuksista.
Kun olet määrittänyt pumppuyksikön ripustussyvyyden kaltevuuden mukaan, tarkista mahdollisuus asentaa pumppu valittuun syvyyteen (kaarevuuden kasvun nopeudella 10 m tunkeutumista kohti ja kaivon akselin suurimmalla poikkeamakulmalla pystysuora). Samalla tarkistetaan mahdollisuus ajaa valittu pumppuyksikkö tähän kaivoon ja kaivon vaarallisimpiin osiin, joiden läpikulku vaatii erityistä huolellisuutta ja alhaisia laskeutumisnopeuksia DR:n aikana.
Asennusten valinnassa tarvittavat tiedot laitteistojen kokoonpanosta, pumppujen, moottoreiden ja muiden asennusyksiköiden ominaisuuksista ja pääparametreista on annettu sekä tässä kirjassa että erikoiskirjallisuudessa.
Uppomoottorin luotettavuuden epäsuoraan määrittämiseksi on suositeltavaa arvioida sen lämpötila, koska moottorin ylikuumeneminen lyhentää merkittävästi sen käyttöikää. Käämityksen lämpötilan nostaminen 8-10 °C yli valmistajan suositteleman lämpötilan lyhentää joidenkin eristystyyppien käyttöikää 2 kertaa. Suosittele seuraavaa laskentatapaa. Laske moottorin tehohäviö 130 °C:ssa:
, (5.1)
missä b 2 , Kanssa 2 ja d 2 - suunnittelukertoimet (katso); N n ja η d.s. - sähkömoottorin nimellisteho ja hyötysuhde. Moottorin ylikuumeneminen määritetään kaavalla:
. (5.2)
missä b 3 ja Kanssa 3 - suunnittelukertoimet.
Jäähdytyksen ansiosta moottorin häviöt pienenevät, mikä otetaan huomioon kertoimella K t .
missä b 5 - kerroin (katso liite 3).
Sitten energiahäviöt moottorissa (Σ N) ja sen lämpötila ( t dc) on yhtä suuri kuin:
(5.6)
Useimpien moottoreiden staattorikäämien lämpötila ei saa ylittää 130 °C. Jos valitun moottorin teho ei vastaa keräilyluettelon suosittelemaa, valitaan eri vakiokokoinen samankokoinen moottori. Joissakin tapauksissa on mahdollista valita halkaisijaltaan suurempi moottori, mutta on tarpeen tarkistaa koko yksikön poikittaismitta ja verrata sitä kaivon kotelon langan sisähalkaisijaan.
Moottoria valittaessa on otettava huomioon ympäröivän nesteen lämpötila ja sen virtausnopeus. Moottorit on suunniteltu toimimaan ympäristössä, jonka lämpötila on enintään 90 °C. Tällä hetkellä vain yksi moottorityyppi sallii lämpötilan nousun jopa 140 ° C: een, mutta lämpötilan nousu lyhentää moottorin käyttöikää. Tämä moottorin käyttö on sallittu erityistapauksissa. Yleensä on toivottavaa vähentää sen kuormaa käämilankojen ylikuumenemisen vähentämiseksi. Jokaisella moottorilla on oma suositeltu vähimmäisvirtausnopeus sen jäähdytysolosuhteiden mukaan. Tämä nopeus on tarkistettava.
c) riittämättömästä geologisesta tiedosta johtuvat virheet laitteiden valinnassa.
UNP-1:n määräaikaisrahasto väheni 18 kaivolla
Kolmessa kaivossa ne saatettiin vakiotilaan käyttämällä CPS:ää, 15 kaivossa ESP:n kokoa muuttamalla ne siirrettiin PPD-34-kuoppiin.
Toimenpiteet määräaikaisrahaston vähentämiseksi vuonna 2005
1) Veden tulvimisjärjestelmän muodostaminen (20 kaivon siirtäminen säiliöpaineeseen.
2) Kaivojen toimintatilan optimointi ESP:llä (matalien tuottoyksiköiden laskeutuminen).
3) Tuotujen ruuvipumppujen käyttöönotto.
4) Jatka ESP:n käyttöönottoa TMS:llä estääksesi virheet laitteiden valinnassa
ESP:n syöttösuhde vaihtelee välillä 0,1-1,7 (taulukko 5.5.). Noin 75 % yksiköistä toimii lähes optimaalisessa tilassa (Kfeed = 0,6–1,2).
Taulukko 5.5. ESP-syöttönopeuden jakautuminen Khokhryakovskoye-kentällä
Niistä 49 kaivosta, jotka toimivat Kfeedillä 0,1–0,4, suurin osa (25 kaivoa) on määräaikaisessa käytössä. Kaivojen nro 154, 278, 1030, 916, 902 ja 3503 osalta on suositeltavaa tarkastaa maanalaiset laitteet ja putket.
Luettelo kaivoista, joissa Kfeed on suurempi kuin 1,2, on esitetty taulukossa 3.6.7. Näistä kaivot nro 130, 705, 163, 785, 1059 optimoitiin suuremman ESP-koon optimoimiseksi
Taulukko 5.6. Luettelo kaivoista, joissa K-syöttö on yli 1.2
| No ei. | Pumpun tyyppi | K arkistointi | Q nestettä | P-kerros, MPa | H dyne, m | Pumppaussyvyys |
| 702 | 50-2100 ESP | 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 | 25–2100 ESP | 1,4 | 29 | 20,0 | 1820 | 2245 |
| 818 | 80-2100 ESP | 1,4 | 87 | 18,2 | 2192 | 2340 |
| 166 | 50-2100 ESP | 1,4 | 42 | 19,5 | 1523 | 2150 |
| 834 | 30-2100 ESP | 1,6 | 23 | 23,0 | 1870 | 2250 |
| 785 | 125–2100 ESP | 1,3 | 11 | 16,5 | 2320 | 2400 |
| 389 | 50-2100 ESP | 1,4 | 42 | 22,9 | 1623 | 2200 |
| 1059 | 160-2100 ESP | 1,4 | 144 | 16,5 | 2328 | 2400 |
| 1025 | 80-2100 ESP | 1,4 | 72 | 16,1 | 1762 | 2080 |
Yleisesti ottaen Khokhryakovskoye-kentän osalta ESP:llä varustettujen kaivojen käyttöaste, kuten vuosi sitten, on 0,87:n sisällä. Tärkein luotettavuusindikaattori - vikojen välinen aika rullaavan vuoden aikana 01.01.03–01.01.04, ESP-rahaston osalta muuttui 303 päivästä 380 päivään, kun taas yleensä NNP OJSC:n kohdalla tämä indikaattori on alhaisempi ja on 330:n sisällä -350 päivää. Tämän indikaattorin kasvu kertoo tuotantopajan melko korkeasta työstä ESP-standardikoon valinnassa, kaivon työstämisessä, yksiköiden käyttöönotossa ja käytön aikaisessa seurannassa.
Kentällä on 74 kaivoa (17 % tuotantorahastosta) parafiiniesiintymiä. "Vahanpoisto" -aikataulun mukaan kaikki kaivot pestään yleensä kuumalla öljyllä kerran kuukaudessa.
Kentällä vuonna 2003 ESP:llä varustettujen kaivojen varastossa oli 208 vikaa. Vikaprosentti oli 0,85 yksikköä. (nykyinen rahasto on 303 kaivoa). Vuonna 2004 kentällä todettiin 229 vikaa suuremmalla käyttökaivokannassa - 332 kaivoa ja K-vika laski positiivisesti 0,79 yksikköön. Yleensä JSC "NNP" K kieltäytyminen. ESP oli tällä hetkellä 0,85 yksikköä.
5.2 ESP-vian syyanalyysi
Analyysi ESP:llä varustetun kaivokannan ennenaikaisten vikojen syistä näyttää seuraavan kuvan, katso kuva 5.1.4.
Jopa 17 % vioista johtuu maanalaisten kaivontyöntekijöiden huonosta työstä. Jos nostotoiminnan sääntöjä rikotaan. Tämän seurauksena tämä johtaa kaapelivaurioihin, huonolaatuiseen ESP-asennukseen, vuotaviin letkuihin ja huonoon kaivon huuhteluun.
18 % vioista tapahtuu jaksoittaisessa tilassa toimivissa kaivoissa, mikä johtuu heikosta tulovirtauksesta sekä pumppukokojen epäyhtenäisyydestä käyttöolosuhteiden kanssa.
13 prosentissa epäonnistumisista syitä ei tunnistettu, koska tutkinnan sääntöjä rikottiin.
1. 10 % vaurioista johtuu kovien asfaltti-hartsi-parafiinikerrostumien sekä hilseen, hiekan, savihiukkasten ja ruosteen kerääntymisestä.
2. 9 % häiriöistä, jotka johtuvat tukiaineen siirtymisestä kaivoissa hydraulisen murtumisen jälkeen, mikä johtaa akselien jumiutumiseen ja pumppujen vioittumiseen.
3. 8% vioista johtuu hallitsemattomasta toiminnasta - tämä on vahanpoistoaikataulun rikkominen, EHF:n poiston hallinnan puute jne.
4. 6 % vioista johtuu siitä, että laitteistojen lähtöä tilaan ei voida hallita.
5. 5 %:ssa tapauksista vika johtui valmistusvirheistä, piilovirheistä sekä uppo- ja pintapumppulaitteiden huonolaatuisista laitteista.
Vuonna 2004 uppolaitteiden yksiköihin, mukaan lukien uppokaapeliin, asennettiin lämpötilamittarit ESP-toimintavyöhykkeen kaivon lämpötilan määrittämiseksi. Viisi lämpötila-indikaattorilla varustettua laitteistoa laskettiin kaivoihin raskaasti käynnistyneillä, ja mekaaniset epäpuhtaudet poistettiin kriittisten lämmitysalueiden määrittämiseksi. Asennukset toimivat keskimäärin 100 päivään asti, ne epäonnistuivat johtuen eristysvastuksen laskusta 0:aan kaapelin rakennuspituudella. Kaikissa tapauksissa, kun kaapeli oli viallinen, sydämen eristyksen sulamista todettiin noin 150 metrin etäisyydellä jatkokappaleesta 130 °C:n lämpötilassa.
Vuonna 2004 saatujen tulosten mukaan korkean debit-rahaston kaivoja korjattaessa lämmönkestävän KRBK-jatkokaapelin pituus nostettiin 120 metriin ja käytettiin 500 m:n sisäkettä 3. ryhmän kaapelista.
ESP:llä varustetun kaivon toiminnan parantamiseksi suositellaan:
Kaivoja tulee kehittää ja ottaa käyttöön UPPC-tyyppisen taajuusmuuttajan (Elekton-05) liikkuvalla asennuksella. Yksikkö sallii tietyissä teknisissä olosuhteissa (ESP:n laskeutumissyvyys, upotettavan sähkömoottorin teholle varattu varaus) lyhentää kaivon poistumisaikaa hellävaraisissa käynnistystiloissa, lisätä säiliön vetoa, eliminoida ESP-tukos lisäämällä vääntömomentteja;
Erityistä huomiota tulee kiinnittää hydraulisen murtumisen läpikäyneiden kaivojen varastoon laitteistojen kokoa ja laskeutumissyvyyttä valittaessa (drawdown). Kaivojen kehittäminen hydraulisella murtolla suihkupumpuilla hiekkaa tuottaville rahastoille, tulee käyttää ARH-tyyppisiä kulutusta kestäviä ESP-yksiköitä, jotka on suunniteltu pumppaamaan vähintään 2 g/l nestettä. Lisäksi tämän rahaston tulisi kehittää tekniikoita ECD: n kiinnittämiseksi, käyttää maanalaisia laitteita pumpun suojaamiseen mekaanisilta epäpuhtauksilta (ESP:n suodattimet ja lietteenloukut - CJSC Novomet, Prem);
Käytä kausivarastossa pääasiassa korkeapaineisia, matalatehoisia ESP 20, 25 -tyyppisiä pumppuja ja arvioi ESP-laskeutumissyvyyden lisäämisen mahdollisuus sekä pienten kaivojen siirtämiseen CSP- ja suihkupumppuyksiköihin.
ESP:n hajoamisen aiheuttamien onnettomuuksien vähentämiseksi on suositeltavaa käyttää laitteita, jotka vähentävät laitteistojen tärinää - pumpun akselin keskittimet, iskunvaimentimet, turvakytkimet - (JSC "TTDN", Tyumen);
Merkittävä osa vioista johtuu työ- ja huoltohenkilöstön työn laadusta. Korkeasti koulutettujen ryhmien käyttö ja valvonnan toteuttaminen ei-rutiinityössä lisää merkittävästi kaivosrahaston luotettavuutta.
ESP:llä varustetun tuotantokaivokannan toimintaperiaate pumppauslaitteiden laskeutumissyvyydestä riippuen
Vuonna 2004 ESP:llä varustettujen kaivojen kantajakauma pumpun laskeutumissyvyyden ja niiden toiminnan ominaisuuksien mukaan Khokhryakovskoje-kentällä on seuraava, katso taulukko 5.7. ja Kuva 5.1.5. - 5.1.8.
ESP:llä varustetun kaivon analyysi luotettavuuden ja tehokkuuden näkökulmasta riippuen Khokhryakovskoje-kentän ajosyvyydestä osoitti, että ESP:t ajetaan 1200-2400 m syvyyteen. 120 ESP:llä varustettua kaivoa.
Taulukko 5.7. ESP:llä varustettujen kaivojen tärkeimmät tekniset suorituskykyindikaattorit
| ESP:n laskusyvyys, m | 1200-1400 | 1800-2000 | 2000-2200 | 2200-2300 | 2300-2400 | Yli 2400 |
| Kaivojen lukumäärä, yksiköt | 15 | 55 | 65 | 120 | 40 | 25 |
| Nesteen virtausnopeus, m 3 / vrk | 190 | 120 | 100 | 95 | 75 | 67 |
| Vesileikkaus, % | 96 | 86 | 66 | 54 | 47 | 35 |
| ke hyvin toiminta-aika vuodessa, päivää | 342 | 329 | 350 | 346 | 338 | 337 |
Suurimmat nesteen virtausnopeudet havaitaan kahdessa kaivoryhmässä - ESP-alueella 1200–1400 m ja 1800–2000 m. Samoilla alueilla pumppauslaitteet toimivat useammin päivinä 346–350 päivää.
Pienemmät vesileikkausprosentit havaitaan käytettäessä ESP:tä yli 2000 metrin syvyydellä.
Että. ESP:illä varustettujen kaivojen toiminnan pääominaisuuksien riippuvuuden analyysin tulokset osoittavat, että laskeutumissyvyyden aleneminen 2200–2400 metriin ei johda ESP:n toiminnan merkittävään heikkenemiseen. Kuten kuvassa 5.1.8. dynaamiset tasot alenevat johtuen siirtymisestä pienemmistä suurempiin yksiköihin ja alhaisemmasta säiliöpaineesta ja epätasaisesta veden tulvimisjärjestelmästä.
Esiintymän energiatila
Säiliön paineen ylläpitojärjestelmän kehityksen viive nykyisestä nesteenpoistotilasta on johtanut viime vuosina säiliön paineen laskuun uuttovyöhykkeellä.
Poistovyöhykkeen paine laski 1.1.2004 19,5 MPa:iin (kuva 5.8), alku- ja nykyisen muodostuspaineen ero oli 4,2 MPa.
Säiliön paineen laskuun vaikutti myös intensiivinen poraus, jota tehtiin vuosina 2000–2001. kentän itäosassa, jota hanke ei kata. Tämän seurauksena itäosassa on viive RPM-järjestelmän muodostumisessa, mikä pakotetuilla vetäytymisillä vaikuttaa välittömästi kohteiden energiatilaan.
ÖLJYN TUOTANTO
4.3.1. Yleistä tietoa kaivon toiminnasta,
varustettu sähkösukeltajilla
keskipakopumput (UESP)
Sähköisten uppopakopumppujen asennukset kuuluvat sauvattomien asennusten luokkaan ja niillä on ratkaiseva rooli Venäjän öljyteollisuudessa tuotetun öljyn määrän suhteen. Ne on suunniteltu toimimaan eri syvyyksillä tuotantokaivoissa, joissa on erilaisia tuotettujen tuotteiden ominaisuuksia: vedetön matalaviskositeettinen ja keskiviskositeettinen öljy; kasteltu öljy; öljyn, veden ja kaasun seos. Luonnollisesti ESP-kaivojen toiminnan tehokkuus voi vaihdella merkittävästi, koska Pumpattavan tuotteen ominaisuudet vaikuttavat laitoksen tehoparametreihin.
Lisäksi ESP:illä on kiistattomia etuja sauvavarusteisiin verrattuna, ei pelkästään käyttömoottorin siirtämisen pohjareikään ja sauvan kierteen poistamisen vuoksi, mikä lisää merkittävästi järjestelmän tehokkuutta, vaan myös huomattavan valikoiman ansiosta. työsyötteet (muutamista kymmenistä useisiin satoihin m 3 /vrk) ja päät (useita sadaista useisiin tuhansiin metriin) suhteellisen pitkällä aikavälillä laitteiston vikojen välillä.
ESP:n vakiokoon ja kokoonpanon valinta tietylle kaivolle, kaivon odotetun teknologisen toimintatavan ja upotettavan laitteiston parametrien laskeminen suoritetaan sekä NPK:n yritystietokantaan integroidulla ohjelmistopaketilla. ALFA ja OGPD:n pääteknologin (PTO:n johtaja) valitseman ja tietyn kentän (muodostelman) olosuhteisiin mukautetun menetelmän mukaisesti.
Optimaalisen kaivon toimintatavan laskennan suorittaa NGDU:n geologinen palvelu. Geologin asettamien parametrien mukaan tekninen palvelu valitsee ESP:n vakiokoon ja Avtotechnologist PC:n upotettavan laitteiston parametrit, jotka on mukautettu öljyn ja kaasun tuotantoosaston kenttien olosuhteisiin.
