Установление режима работы ШСНУ с учетом влияния деформации штанг и труб для скважины №796 Серафимовского месторождения (стр. 5 из 8)
На динамограмме 28 показан случай, когда разъедены стыковые соединения, расположенные в таких местах, что плунжер в нижнем и в верхнем положениях перекрывает их, а утечка происходит на середине хода плунжера. На динамограмме при этом в середине хода получается провал (показан стрелками).
Следует отметить, что в настоящее время все шире используют телеконтроль за работой штанговых скважинных насосов. Анализ многочисленных телединамограмм показал, что при четкой налаженной работе датчиков по ним можно определить такие явления, как влияние газа, применение уровня, обрыв или отворот штанг, заклинивание плунжера, низкую и высокую посадку насоса, выход из строя клапанов и др. В связи с отсутствием нулевой линии невозможно определить величину пропуска жидкости в приемной и нагнетательной частях насоса, высоту динамического уровня, степень влияния газа, течь в трубах, коэффициент наполнения насоса и потерю хода ∆S, а также производить расчет нагрузок, необходимых для подсчета напряжения в штангах /7/. Поэтому при исследовательских работах необходимо обязательно пользоваться гидравлическим динамографом.
5. Выбор штанговой насосной установки и режима ее работы с учетом деформации штанг и труб
5.1 Исходные данные
Глубина скважины L0, м……………………… ……………..…….…1600
Диаметр эксплуатационной колонны Dс, м…………… ……………0,150
Планируемый дебит жидкости Qж пл, м3/сут…………………........….26,2
Объемная обводненность жидкости В, доля единицы… …………...…..0
Плотность дегазированной нефти ρн дег, кг/м3………………….……..850
Плотность пластовой воды ρв, кг/м3………………… ………….……1100
Плотность газа (при стандартных условиях) ρг о, кг/м3……………....1,4
Газовый фактор G0, м3/м3……………………………………….......…59,4
Вязкость нефти νн, м2/с……………………………………………….3∙10-6
Вязкость воды νв, м2/с…………………………………………..………10-6
Давление насыщения нефти газом Рнас, МПа……………………….…..9
Пластовое давление Рпл , МПа…………………………….………….…11
Устьевое давление Ру, МПа……………………………………………1,53
Средняя температура в стволе скважины, К………………………….303
Коэффициент продуктивности Кпр, м3/(с∙Па)……………….…..1,02∙10-10
Объемный коэффициент нефти при давлении насыщения bнас…….1,16
.
5.2 Расчеты
1. Определим дебит нефти:
2. Забойное давление:
 |
3. Строим кривую распределения давления по стволу скважины при Рзаб=8,03 МПа (рисунок 4).
Рисунок 4 - Кривые распределения давления по стволу скважины (1) и колонне НКТ (2).
4. Глубину спуска насоса выбираем, исходя из оптимального давления на приеме, примерно равного 2,6 МПа. По графику (рисунок 4) находим, находим что при Lн=900 м Рпр=2,56 МПа. Эту глубину и выбираем в качестве глубины спуска.
5. По диаграмме А. Н. Адонина выбираем диаметр насоса, который для Lн=900 м и Qж пл=26,2 м3/сут равен 38 мм. По таблице IV.25 /6/ выбираем насос НСВ1-38, пригодный для неосложненных условий эксплуатации (с обычными клапанами), II группы посадки с зазором δ=100 мкм (10-4) в плунжерной паре.
Таблица 13
Характеристика насосных штанг
| Показатели | Диаметр штанг dшт, мм | |||
| 16 | 19 | 22 | 25 | |
| Площадь поперечного сечения штанги, см2Вес 1м штанг в воздухе, ННаружный диаметр муфты, мм | 2,0117,538 | 2,8323,542 | 3,8031,446 | 4,9141,055 |
6. Колонна НКТ для насоса НСВ1-38 в соответствии с таблицей IV.25 /6/ выбирается с условным диаметром 73 мм и толщиной стенки 5,5 мм. Для труб этого размера Dт.н=0,073 м; Dт.в=0,062 м; fтр=11,6*10-4 м2.
7. Для давления рпр определим объемный коэффициент нефти:
количество растворенного газа:
м3/м3;расход свободного газа:
м3/с;подачу жидкости:
м3/с;8. Коэффициент сепарации газа:
Трубный газовый фактор:
м3/м3.Очевидно, Гн о=Gн о.
Новое давление насыщения
МПа.9. Определим давление на выкиде насоса
МПа (рисунок 4)Определим среднюю плотность смеси в колонне НКТ:
кг/м3.
10. Определим максимальный перепад давления в клапанах при движении через них продукции скважины.
Согласно таблице IV.1 /6/, dкл в=25 мм, dкл н=18 мм. Предварительно определим расход смеси через всасывающий клапан:
м3/с, 
м3/с.Максимальная скорость движения смеси в седле всасывающего клапана и число Рейнольдса:
м/с; 
По графику (см. рисунок IV.1 /6/) определяем коэффициент расхода клапана при Rе=2,8*104Мкл=0,4. Перепад давления на всасывающем клапане
Н/м2=0,03 МПа.Аналогично определим перепад давления на нагнетательном клапане. Поскольку рвык>р’нас, то Q’г(рвык)=0 и Qкл=Qж(р’нас),
м3/с; 
м3/с; 
Mкл=0,4 (см. рисунок IV.1 /6/),
Н/м2=0,05 МПа.Тогда давление в цилиндре насоса при всасывании рвс ц и нагнетании рнагнц и перепад давления, создаваемый насосом ∆рнас, будет следующее:
рвсц=рпр-∆ркл в=2,56-0,03=2,53 МПа;
рнагц=рвык+∆ркл н=7,94+0,05=7,99 МПа;
∆рн=рнагн ц-рпр=7,99-2,56=5,43 МПа.
11. Определим утечки в зазоре плунжерной пары:
Проверяем характер течения в зазоре:
Следовательно, режим течения жидкости в зазоре ламинарный.
12. Определим коэффициент наполнения:
Установим предварительно Qсм (рвсц):
Qж(рвсц)≈Qж(рпр)≈3,39∙10-4 м3/с;
м3/м3; 
м3/с;Qсм=(3,39+1,95)∙10-4=5,34∙10-4 м3/с;
Проверяем условие рвсц<р’нас. Поскольку оно выполняется, то в цилиндре во время хода всасывания имеется свободный газ. Тогда коэффициент наполнения ηнап определяем в следующем порядке:
Коэффициент утечек:
Газовое число:
рнагнц=7,99 МПа>р’нас=5,5 МПа. Следовательно, коэффициент наполнения:
