Metode de selectare a ESP pentru un puț de petrol. Selectarea modului optim al puțurilor operate de instalații electrice de pompe centrifuge Selectarea calculelor ESP
Selectarea unui ESP pentru o sondă se realizează prin calcule în timpul punerii în funcțiune de la foraj și transferul în cuptor. producție, optimizare și intensificare conform metodologiei adoptate la NGDU, care nu contravine specificațiilor de funcționare a ESP.
Calculele se bazează pe informațiile disponibile la NGDU:
coeficientul de productivitate al unei sonde date (pe baza rezultatelor studiilor hidrodinamice ale sondei);
date de inclinometrie;
factor de gaz;
presiune –
o rezervor,
o presiune de saturație;
tăierea de apă a produselor produse;
concentraţia particulelor efectuate.
Geologul principal al departamentului de producție de petrol este responsabil pentru acuratețea acestor informații.
Când se utilizează RD 39-0147276-029, VNII-1986 în calculele „Tehnologie pentru verificarea carcasei de producție și utilizarea ESP în puțuri direcționale”, pentru puțuri cu o viteză de curbură în zona de suspensie ESP mai mare de 3 minute la 10 metri, este necesar să se pună un semn asupra aplicării acestei tehnici în formularul de pașaport.
În procesul de selecție, este necesar să ne ghidăm după metodologia adoptată la NGDU. În acest caz, conținutul maxim de gaz liber la admisia pompei nu trebuie să depășească 25% pentru instalațiile fără separatoare de gaz. În cazul în care se așteaptă o îndepărtare semnificativă a blănii din fântână. impurități sau depuneri de sare în pompă, este interzisă golirea ESP fără sifon pentru nămol.
Rezultatele selectiei:
debitul zilnic estimat,
presiunea pompei,
diametrul minim intern al firului de producție,
adâncimea de coborâre,
nivelul dinamic calculat,
rata maximă de câștig de curbură în zona de coborâre și în secțiunea de suspensie ESP;
conditii speciale de functionare:
temperatură ridicată a fluidului în zona suspensiei,
procentul calculat de gaz liber la admisia pompei,
prezenţa dioxidului de carbon şi a hidrogenului sulfurat în lichidul pompat introduse în formularul de pașaport.
Zonele periculoase din coloană, în care rata de creștere a curburii depășește normele admise (mai mult de 1,5 ° la 10 metri), sunt introduse în formularul de pașaport la completarea unei cereri pentru EPU-SERVICE.
Determinarea gabaritului de încercare și a lungimii acestuia se face pe baza tabelelor nr. 1 și nr. 2.
Tabelul nr. 1
MOTOARE ELECTRICE IMMERSIBILE
|
Tipul motorului |
Lungime cu hidroizolatie, mm |
Greutate (cu protectie la apa), kg |
Nar. dia. inclusiv cablu, mm |
|
|
PEDS-125-117 | ||||
Lungime de la flanșă la flanșă:
o modul pompa 3 - 3365 mm;
o modul pompa 4 - 4365 mm;
o modulul pompei 5 - 5365 mm.
Se pot realiza toate tipurile de pompe:
cu o racordare wafer a secţiunilor (conexiune jug);
rezistent la uzură la coroziune (ETsNMK-ETSND);
cu plasă de primire și cap de pescuit în secțiuni.
La selectarea unui ESP pentru o sondă, este necesar să se țină cont de scăderea puterii motorului electric submersibil din cauza creșterii temperaturii fluidului de formare din jur, în conformitate cu specificațiile actuale ale fabricilor de producție.
După primirea rezultatelor selectării unui ESP pentru sondă, EPU-Service acceptă cererea de instalare a acestui ESP și determină tipul de motor, protecția hidraulică, cablul, separatorul de gaz și echipamentul de sol necesar pentru configurație în conformitate cu specificațiile actuale. și manualul de operare ESP. Lungimea prelungirii cablului termorezistent este determinată de specialiștii ESP de la NGDU și se înscrie în formularul de pașaport. Informațiile despre tipul de echipament componente pentru puțuri în care trebuie efectuate lucrări suplimentare de pregătire (șabloane) sunt furnizate de EPU-Service către TTND NGDU înainte de începerea lucrărilor.
Pregătirea puțului se realizează în conformitate cu „Planul de lucru” emis de departamentul de producție, ținând cont de următoarele cerințe, indiferent dacă acestea sunt incluse în planul de lucru:
În conformitate cu proiectul de amenajare a clusterelor de sonde aprobat pentru acest departament de petrol și gaze, la o distanță de cel puțin 25 m de sondă, trebuie pregătit un amplasament pentru amplasarea echipamentelor electrice la sol (GEO) ESP cu masă. buclă conectată printr-un conductor metalic la bucla de masă a postului de transformare (TP 6/0,4 ) și conductor de puț. Serviciul inginer-șef de putere al NGDU trebuie să prezinte către „EPU-Service” un raport privind măsurarea rezistenței buclei de împământare înainte de livrarea echipamentelor submersibile la pad și, în timpul funcționării ESP, să efectueze măsurători similare. și să prezinte rapoarte către EPU cel puțin o dată pe an. Conductoarele trebuie sudate la bucla de împământare în conformitate cu PUE pentru stațiile de control de împământare (CS) și transformatoarele (TMPN) ale ESP. Locul de amplasare a NEO trebuie să fie situat în plan orizontal, ferit de inundații în perioada inundațiilor. Intrările în șantier ar trebui să permită instalarea și demontarea ușoară a NEO folosind o unitate Fiskars sau o macara. Șeful CDNG este responsabil pentru starea bună a amplasamentelor.
O cutie de borne (șurub cu bile) trebuie instalată la 10-25 m de capul sondei. Cablurile de alimentare ale cabinetului de conexiuni externe (ECC) la postul de control (CS) al ESP și de la substația de transformare (TS) 6/0.4 la CS sunt pozate de NGDU. Conectarea cablurilor la stația de comandă (CS), șuruburile cu bile și împământarea echipamentelor de pământ se realizează de EPU-Service. Cablurile trebuie așezate de-a lungul unui pasaj superior sau îngropate la cel puțin 0,5 m în pământ. Persoana responsabilă pentru starea normală a rafturilor de cabluri este maistrul echipei de producție TsDNG.
Este interzisă operarea ESP care nu respectă cerințele PUE și TB ale site-urilor pentru amplasarea echipamentelor electrice, rafturi de cabluri, șuruburi cu bile și împământare. Șeful magazinului de închiriere EPU-Service este responsabil pentru implementarea acestei clauze.
P.S. În plus, răspunsul la întrebarea „Curs de bază de producție” secțiunea ESP.
Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse
Instituția de învățământ bugetară de stat federală
studii profesionale superioare
„Universitatea de Stat Sakhalin”
Institutul Tehnic de Petrol și Gaze
Departamentul de afaceri cu petrol și gaze
Lucrări de curs
Calculul instalării unei pompe centrifuge electrice pentru puțul nr. 96 al zăcământului Odoptu-Susha
Larionov D.F.
Director stiintific
Novikov D.G.
Yuzhno-Sahalinsk 2015
Introducere
Capitolul 1. Instalaţii electrice Pompe centrifuge
1 Schema generală de instalare a unei pompe centrifuge electrice submersibile
2 Pompă centrifugă electrică (ECP)
3 Separator de gaz
1.4 Protecția apei și motorul electric submersibil (SEM)
5 Sistem de telemetrie (TMS)
1.6 Supapă de golire și supapă de reținere
8 Stație de comandă și transformator
Capitolul 2. Partea de calcul
1 Date inițiale pentru calculul instalării unei pompe centrifuge electrice pentru sonda nr. 96 din câmpul Odoptu-Susha
2 Selectarea echipamentelor și selectarea unităților de instalare ENC
3 Verificarea dimensiunilor diametrale ale echipamentelor submersibile
4 Verificarea parametrilor transformatorului și stației de comandă
Capitolul 3. Măsuri de siguranță
1 Siguranța muncii în timpul funcționării instalațiilor de pompe centrifuge pentru foraj
Concluzie
Lista surselor utilizate
Introducere
Exploatarea puțurilor folosind pompe centrifuge submersibile (ESP) este în prezent principala metodă de producere a petrolului în Rusia. Aceste instalații scot la suprafață aproximativ două treimi din producția totală anuală de petrol din țara noastră.
Pompele electrice centrifugale pentru sonde (ESP) aparțin clasei pompelor dinamice cu palete, caracterizate prin debite mai mari și presiuni mai mici în comparație cu pompele volumetrice.
Gama de alimentare a pompelor centrifuge electrice de fund este de la 10 la 1000 m 3 /zi sau mai mult, presiunea este de până la 3500 m. În domeniul de alimentare de peste 80 m 3 /zi, ESP are cea mai mare eficiență dintre toate uleiurile mecanizate. metode de producție. În domeniul debitului de la 50 la 300 m 3 /zi, randamentul pompei depăşeşte 40%.
Selectarea unui ESP pentru o sondă la nivel modern implică efectuarea de calcule relativ laborioase și greoaie și se realizează cu ajutorul unui computer.
Una dintre cele mai importante condiții pentru utilizarea eficientă a ESP-urilor este selectarea corectă a ESP-urilor pentru sondă, adică alegerea pentru fiecare puț specific a unor astfel de dimensiuni standard interdependente ale unei pompe, un motor electric cu protecție hidraulică, un cablu, un transformator, țevi de ridicare din flota de echipamente existente și o astfel de adâncime de coborâre a pompei în puț, care va asigura dezvoltarea sondei și standardul tehnologic pentru extragerea fluidului (debitul nominal) din acesta în starea de echilibru modul de operare al sistemului well-ES la cel mai mic cost.
Selectarea unui ESP pentru o sondă la nivel modern implică efectuarea de calcule relativ laborioase și greoaie și se realizează cu ajutorul unui computer.
Capitolul 1. Instalaţii electropompe centrifuge
1 Schema generala instalarea unei electropompe centrifuge submersibile
Până în prezent, au fost propuse un număr mare de scheme și modificări diferite ale instalațiilor ESP. Figura 1 prezintă una dintre schemele de echipare a unui puț de producție cu instalarea unei electropompe centrifuge submersibile.
Figura 1 - Schema de instalare a unei pompe centrifuge submersibile într-un puț
Motor electric submersibil (SEM) 2, protector 3, ecran de recepție 4 cu separator de gaz 5, pompă 6, cap de pescuit 7, supapă de reținere a pompei 8, supapă de scurgere 9, șir de tuburi 10, cot 11, conductă de curgere 12, supapă de reținere a capului de sondă 13 , manometre 14 și 16, fitinguri pentru capul sondei 15, linie de cablu 17, cutie de ventilație de conectare 18, stație de control 19, transformator 20, nivel dinamic de fluid în puț 21, curele 22 pentru atașarea conductei de cablu la unitatea de tub și pompare și operațional bine șirul 23.
Când instalația este în funcțiune, pompa 6 pompează lichid din puț spre suprafață prin țevile tubulare 10. Pompa 6 este antrenată de un motor electric submersibil 2, puterea căruia este furnizată de la suprafață prin cablul 17. Motorul 2 este răcit de către fluxul de produse de puț. Echipamentul electric de la sol - o stație de control 19 cu un transformator 20 - este proiectat pentru a converti tensiunea de alimentare de câmp la o valoare care asigură tensiunea optimă la intrarea în motorul electric 2, ținând cont de pierderile din cablul 17, precum și pentru a controla funcționarea unității submersibile și a o proteja în condiții anormale.
Acceptabil conform standardelor interne specificatii tehnice Conținutul maxim de gaz liber la admisia pompei este de 25%. Dacă există un separator de gaz la admisia ESP, conținutul de gaz admis crește la 55%. Producătorii străini de ESP recomandă utilizarea separatoarelor de gaz în toate cazurile în care conținutul de gaz de intrare este mai mare de 10%.
2 Pompă centrifugă electrică (ECP)
Secțiunea modulului pompei (Figura 2) constă dintr-o carcasă 1, un arbore 2, pachete de trepte (3 rotoare și 4 palete de ghidare), un lagăr superior 5, un lagăr inferior 6, un suport axial superior 7, un cap 8, un baza 9, două 10 nervuri (servesc pentru a proteja cablul de deteriorarea mecanică) și inele de cauciuc 11, 12, 13.
Figura 2 - Diagrama modulului secțiunii pompei
Cadru; 2 - arbore; 3 - roata de lucru; 4 - aparat de ghidare;
Rulment superior; 6 - rulment inferior; 7 - suport axial superior; 8 - cap; 9 - baza; 10 - coastă; 11, 12, 13 - inele de cauciuc.
Rotoarele se deplasează liber de-a lungul arborelui în direcția axială și sunt limitate în mișcare de paletele de ghidare inferioare și superioare. Forța axială de la rotor este transmisă la inelul inferior de textolit și apoi la gulerul paletei de ghidare. Forța axială parțială este transferată arborelui datorită frecării roții pe arbore sau lipirii roții de arbore din cauza depunerii de săruri în gol sau coroziunii metalelor. Cuplul este transmis de la arbore la roți printr-o cheie din alamă care se potrivește în canelura rotorului. Cheia este amplasată pe toată lungimea ansamblului roții și constă din segmente de 400 - 1000 mm lungime.
Paletele de ghidare sunt articulate între ele de-a lungul părților periferice; în partea inferioară a carcasei, toate se sprijină pe rulmentul inferior 6 (Figura 2) și pe baza 9, iar de sus prin carcasa superioară a rulmentului sunt prinse în carcasă. locuințe.
Rotoarele și paletele de ghidare ale pompelor standard sunt fabricate din fontă cenușie modificată și poliamidă modificată prin radiații; pompele rezistente la coroziune sunt din fontă modificată TsN16D71KhSh de tip „niresist”.
Arborii modulelor de secțiune și modulelor de intrare pentru pompele standard sunt fabricați din oțel combinat rezistent la coroziune de înaltă rezistență OZH14N7V și sunt marcați „NZh” la capăt; pentru pompe cu rezistență crescută la coroziune - din tije calibrate din N65D29YUT-ISH-K -aliaj monel si sunt marcate la capete „M”.
Arborele secțiunilor modulelor tuturor grupelor de pompe, care au aceleași lungimi de corp de 3, 4 și 5 m, sunt unificate. Conectarea arborilor modulelor de secțiune între ele, a modulului de secțiune cu arborele modulului de intrare (sau arborele separator de gaz) și a arborelui modulului de intrare cu arborele de protecție hidraulică a motorului se realizează folosind cuplaje canelare. Conexiunea dintre module și modulul de intrare la motor este flanșată. Conexiunile (cu excepția conexiunii modulului de intrare la motor și a modulului de intrare la separatorul de gaz) sunt sigilate cu inele de cauciuc.
3 Separator de gaz
Pentru a pompa fluidul de formare care conține mai mult de 25% (până la 55%) în volum de gaz liber la grila modulului de admisie a pompei, la pompă este conectat un modul de pompare - separator de gaz (Figura 3).
Figura 3 - schema ansamblului separatorului de gaz
Cap; 2 - sub; 3 - separator; 4 - corp; 5 - arbore; 6 - grătar; 7 - paletă de ghidare; 8 - rotor; 9 - melc; 10 - rulment; 11 - baza.
Separatorul de gaz este instalat între modulul de intrare și modulul de secțiune. Cele mai eficiente separatoare de gaze sunt de tip centrifugal, în care fazele sunt separate într-un câmp de forțe centrifuge. În acest caz, lichidul este concentrat în partea periferică, iar gazul este concentrat în partea centrală a separatorului de gaze și este eliberat în inel. Separatoarele de gaze din seria: pompa modulara-separator de gaze (MPG) au un debit maxim de 250¸ 500 m 3 /zi, un coeficient de separare de 90%, o greutate de la 26 la 42 kg.
4 Protecție la apă și motor electric submersibil (SEM)
Motorul unei unități de pompare submersibile este format dintr-un motor electric și protecție hidraulică. Motoarele electrice (Figura 4) sunt modele submersibile trifazate, scurtcircuitate, bipolare, umplute cu ulei, convenționale și rezistente la coroziune ale seriei unificate PEDU și în proiectarea convențională a seriei de modernizare PED L. Presiunea hidrostatică în zona de operare nu este mai mare de 20 MPa. Putere nominală de la 16 la 360 kW, tensiune nominală 530-2300 V, curent nominal 26-122,5 A.
Figura 4 - Schema de asamblare a motorului electric din seria PEDU
Rulment axial; 6 - capac intrare cablu; 7 - mufa; 8 - bloc de intrare cablu; 9 - rotor; 10 - stator; 11 - filtru; 12 - baza.
Protecția hidraulică (Figura 5) a motoarelor SEM este concepută pentru a preveni pătrunderea fluidului de formare în cavitatea internă a motorului electric, compensând modificările volumului de ulei din cavitatea internă de la temperatura motorului electric și transmiterea cuplului de la arborele motorului electric la arborele pompei.
Protecția hidraulică constă fie dintr-un protector, fie un protector și un compensator. Pot exista trei opțiuni pentru protecția hidraulică.
Figura 5 - Schema unității hidraulice de protecție:
a - tip deschis; b - tip închis. A - camera superioara; B - camera inferioară; 1 - cap; 2 - etanșare mecanică; 3 - mamelon superior; 4 - corp; 5 - mamelon mijlociu; 6 - ax; 7 - mamelon inferior; 8 - baza; 9 - tub de legătură; 10 - deschidere.
Primul: este format din protectoare P92, PK92 și P114 (tip deschis) din două camere. Camera superioara umplut cu un lichid greu de barieră (densitate de până la 2 g/cm 3, neamestecat cu fluid de formare și ulei), cel inferior este umplut cu ulei, la fel ca și cavitatea motorului electric. Camerele sunt conectate printr-un tub. Modificările volumului de dielectric lichid din motor sunt compensate prin transferul lichidului de barieră din protecția hidraulică dintr-o cameră în alta.
Al doilea: este format din protectoare P92D, PK92D și P114D (tip închis), care folosesc diafragme de cauciuc, elasticitatea lor compensează modificările volumului de dielectric lichid din motor.
În al treilea rând: protecția hidraulică 1G51M și 1G62 constă dintr-un protector situat deasupra motorului electric și un compensator atașat la partea inferioară a motorului electric.
Sistemul de etanșare mecanică oferă protecție împotriva pătrunderii fluidului de formare de-a lungul arborelui în motorul electric. Puterea transmisă de protecție hidraulică 125¸ 250 kW, greutate 53¸ 59 kg.
5 Sistem de telemetrie (TMS)
Sistemul de telemetrie (TMS) este conceput pentru a monitoriza anumiți parametri tehnologici ai puțurilor echipate cu ESP (presiune, temperatură, vibrații) și pentru a proteja unitățile submersibile de condiții anormale de funcționare (supraîncălzirea motorului electric sau scăderea presiunii fluidului la admisia pompei de mai jos). nivelul admis).
Sistemul TMS constă dintr-un traductor de fund care transformă presiunea și temperatura într-un semnal electric manipulat în frecvență și un dispozitiv de suprafață care îndeplinește funcțiile unei surse de alimentare, un amplificator-condiționator de semnal și un dispozitiv pentru controlul modului de funcționare al unui submersibil. pompa electrica din punct de vedere al presiunii si temperaturii.
Traductorul de presiune și temperatură de fund (PDT) este realizat sub forma unui recipient cilindric etanș plasat în partea inferioară a motorului electric și conectat la punctul zero al înfășurării sale statorice.
Un dispozitiv la sol instalat în dispozitivul complet ShGS oferă generarea de semnale pentru a-l opri și a opri pompa în funcție de presiune și temperatură.
Rețeaua de alimentare a motorului electric submersibil este utilizată ca linie de comunicație și sursă de alimentare pentru senzorul submersibil (DS).
6 Supapă de golire și supapă de reținere
Supapa de scurgere (Figura 7) este proiectată să scurgă lichidul din tub atunci când ridicați ESP din puț.
Supapa de scurgere constă dintr-un corp 1 cu un fiting 2 înșurubat în el, care este etanșat cu un inel de cauciuc 3.
Înainte de a ridica ESP din puț, capătul fitingului, situat în cavitatea internă a supapei, este doborât (despărțit) prin scăparea unui instrument special în puț, iar lichidul din șirul de tuburi curge prin orificiu. în racordul în spațiul țevii.
Supapa de scurgere este instalată între supapa de reținere și șirul de tuburi.
În timpul transportului, supapa de scurgere este închisă cu capacele 4, 5.
Figura 7 - Diagrama ansamblului supapei de golire
Cadru; 2 - montaj; 3 - inel de cauciuc; 4.5 - coperți.
Verifica valva.
Supapa de reținere (Figura 8) este proiectată pentru a preveni rotația inversă (turbinei) a rotoarelor pompei sub influența coloanei de lichid din conducta de presiune atunci când pompa este oprită și pentru a facilita pornirea ulterioară; este utilizată pentru testarea presiunii şir de tuburi după coborârea instalaţiei în puţ.
Supapa de reținere constă dintr-un corp 1, un scaun acoperit cu cauciuc 2, pe care se sprijină o placă 3. Placa are capacitatea de a se deplasa axial în manșonul de ghidare 4.
Sub influența debitului de lichid pompat, placa se ridică, deschizând astfel supapa. Când pompa se oprește, placa coboară pe scaun sub influența coloanei de lichid din conducta de presiune și supapa se închide. Supapa de reținere este instalată între secțiunea superioară a pompei și supapa de scurgere. În timpul transportului, supapa de reținere este închisă cu capacele 5 și 6.
Figura 8 - Diagrama ansamblului supapei de control
7 Cablu
Linia de cablu este un ansamblu de cablu înfășurat pe un tambur de cablu.
Ansamblul cablului constă dintr-un cablu principal - cablu rotund (Figura 9a) (PKBK), izolație din polietilenă, blindat, rotund sau plat - cablu plat blindat din polietilenă (KBPP) (Figura 9b), atașat la acesta un cablu plat cu o intrare de cablu cuplaj (prelungitor) cu cuplaj).
Figura 9 - Cabluri
a - rotund, b - plat.
Miez, 2 - izolație, 3 - coajă, 4 - pernă, 5 - armură.
Cablul este format din trei miezuri, fiecare dintre ele având un strat izolator și o manta; perne din material cauciucat si armura. Trei miezuri izolate ale unui cablu rotund sunt răsucite de-a lungul unei linii elicoidale, iar miezurile unui cablu plat sunt așezate paralel pe un rând.
Cablul KFSB cu izolație fluoroplastică este proiectat pentru funcționare la temperaturi ambientale de până la + 160˚C.
Ansamblul cablului are un cuplaj unificat pentru intrarea cablului K38 (K46) de tip rotund. Conductorii izolați ai cablului plat sunt etanșați ermetic în carcasa metalică a cuplajului folosind o etanșare din cauciuc.
La conductorii conductori sunt atașate urechile de fișă.
Cablul rotund are un diametru de la 25 la 44 mm. Dimensiuni de cablu plat de la 10,1x25,7 la 19,7x52,3 mm. Lungime nominala constructie 850, 1000¸ 1800 m.
1.8 Stație de comandă și transformator
Dispozitivele complete ale stației de control și transformatorului asigură pornirea și oprirea motoarelor submersibile, controlul de la distanță de la centrul de control și controlul programului, funcționarea în moduri manual și automat, oprirea în caz de suprasarcină și abaterea tensiunii de alimentare peste 10% sau mai jos. 15% din nominal, control curent și tensiune, precum și semnalizare luminoasă externă a opririi de urgență (inclusiv cu sistem termometric încorporat).
Stația de transformare integrată pentru pompe submersibile (CTPPS) este proiectată să furnizeze energie electrică și să protejeze motoarele electrice ale pompelor submersibile din puțuri unice cu o capacitate de 16-125 kW inclusiv.
Nominal tensiune înaltă 6 sau 10 kV, limite de reglare de medie tensiune de la 1208 la 444 V (transformator TMPN100) și de la 2406 la 1652 V (TMPN160). Greutate cu transformator 2705 kg.