Vastuu odotetun virtausnopeuden laskemisesta odotetulla dynaamisella tasolla, tiedon luotettavuudesta ja kaivon tutkimuksen tulosten NPK Alfan tietokantaan syöttämisen täydellisyydestä on CDNG:n johtavalla geologilla. Vastuu pumpun koon oikeasta valinnasta ja laskeutumissyvyyden määrittämisestä on CDNG:n teknikon vastuulla.
Sähköisen uppopumpun valintaa laskettaessa on otettava huomioon:
– todellisen tuottavuuskertoimen käyttö, optimaalinen nesteenpoisto kaivosta, edellyttäen, että säiliön ja kentän kehittämisprojektin suurin sallittu vedenotto ei ylity;
– sammutusnesteen ominaispaino, joka pumppautuu pois tilaan tuottaessa, jotta varmistetaan säiliön nesteen saanti odotetulla dynaamisella tasolla, puskurin paine ja kitkahäviöt nosto- ja öljynkerääjässä BPS:ään, ESP-toiminta optimaalisella tilavyöhykkeellä (0,8 ÷ 1.2 Q nom);
^t
Mahdollisuus muuttaa ESP:n suorituskykyä käyttämällä
ohjausasemia, joissa on taajuusmuuttaja (SUChP).
Kaivoissa, joiden vesipitoisuus tuotetussa tuotteessa on yli 90%, ESP:n dynaamisen tason alapuolella oleva vajoaminen ei saa olla yli 400 metriä.
Jokaisen vesilintujen ja kaasuöljyesiintymien kaivon kriittiset tuotantomäärät (poistot) määrittää öljyn ja kaasun tuotantoosaston kehitysosasto (CDNG:n geologi) perustuen kokemukseen kaivojen käytöstä, joilla on samat geologiset ja tekniset ominaisuudet. pohjareiän vyöhyke.
Upotettavan yksikön ripustuspaikassa kaivon kaarevuus ei saa ylittää:
ESP-5-koolle kaavan mukaan: a = 2 arcsin ^P s: ,
jossa: a - kaivon kaarevuus ESP:n ripustuskohdassa, aste / 10 m;
S- vaippanauhan sisähalkaisijan ja asennuksen suurimman halkaisijamitan välinen rako, m;
L- asennuspituus kompensaattorin alapäästä pumpun yläpäähän, m;
UETsN-5:lle, jonka tuotantokotelon halkaisija on 146 mm - 6 minuuttia / 10 metriä, tuotantokotelon halkaisija 168 mm - 12 minuuttia / 10 metriä;
UETsN-5A:lle, jonka tuotantonauhan halkaisija on 146 mm -3 minuuttia 10 metriä kohti ja tuotantonauhan halkaisija 168 mm -6 minuuttia 10 metriä kohti;
Jos tietyn kaarevuusintensiteetin omaavia osia ei ole, valitaan tietylle kaivolle vähimmäisarvo ja sovitaan öljyn ja kaasun tuotantoosaston pääinsinöörin kanssa.
Jos kaivossa on alueita, joiden kaarevuuden intensiteetti ylittää 2 0 /10 m, öljyn ja kaasun tuotantoosaston viikoittainen hakemuksen tulisi osoittaa, että tämän kaivon ESP on täydennettävä SEM:llä, jonka halkaisija on 103 mm (esim. SEM, jonka teho on enintään 45 kW, mukaan lukien).
Upotettavan asennuksen toiminta-alueella porausreiän poikkeama pystysuorasta ei saa ylittää 60 astetta.
Suurin hydrostaattinen paine ESP:n toiminta-alueella ei saa ylittää 20 MPa (200 kgf/cm2).
Putkinauhan suunnittelun tulee varmistaa jousituksen lujuus tietyllä laskusyvyydellä ja kaivon suunnittelulla.
Pumpun upotus dynaamisen tason alapuolella määräytyy vapaan kaasun pitoisuudesta kaivon tuotannossa (muodostelunesteessä) pumpun imuolosuhteissa: jopa 25 % - ilman kaasunerotinta, 25-55 % - kaasunerottimella, enintään 68 % - kaasunerottimella-dispergaattorilla, jopa 75 % - kotimaisella tai maahantuotulla monivaihejärjestelmällä.
Tekniset vaatimukset pumpattavalle väliainemuodostelunesteelle (öljyn, siihen liittyvän veden, mineraaliepäpuhtauksien ja maakaasun seos):
Vesi-öljyseoksen enimmäistiheys on 1 400 kg / m 3;
Kaasutekijä (Gf) - jopa 110 m 3 /m 3;
– vastaavan veden enimmäispitoisuus – 99 %;
– tuotetun veden pH-arvo (pH) – 6,0–8,5;
– pumpattavan nesteen lämpötila:
– normaalia toimintaa varten – +90 °С asti;
– lämmönkestävälle versiolle – +140 °С asti;
– normaalia toimintaa varten – enintään 100 mg/l;
– kulutusta kestävälle rakenteelle – jopa 500 mg/l;
ESP-jousitussarjassa on sallittua käyttää vain tehdasversion tai OJSC “Surgutneftegasin” standardien mukaisesti valmistettuja lisäosia.
Pumpattavan nesteen enimmäislämpötila upotettavan yksikön toiminta-alueella ei saa ylittää OJSC "Surgutneftegas" -yhtiössä käytettyjen SEM:n ja kaapelin jatkeiden passitietoja. Käyttöolosuhteiden arvioiduilla arvoilla pumpun imussa yli +120 ° C:n lämpötilassa, CDNG-teknikko ilmoittaa TsBPO EPU:n laitteistohakemuksessa tarvittavat lämmönkestävyyden laitteet.
Tärkeimmät ESP:n valintaa koskevat säännökset ovat alla:
1. Seoksen tiheys kohdassa "pohjareikä - pumpun imu":
■ Kanssa
(s. b + p(1 - b)) (1 - F) + pF.
missä: p n– erotetun öljyn tiheys, kg/m 3, ρ sisään on muodostumisveden tiheys, ρ G on kaasun tiheys standardiolosuhteissa, G on nykyinen tilavuuskaasupitoisuus, b– muodostusnesteen vesileikkaus.
2. Pohjareiän paine, jolla saavutetaan annettu kaivon virtausnopeus:
missä: R pl- säiliön paine,
K- annettu kaivon virtausnopeus,
Tuottamaan– kaivon tuottavuustekijä.
3. Dynaamisen tason syvyys tietyllä nesteen virtausnopeudella:
Öljyntuotannon tekniikka ja tekniikka
4. Pumpun imuaukon paine, jossa kaasupitoisuus pumpun sisääntulossa ei ylitä tietyn alueen suurinta sallittua (esimerkiksi: F = 0,15):
R = R. (I - G).,
missä - kaasunpoistokäyrän aste.
5. Pumpun jousituksen syvyys:
missä: B on öljyn tilavuuskerroin kyllästyspaineessa, b– tuotteiden tilavuusvesileikkaus,
14. Kaasukäyttö osiossa "pohjareikä - pumpun imu":
Arvot indeksillä " pullistaa” viittaa kaivon poikkileikkaukseen ja ovat ”puskurin” paine, kaasupitoisuus jne.
16. Vaadittu pumpun paine:
missä: L dyne– dynaamisen tason sijainnin syvyys;
P puff– puskurin paine;
P Г1- kaasutoiminnan paine osiossa "pohjareikä - pumpun imu";
P G2- kaasutoiminnan paine kohdassa "Pumpun ruiskutus - kaivon pää".
17. Syöttöpumpun virtauksen, vaaditun paineen (pumpun korkeuden) ja kotelon langan sisähalkaisijan perusteella valitsemme upotettavan keskipakopumpun (tai ruuvi-, kalvopumpun) koon ja määritämme toimintaa kuvaavat arvot tämän pumpun optimaalisessa tilassa (virtaus, paine, hyötysuhde, teho) ja syöttötilassa, joka on yhtä suuri kuin 0 (paine, teho).
18. Pumpun virtauksen muutoskerroin käytettäessä öljy-vesi-kaasuseosta suhteessa veden ominaisuuteen:
jossa: ν on seoksen tehollinen viskositeetti;
K o AT– pumpun optimaalinen syöttö veteen.
24. Pumpun nostokorkeuden muutoskerroin viskositeetin vaikutuksesta:
missä h- valitun pumpun yhden vaiheen yläpää.
KanssaG
Z-luku pyöristetään ylöspäin lähimpään kokonaislukuun ja sitä verrataan valitun pumppukoon vakioportaisiin. Jos laskettu vaiheiden määrä osoittautuu valitulle pumpun koon teknisessä dokumentaatiossa ilmoitettua suuremmaksi, on valittava seuraava vakiokoko suuremmalla määrällä vaiheita ja toistettava laskenta alkaen kohdasta 17.
Jos laskettu porrasmäärä on pienempi kuin teknisessä eritelmässä ilmoitettu, mutta niiden ero on enintään 5 %, valittu pumppukoko jätetään jatkolaskentaan. Jos portaiden vakiomäärä ylittää lasketun 10 %:lla, on tehtävä päätös pumpun purkamisesta ja ylimääräisten vaiheiden poistamisesta. Lisälaskenta suoritetaan kohdasta 18 käyttöominaisuuksien uusille arvoille.
28. Pumpun hyötysuhde, kun otetaan huomioon viskositeetin, vapaan kaasun ja käyttötavan vaikutus:
V - / Ci. "K w " fCijr,
missä ri o6- pumpun maksimaalinen hyötysuhde vesiominaisuuksiin.
Öljyntuotannon tekniikka ja tekniikka
29. Pumpun teho:
missä: η SED– uppomoottorin tehokkuus,
cosϕ on moottorin tehokerroin käyttölämpötilassa.
31. Tarkistamme pumpun ja upotettavan moottorin mahdollisen raskaan nesteen (tappamisnesteen) pumppaamisen pois kaivon kehittämisen aikana:
Rgl = Rgl
yksi_. p + p + p
■- P buf G zab^ PL"
missä ρ GL on tappavan nesteen tiheys.
Laskemme pumpun nostokorkeuden kaivon kehittämisen aikana:
Arvo N GL verrattuna tyyppikilven vesiominaisuuksiin. Määritämme pumpun tehon kaivon kehittämisen aikana:
Uppomoottorin käyttämä teho kaivon kehittämisen aikana:
32. Tarkistamme asennuksen suurimman sallitun lämpötilan pumpun imuaukon kohdalla:
T> [T]
missä [ T] on pumpattavan nesteen suurin sallittu lämpötila uppopumpun tuloaukossa.
^t Maisterin käsikirja öljyn, kaasun ja lauhteen talteenotosta
33. Tarkistamme lämmönpoistoasennuksen jäähdytysnesteen pienimmällä sallitulla nopeudella kotelon sisäpinnan muodostamasta rengasmaisesta osasta upotettavan laitteen asennuspaikalla ja uppomoottorin ulkopinnalla, jolle laskemme pumpattavan nesteen virtausnopeus:
missä: F = 0,785 ■ - rengasmaisen osan pinta-ala; D- kotelon nauhan sisähalkaisija; cf on SEM:n ulkohalkaisija.
Jos nesteen virtausnopeus on suurempi kuin [W](missä [W]- pumpattavan nesteen pienin sallittu nopeus), uppomoottorin lämpöolosuhteita pidetään normaaleina.
Jos valittu pumppuyksikkö ei pysty ottamaan vaadittua määrää tapponestettä valitulla ripustussyvyydellä, sitä (ripustussyvyys) lisätään l! = 10 - 100 m, jonka jälkeen laskenta toistetaan, alkaen vaiheesta 5. Arvo &L riippuu ajan saatavuudesta ja kuluttajan tietotekniikan kyvyistä.
Kun pumppuyksikön ripustussyvyys on määritetty kaltevuuden avulla, tarkastetaan mahdollisuus asentaa pumppu valittuun syvyyteen (kaarevuuden kasvun nopeudella 10 m tunkeutumista kohti ja kaivon akselin suurimmalla poikkeamakulmalla pystysuora). Samalla tarkistetaan mahdollisuus ajaa valittu pumppuyksikkö tähän kaivoon ja kaivon vaarallisimpiin osiin, joiden läpikulku vaatii erityistä huolellisuutta ja alhaisia laskeutumisnopeuksia DR:n aikana.
