Определение необходимого напора ЭЦН

Расчетная часть

Технологический метод подбора оборудования для работы скважины с ЭЦН

Таблица 2.1

Исходные данные

Выбор НКТ

Диаметр НКТ определяем их пропускной способностью и возможностью совместного размещения в скважине труб с муфтами, насоса и круглого кабеля. Выбираем диаметр НКТ по дебиту скважины, исходя из условия, что средняя скорость потока в трубах должна быть в пределах V_ср=1,2-1,6 м/с.

Исходя из этого определяем площадь внутреннего канала НКТ, см²:

(2.1.1)

Внутренний диаметр, см:

(2.1.2)

где Q – дебит скважины, м³/сут:

V_ср= 1,4 м/с - выбранная величина средней скорости.

Ближайший диаметр d_вн имеют НКТ диаметром 60 мм (d_вн=50,3мм).

Скорректируем выбранное значение V_ср:

(2.1.3)

где F_вн – площадь внутреннего канала, выбранных стандартных НКТ.

Определение необходимого напора ЭЦН

Необходимый напор определяем из уравнения условий характеристики скважины:

(2.1.4)

где h_CT – статический уровень жидкости в скважине, м;

Δh- депрессия, м;

h_TР - потери напора на трение в трубах, м;

h_r – геодезических отметок сепаратора и устья скважины, м;

h_C – потери напора в сепараторе, м.

Определяем депрессию при показателе степени уравнения притока, равном единице:

(2.1.5)

где К- коэффициент продуктивности скважины, м³/сут;

ρ_ж – плотность жидкости, кг/м³;

g=9,8 м/с² – коэффициент свободного падения.

Потери напора на трение в трубах, м:

(2.1.6)

где L – глубина спуска насоса, м:

(2.1.7)

h – глубина погружения насоса под динамический уровень;

l – расстояние от скважины до сепаратора, м;

λ- коэффициент гидравлического сопротивления.

Коэффициент λ определяем в зависимости от числа Re и относительной гладкости труб K_s:

(2.1.8)

где ν- кинетическая вязкость жидкости, м³/с.

(2.1.9)

где Δ – шероховатость стенок труб, принимаемая для погружения отложениями солей и парафина труб равной 0,1 мм.

λ определяем по числу Рейнольдса, независимо от шероховатости, т.к. Re>2300, то:

(2.1.10)

Определяем потери напора в трубах:

Определяем потери напора в сепараторе:

(2.1.11)

где Р_с – избыточное давление в сепараторе.

Подставим вычисленные значения в сепараторе Δh, h_TP и h_c и заданные h_СТ и h_r в формулу (4), найдем величину необходимого напора для данной скважины: