Проектирование, диагностика и оптимизация работы установок скважинных штанговых насосов. Технологический режим работы скважин. Исследование работы УСШН.
Схема и принцип работы установки
Схема ШСНУ включает оборудование: а) наземное - станок-качалку (СК), оборудование устья; б) подземное - насосно-компрессорные трубы (НКТ), штанги насосные (ШН), штанговый скважинный насос (ШСН) и различные защитные устройства, улучшающие работу установки в осложненных условиях.
Основные элементы СК - это стойка с балансиром , два кривошипа с двумя шатунами , редуктор , клиноременная передача , электродвигатель.
ШСН состоит из цилиндра плунжера , всасывающего и нагнетательного клапанов. Цилиндр ШСН крепится к НКТ .
На нижнем конце цилиндра установлен всасывающий клапан, открывающийся при ходе плунжера вверх. Плунжер , имеет нагнетательный клапан, открывающийся при ходе плунжера вниз.
Электродвигатель через клиноременную передачу и редуктор придает двум кривошипам, расположенным с двух сторон редуктора, круговое движение, Кривошипно-шатунный механизм в целом превращает круговое движение в возвратно-поступательное движение балансира , который качается на опорной оси, укрепленной на стойке . Балансир сообщает возвратно-поступательное движение штангам и через них плунжеру ШСН.
При ходе плунжера вверх нагнетательный клапан под действием жидкости закрывается и вся жидкость, находящаяся над плунжером, поднимается вверх на высоту, равную длине хода плунжера. В это время скважинная жидкость через всасывающий клапан заполняет цилиндр насоса. При ходе плунжера вниз всасывающий клапан закрывается, жидкость под плунжером сжимается и открывается нагнетательный клапан.
|
|
|
Проектирование.
Вариант компоновки штанговой насосной установки и режима ее работы, обеспечивающего заданный плановый отбор нефти, выбирается следующим образом:
1. Задаются набором исходных данных для расчета зависимостей объемного коэффициента нефти и количества растворенного в нефти газа от давления.
2. Строится кривая распределения давления по стволу скважины, начиная от забоя и до глубины, где давление становится минимально допустимым или газосодержание достигает максимально допустимой величины.
3. Выбирается глубина спуска насоса. С одной стороны, глубина спуска насоса должна быть достаточной для обеспечения высоких значений коэффициента наполнения, с другой – по возможности минимальной, чтобы не произошло чрезмерного роста нагрузок на штанги и станок-качалку.
4. Выбор скважинного штангового насоса. Выбирать тип и размер насоса следует в соответствии с учетом состава откачиваемой жидкости и ее свойств, дебита скважины и высота подъема жидкости.
5. Выбор колонны насосно-компрессорных труб.
6. Вычисляются утечки в зазоре плунжерной пары, коэффициента наполнения насоса и коэффициента, учитывающий количество растворенного в нефти газа; затем подбираются длина хода плунжера и число ходов, которые бы обеспечивали необходимую подачу насоса по газожидкостной смеси;
|
|
|
7. Подбирается конструкция штанговой колонны. Затем определяются: потери хода плунжера от упругих деформаций штанг и труб и длина хода полированного штока,
8. Максимальный крутящий момент на кривошипном валу редуктора станка-качалки.
9. Выбирается станок-качалка.
10. Рассчитываются такие энергетические показатели работы штанговой насосной установки, как мощность, затрачиваемая на подъем жидкости, полная и полезная, потери энергии в подземной и наземной частях установки, удельный расход энергии и к.п.д. установки.
Оптимизация
Подача ШГН при прочих равных условиях в основном зависит от его диаметра.
В качестве оптимального выбирают диаметр насоса, который в условиях эксплуатации данной скважины обеспечивает максимальный дебит.
Диагностика
Существующая методика динамометрирования позволяет качественно правильно оценивать условия работы насосов.
Исследование работы
Скважины, оборудованные ШСНУ, исследуют в основном при установившихся режимах с целью получения индикаторной линии Q(Δр). Согласно уравнению Q=1440FSn, дебит задают величинами S и n, изменяя одну из них при переходе к другому режиму отбора жидкости.
|
|
|
Сущность эхометрии заключается в следующем. В затрубное пространство с помощью датчика импульса звуковой волны посылается звуковой импульс. Звуковая волна, пройдя по стволу скважины, отражается от уровня жидкости, возвращается к устью скважины и улавливается чувствительным микрофоном. Микрофон соединен через усилитель с регистрирующим устройством, которое записывает все сигналы. Измеряя длину записи между импульсами сигналов на эхограмме, определяем время прохождения звукового сигнала от устья до уровня и обратно.
Для исследования скважин эхометрированием в последних устанавливают репера, служащие для определения скорости звука в затрубном пространстве, несколько выше предполагаемого статического уровня жидкости в скважине. Для повышения точности замеров рекомендуется устанавливать два репера: один несколько выше динамического уровня, второй – на 100 м выше первого.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 767; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!