Kaivoyksikön laskeutumissyvyyden lopullisen valinnan jälkeen valitaan kaapelin tyyppi (pumpattavan nesteen käyttövirran ja lämpötilan mukaan) ja muuntajan koko (käyttövirran ja jännitteen mukaan). Kun laitevalinta on valmis, asennuksen kuluttama teho määritetään:
NnoTP = N n s n + AN KAB + AN Tp ,
missä: aWjus= - ~ "" : - kaapelin tehohäviö
/- SEM käyttövirta, L; L- johtavan kaapelin pituus, m;
s t- vastus kaapelin lineaarimetriä kohti käyttölämpötilassa, Ohm/m ■ mm 2 ;
S- kaapelisydämien poikkipinta-ala, mm 2;
D L/t = (1 - Ti) (L/tp + A AL) - muuntajan tehohäviöt,
d]tr - muuntajan hyötysuhde.
Öljykaivojen ESP:n valinta suppeassa, erityisessä merkityksessä viittaa standardikoon tai standardikokojen määrittämiseen laitteistoille, jotka tuottavat tietyn muodostusnesteen tuotannon kaivosta optimaalisella tai lähes optimaalisella suorituskyvyllä (toimitus, paine). , teho, MTBF jne.). Laajemmassa merkityksessä valinta viittaa yhteenliitetyn järjestelmän "öljysäiliö - kaivon pumppausyksikkö" tärkeimpien suorituskykyindikaattoreiden määrittämiseen ja näiden indikaattoreiden optimaalisten yhdistelmien valintaan. Optimointia voidaan tehdä eri kriteerien mukaan, mutta loppujen lopuksi niiden kaikkien tulee tähdätä yhteen lopputulokseen - tuotantoyksikön kustannusten minimoimiseen - öljytonniin. Ensin asetetaan tarvittavat alkutiedot: tulovirtayhtälö valitaan; määrittää öljyn, veden, kaasun ja niiden seosten ominaisuudet, jotka on tarkoitus pumpata kaivosta; tuotannon kotelon merkkijonojen suunnittelu. Pumpun laskusyvyys L H määritetään ottaen huomioon öljyn ja kaasuvirran kaasupitoisuus tuloaukossa p in samankaltaisella menetelmällä kuin sauvapumpun laskusyvyyden määritysmenetelmä. Tätä varten rakennetaan käyrät virtauksen p paineen ja virtauskaasupitoisuuden jakautumiselle koteloputkia pitkin pohjareiästä alhaalta ylös, alkaen tietystä pohjareiän paineesta, joka määräytyy sisäänvirtausyhtälön avulla tunnetulle virtausnopeudelle. (vastaavasti käyrät / ja 3 kuvassa VIII. kahdeksantoista). Kulutuskaasupitoisuus virtauksessa - tilavuusvirtauksen suhde V alueella olevaa kaasua kaasun ja nesteen seoksen kokonaisvirtausnopeuteen q- määräytyy kaavan mukaan β = V/(V+q). Käyrän varrella 3 (katso kuva VIII.18) arvioi pumpun laskun alustava syvyys (pumpun imuaukon tilavuuskaasupitoisuuden sallittujen arvojen mukaan; p BX = 0,05-f-0,25) ja paine rv x(käyrää pitkin /). Mainitut virtauskaasupitoisuuden rajat pumpun sisääntulossa määritetään ESP:n testitietojen mukaan hiilihapotetun nesteen pumppauksen aikana. Jos β in = 0 ÷ 0,05, niin kaasulla on vain vähän vaikutusta pumpun toimintaan, jos β in = 0,25 ÷ 0,3, niin pumppu pysähtyy. Käytännössä on tarkoituksenmukaista, että paine pumpun imuaukossa on vähintään 1-1,5 MPa. Paineen määrittämiseksi pumpun ulostulossa ryk eli putken alimmassa osassa paineen jakautuminen putkissa lasketaan myös portaittain ylhäältä alas tunnetusta kaivon paineesta. RU, yhtä suuri kuin paine keräysjärjestelmässä (katso kuva VIII.18, käyrä 2). Tässä tapauksessa osittainen kaasun erottuminen * otetaan huomioon pumpun imuaukossa, joka liikkuu rengasmaista tilaa ylöspäin ohittaen pumpun ja puretaan takaiskuventtiilin kautta virtauslinjaan.
Laskettaessa paineen jakautumista putkissa, niiden halkaisija d aseta veloitus huomioon ottaen:
On huomattava, että löydettyjen arvojen mukaan r s ja tietyllä virtausnopeudella Qzhsu standardiolosuhteissa, on silti mahdotonta valita sopivaa pumpun ominaisuutta riittävällä tarkkuudella, koska veden pumppausprosessin tietoihin perustuvat tehdasominaisuudet eivät ota huomioon kaasun ominaisuuksien vaikutusta. nestemäiset seokset ja pumppuyksiköiden termodynaamiset käyttöolosuhteet. Todellinen nestevirtaus pumpun läpi eroaa Qzhsu asetetuista arvoista johtuen siitä, että suuri määrä kaasua voi liueta pumpun pumppaamaan nesteeseen. Neste, joka pesee sähkömoottorin, kuumenee. Lisäksi se sisältää tietyn määrän vapaata kaasua, ja nämä tekijät lisäävät merkittävästi pumpun läpi kulkevan kaasu-nesteseoksen (GLM) tilavuutta (verrattuna määritettyyn virtausnopeuteen standardiolosuhteissa Qzhsu ). On otettava huomioon, että GLS:n virtausnopeus pumpun pituudella, mikä johtuu paineen noususta purkamiseen ja nesteessä olevan vapaan kaasun määrän vähenemisestä, osoittautuu epävakaaksi. Nesteen ominaisuudet ja sen viskositeetti puolestaan vaikuttavat pumpun nostokorkeuteen, myös öljyteollisuudessa niiden käyttöalueiden nopean laajentumisen vuoksi - säiliöpaineen ylläpitojärjestelmissä (jopa 3000 m syöttö). 3 / vrk korkeintaan 2000 m), veden nostamiseen vedenotto- ja arteesisista kaivoista, useiden kerrosten erilliseen hyödyntämiseen yhdellä kaivoverkolla.
Kehitysjärjestelmä. Kehityksen peruskäsitteet.
Öljykenttien kehittäminen- moniparametrinen prosessi, tämän prosessin jokaisen teknologisen linkin on toimittava optimaalisessa tilassa, mikä puolestaan luo optimointikriteerien hierarkian. Tällaisissa olosuhteissa on tarpeen tunnistaa strateginen menestys kentän kehittämisprosessissa ja määrittää tärkeimmät kriteerit. Kehitysjärjestelmät- joukko toisiinsa liittyviä teknisiä ratkaisuja, jotka määrittävät kehityskohteen, niiden porauksen ja kehittämisen järjestyksen ja nopeuden, vaikutuksen olemassaolon tai puuttumisen altaaseen, tuotanto- ja ruiskutuskaivojen lukumäärän, suhteen ja sijainnin, varakaivojen lukumäärän , kehitysprosessin hallinta, maaperän ja ympäristön suojelu. Mikä tahansa kehitysjärjestelmä voidaan luokitella kahden pääpiirteen mukaan:1) Muodostoon kohdistuvan vaikutuksen olemassaolo tai puuttuminen. 2) Kaivonvälijärjestelmän mukaan. Jokainen kehitysjärjestelmä voidaan luonnehtia seuraavilla parametreilla: 1) Kaivon ruudukon tiheyskerroin - Sc, Sc = F/n.[ha/KV] ; F on talletuksen pinta-ala; n – kaivojen lukumäärä 2) Krylovin parametri Ncr.= Vini. hyödynnettävät varat 1 kaivoa kohti; 3) Kehitysjärjestelmän intensiteettiparametri Wint.=n SUPPLY./n PRODUCTION. (1; 0,5; 0,3); neljä). Varakaivoparametri Wres.=n RES./n TOTAL. (0,1-0,3). Kehitysjärjestelmän valinta. Valinta riippuu seuraavista tekijöistä: 1. Luonnolliset ja ilmasto-olosuhteet; 2. Öljysäiliön koko ja kokoonpano; Z. Rakenteen geologiset ominaisuudet; 4. Tuotantokerrosten heterogeenisyys; 5. Hiilivetyjen fysikaalinen tila; 6. Toimihenkilöiden resurssien saatavuus; 7. Talletusten luonnollinen järjestelmä; 8. Öljyn ominaisuudet.
Kehitysjärjestelmä ilman säiliöstimulaatiota. Kehitystä tehdään seuraavissa tapauksissa: 1). Kun esiintymän luonnollinen energiatase täydentyy luonnollisesti ja kehitystä tehdään tehokkaasti luonnon energialähteitä käyttäen; 2). Toimivan agentin puute. Z). Kun vaikuttavin kehitys ei ole tehokasta. Kun kerrostumia kehitetään vaikuttamatta muodostumiseen tyhjennystilassa (elastinen, liuenneen kaasun tila), tuotantokaivot sijoitetaan alueelle yhtenäisinä ruudukoina, suorakaiteen tai neliön muotoisina.
Pumppausyksiköiden valinta öljykaivoille suppeassa, erityisessä merkityksessä viittaa standardikoon tai standardikokojen määrittämiseen laitteistoille, jotka tuottavat tietyn säiliönesteen tuotannon kaivosta optimaalisella tai lähellä optimaalista suorituskykyä (toimitus, paine, teho, vikojen välinen aika jne.). Laajemmassa merkityksessä valinta viittaa yhteenkytketyn järjestelmän "öljysäiliö - kaivon pumppausyksikkö" tärkeimpien suorituskykyindikaattoreiden määrittämiseen ja näiden indikaattoreiden optimaalisten yhdistelmien valintaan. Optimointia voidaan tehdä eri kriteerien mukaan, mutta loppujen lopuksi niiden kaikkien tulee tähdätä yhteen lopputulokseen - tuotantoyksikön kustannusten minimoimiseen - öljytonniin.
Öljykaivojen keskipakopumppuasennusten valinta suoritetaan algoritmien mukaan, jotka perustuvat öljyteollisuudessa toistuvasti testattujen töiden ehtoihin ja tuloksiin, jotka on omistettu nesteen ja kaasun suodatuksen tutkimukselle säiliössä ja pohjareikien muodostumisvyöhykkeessä, kaasu-vesi-öljyseoksen liikkuminen koteloimattomien putkien läpi, kaasupitoisuuden, paineen, tiheyden, viskositeetin jne. muutoksen lait, keskipako uppoavien yksiköiden, ensisijaisesti porausreikien keskipakopumppujen, toimintateorian tutkiminen, todellisella muodostumisnesteellä.
Tässä luvussa käsitellään tärkeimpiä säännöksiä ESP-valinnan menetelmässä öljykaivojen.
Kaivojen ESP-valinnan menetelmien luominen alkoi lähes samanaikaisesti itse ESP-yksiköiden luomisen kanssa.
Öljykaivon ESP:n valinnan pääperiaate on varmistaa kaivon normalisoitu virtaus mahdollisimman pienin kustannuksin ottaen huomioon sekä pääoma- ja käyttökustannukset että laitteiden luotettavuus.
Tätä metodologiaa luotaessa tutkittiin ja mahdollisuuksien mukaan hyödynnettiin öljymiesten vuosien sähköpumppujen käytön kokemuksia. Suoritettiin useita alkuperäisiä tutkimuksia, jotka lopulta mahdollistivat analyyttisen kuvauksen "kaivopumppu - nosto-neste" -järjestelmästä.
Luotettavuus otetaan huomioon SEM:n lasketun lämpötilan mukaan. Siten sopivin vaihtoehto pumpun valintaan on sellainen, jonka kaasupitoisuus on korkea ja SEM:n kustannukset ja lämpötila ovat alhaiset.
