Работа газа по подъему жидкости

Принципиальным фактором, который нужно учесть при расчете нужного напора ЭЦН, является нужная работа газа по подъему воды в трубах.

Высота поднятия воды расширяющимся газом может быть определена из формул работы [26]:

, (5.25)

где Рнас - давление насыщения газа, МПа; Ру - давление на устье, МПа; ρж - плотность при термодинамических критериях сечения; η - КПД работы Работа газа по подъему жидкости газа в насосных трубах, η = 0,65 при 0,2 < n < 0,5.

Но, проведенные расчеты по этой формуле дают завышенные результаты по сопоставлению с данными исследовательских работ П. Д. Ляпкова в Туймазанефть [19].

Более близкие результаты дают расчеты высоты подъема воды газом по зависимости [12]:

, (5.26)

где d - внутренний поперечник труб, см; Рбуф = Ру - давление на устье (сепараторе).

При определении нужного Работа газа по подъему жидкости напора ЭЦН (формула (5.3)) из него следует вычитать высоту подъема воды газом, но, нужно при всем этом учесть изменение газового фактора, обводненности и давления насыщения во время межремонтного периода работы установки ЭЦН.

Пример расчета погружения насоса под динамический уровень

Задачка 26

По данным условиям эксплуатационной скважины и оборудованию найти глубину Работа газа по подъему жидкости погружения ЭЦН под динамический уровень при наличии газового фактора и высоту подъема воды газом.

Дано: внешний поперечник эксплуатационной колонны - 146 мм;

глубина скважины - 2000 м;

дебит воды Q = 120 м3/сут;

динамический уровень hд = 1098 м;

тип насоса ЭЦН5-130-1200;

нужный напор насоса Нс = 1216 м;

газовый фактор Г = 70 м3/м3;

давление в затрубном пространстве Рз = 1,3 МПа Работа газа по подъему жидкости;

обводненность нефти n = 0,40;

плотность газа ρг = 1,10 кг/м3;

плотность нефти ρн = 880 кг/м3;

температура воды на приеме - 50°С.

Решение

Определим давление на приеме по формуле (5.17). Из советов [16] для колонн поперечником 140 мм примем σ = 0,15. Из данных к расчету То = 288°К; Т = 323°К; n = 0,4.

Принимая газосодержание на приеме β = 0,25, найдем Vрг = 47 м3/м3.

По Работа газа по подъему жидкости графикам [19, рис. 13] найдем псевдокритические давления и температуру по относительной плотности газа:

;

.

Принимая за ранее давление на приеме насоса 5 МПа, найдем приведенные давления и температуру:

.

По графикам Брауна [19, рис. 13] найдем Z = 0,82. Большой коэффициент нефти найдем по формуле (5.18), за ранее определив λн по формуле (5.19):

.

(Для сопоставления по графику на Работа газа по подъему жидкости рис. 2 [19] Вн = 1,74).

Подставляя отысканные значения в формулу (5.17) найдем:

.

Беря во внимание отысканное давление на приёме насоса, вновь найдем приведенное давление:

,

оно меняется, определим Вн и Рпр:

.

.

Вновь определяя Рп = 3,15/4,7 = 0,67, найдем Z = 0,87, a Рпр = 3,11 МПа, т. е. уточнение примерно на 1%, что выше точности определения Z по графикам. По этому Работа газа по подъему жидкости определим Рпр = 3,15 МПа. (Для сопоставления по графику на рис. V.11.5 в работе [28] Рпр = 1,9 МПа.)

Определим ρсм по формуле (5.16):

.

Найдем глубину погружения насоса под динамический уровень по формуле (5.15):

.

Глубина спуска насоса

.

Высоту подъема воды расширяющимся газом определим по формулам (5.25) и (5.26):

,

где по номограмме [19, рис. 1]

.

По методике [12]

.

По исследованиям П. Д. Ляпкова в критериях Работа газа по подъему жидкости Туймазанефть [19] высота подъема воды за счет энергии газа в среднем равна 250 м, что поближе к результату по методике [12].

Таким макаром, нужный напор ЭЦН может быть снижен за счет полезной работы газа в НКТ:

.

Исследования и пример расчета демонстрируют, что при помощи аналитических зависимостей можно значительно (на сотки метров Работа газа по подъему жидкости) уточнить нужную глубину погружения ЭЦН под динамический уровень, величину напора за счет подъемной силы газа при межремонтном периоде год и поболее следует приблизительно брать с коэффициентом 0,7 - 0,8 с учетом падения пластового давления:

.


rabota-4-vislushivanie-tonov-serdca-auskultaciya-serdca.html
rabota-5-opredelenie-koefficienta-teplootdachi.html
rabota-68-izuchenie-p-n-perehoda.html