Joissakin tapauksissa voi olla tarkoituksenmukaista suosia vaihtoehtoa, jolla on korkeat kustannukset, mutta SEM:n alhaisempi lämpötila, mikä voi lopulta johtaa kustannusten alenemiseen asennuksen luotettavuuden jyrkän lisääntymisen vuoksi.
Pumpun valitun koon on täytettävä edellytykset veden peittämän kaivon kehittämiselle. Tämä tila määräytyy kaivon virittymiseen tarvittavasta vedenpinnan laskusta ja paineesta, jonka pumppu voi kehittää kaivon kehittämisen ja moottorin jäähdytyksen edellyttämällä minimitasolla nesteen poiston aikana.
On selvää, että kaivon kehittämiseen vaadittava paine ylittää paineen kaivon vakaassa tilassa, erityisesti pumpattaessa vedetöntä hiilihapotettua öljyä. Kaivon vakaan tilan toiminnan yhteensopivuus pumpun optimaalisen tilan kanssa varmistaa maksimaalisen hyötysuhteen. pumppu. Pumpun optimaalisen tilan yhteensopivuus kehitystavan kanssa johtaa vakaan tilan tilan siirtymiseen optimaalisesta oikealle ja tehokkuuden laskuun. pumppu.
Käytettyjen pumppukokojen alueella suurimman noston suhde optimaaliseen vedessä on 1,2-1,5.
Missä - vedenpinnan lasku kaivossa suusta, kehityksen kannalta välttämätön; - suodattimen syvyys; - säiliön paine; - vaadittu vähimmäislasku säiliöstä, joka varmistaa kaivon kehittymisen; - paine kaivon puskuriin; k - kerroin tietystä koosta riippuen ()
Tämä rajoitus voidaan poistaa käyttämällä katkaisupakkauksia, jotka sulkevat pois kaivon tappamisen vedellä.
Kaikki nesteen, kaivon, nostimen, pumpun ja keräysjärjestelmän vaaditut alkuominaisuudet on esitetty taulukossa 10.1. Pumpun ominaisuudet on esitetty taulukossa 10.2.
1. Määritä säiliönesteen ominaispaino
missä on erotetun öljyn ominaispaino, t/m3; - kaasun ominaispaino, t/m3; - säiliö GOR, m3/m3; - veden ominaispaino, t/m3; - tilavuusvesileikkaus; isoisä.; - öljyn tilavuustekijä
2. Määritä pohjareiän paine
missä - säiliön paine, atm; - suunniteltu nesteen virtausnopeus, m3/vrk; - tuottavuuskerroin, m3/vrk;
3. Selvitä kaasun toiminta hississä
missä on letkun halkaisija, tuumaa; - puskurin paine, atm.
4. Määritä pumpun kehittämä paine
missä - muodostumissyvyys, m; - puskurin paine, atm - kaasutyöt putkissa, m3/m2;
5. Määritä painesuhde
missä on korjauskerroin, joka ottaa huomioon painekertoimen muutoksen vaiheiden Z lukumäärästä.
- - optimaalinen paine valitun pumpun veteen, kg/cm2;
- 6. Määritä pumpun suhteellinen virtaus nestefaasissa mittaussäiliön olosuhteissa
missä on valitun pumpun optimaalinen vedensyöttö, m3/vrk;
- 7. Tietylle vesileikkaukselle b = 0,8 määritetään kaasupitoisuus pumpun tuloaukossa käyttämällä kappaleessa 6 saatua suhteellista virtausta ja kohdassa 6 laskettua painekerrointa.
- * Arvon on oltava annetussa syöttökertoimen arvossa kentässä, joka vastaa veden syöttöä alueella 0,7 ÷ 1,2 (optimaalisesta).
Jos tällä alueella ei ole ratkaisua, on sallittua ottaa syöttökertoimen arvot, jotka antavat painekertoimen arvon katkoviivoilla rajoitetulla alueella, joka vastaa veden syöttöä alueella. 0,5 h 1,4 (optimaalisesta)
Kaasupitoisuus on yhtä suuri kuin 0,07.
- 8. Määritä kerroin M, joka ottaa huomioon kaasupitoisuuden muutoksen vesileikkauksella.
- 9. Etsi kertoimen arvo lausekkeesta:
missä on kyllästymispaine, atm; - ilmanpaine, atm;
Ratkaisemalla tämän yhtälön saamme yhtä suureksi kuin 0,441.
- 10. Määritä paine pumpun tuloaukossa
- 11. Määritä pumpun jousitus sen perusteella, että pohjassa ei ole "vesityynyä"
missä on paine pumpun sisääntulossa, atm
Laskelmien perusteella valitsen UETsN5-130-600, koska se on optimaalinen Uzen-kenttään.
Taulukko 10.1 - ESP:n valinnan lähtötiedot
|
Mitatut ja raportoidut tiedot |
Nimitys |
Ulottuvuus |
Merkitys |
|
|
Erotun öljyn ominaispaino |
||||
|
Öljyn viskositeetti säiliössä |
||||
|
Volumetrinen vesileikkaus |
||||
|
GOR |
||||
|
Veden ominaispaino |
||||
|
Öljyn tilavuuskerroin |
||||
|
kyllästymispaine |
||||
|
Säiliön paine |
||||
|
Säiliön syvyys (pystysuoraan kaivon suodatussyvyyteen) |
||||
|
tuottavuustekijä |
 |
|||
|
puskurin paine |
||||
|
Suunnittele nesteen virtausnopeus |
||||
|
Hissin halkaisija |
||||
|
Muodostumislämpötila |
||||
|
Kaasun ominaispaino |
||||
|
ESP-pumpputyyppi |
||||
|
Ruokinta optimaalisessa tilassa vedessä |
||||
|
Paine optimaalisessa tilassa vedessä |
||||
|
Vaiheiden lukumäärä |
Taulukko 10.2 - Pumppujen ominaisuudet
|
Koko |
Vaiheiden lukumäärä |
Vesihuolto optimaalisessa tilassa |
Paine optimaalisessa tilassa |
|
|
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 |
||||