Capitolul 2. Partea de calcul
1 Date inițiale pentru calculul instalării unei pompe centrifuge electrice pentru sonda nr. 96 din câmpul Odoptu-Susha
La selectarea unui ESP, sunt necesare următoarele date inițiale:
Densitate, kg/m 3:
ulei separat -850
gaz în condiții normale -1
Coeficientul de vâscozitate, m 2 /s∙10-5
ulei - 5.1
Producția sondă planificată, m 3 /zi - 120
Tăierea de apă a produselor din rezervor, fracțiuni de unitate - 0,5
Factor de gaz, m 3 /m 3 - 42
Coeficientul volumetric al uleiului, unități. - 1,23
Adâncimea de formare (găuri de perforare), m - 2250
Presiunea rezervorului MPa - 11,2
Presiunea de saturație, MPa - 5
Temperatura rezervorului și gradientul de temperatură, ºС - 50, 0,02
Coeficient de productivitate, m 3 / MPa - 21
Presiune tampon (inela), MPa - 1,1/1,1
Dimensiunile carcasei, mm - 130
Vâscozitatea efectivă a amestecului, m2/s*10-5-4,1
2.2 Selectarea echipamentelor și selectarea unităților de instalare ENC
Selectarea unei instalații ESP se realizează în următoarea secvență:
Se determină densitatea amestecului în secțiunea „fundul puțului - admisia pompei”, ținând cont de simplificările:
Рcm = (1- Г) + рг Г, (3.1)
unde ρi este densitatea uleiului separat, kg/cub.m;
ρв - densitatea apei de formare;
ρg - densitatea gazului în condiții standard;
G - conținutul volumetric curent de gaz; - tăierea apei din fluidul de formare.
ρcm = (1-0,18)+1 0,18=771 kg/m 3
Se determină presiunea în fundul găurii la care se asigură debitul specificat al sondei:
Rzab = Rpl-Q / Kprod, (3.2)
unde Rpl - presiunea rezervorului, MPa - debitul specificat de sondă, m 3 / zi;
Kprod - coeficient de productivitate puț, m 3 / MPa.
Rzab = 11,2-120/21=5,49 MPa=5,5·106 Pa
Adâncimea nivelului dinamic la un debit dat de fluid este determinată:
NDIN = Lskw - Rzab / Рсм g. (3,3)
unde: Lwell este adâncimea formațiunii, m
Ndin = 2250-5,5 106/771 9,8 = 1523 m
Se determină presiunea de admisie a pompei la care conținutul de gaz la admisia pompei nu depășește maximul permis pentru o anumită regiune și un anumit tip de pompă (de exemplu - G = 0,15):
Rpr = (1 - G) R US, (3,4)
(cu exponentul în funcție de degazarea fluidului de formare t = 1,0), unde: Рsat - presiunea de saturație, MPa.
Rpr = (1-0,15) 5 = 4,25 MPa = 4,25 106 Pa
Adâncimea suspensiei pompei este determinată:
HDIN + Rpr / Rcm g (3,5)
pompa centrifuga electrica sonda submersibila
L = 1523+4,25 106/771 9,8=1124 m
Temperatura fluidului de formare la admisia pompei se determină:
unde Tmel - temperatura rezervorului, °C; GT - gradient de temperatură, °C/1m.
T = 50-(2250-1124) 0,02=27,5°C
Coeficientul volumetric al lichidului se determină la presiunea la intrarea pompei:
unde B este coeficientul volumetric al uleiului la presiunea de saturație; este tăierea volumetrică de apă a produsului;
Ppr - presiunea la intrarea pompei, MPa;
Psat - presiunea de saturație, MPa.
B*=0,5+(1-0,5)=1,1
Debitul de fluid la admisia pompei se calculează:
(3.8)
pr = 120·1,1=132 m3/zi=0,0015 m3/s
Cantitatea volumetrică de gaz liber la admisia pompei este determinată:
unde G este factorul de gaz, m 3 /m 3.pr = 42 = 6,3 m 3 /m 3
Conținutul de gaz la admisia pompei este determinat:
βin = 1 / [(1+4,25/5) /1,1) / 6,3+1]=0,8
Debitul de gaz la admisia pompei este calculat:
g.pr.s =132·0,8/(1-0,8)=528 m 3 /s
Se calculează viteza redusă a gazului în secțiunea carcasei la admisia pompei:
(3.12)
unde fskw este aria secțiunii transversale a puțului la admisia pompei.
Sq = π d2/4,
unde: d - diametrul carcasei, msv = 3,14·0,132/4=0,013 m2
C = 528/0,013=40615 m/zi=0,47 m/s
Conținutul real de gaz la admisia pompei este determinat:
unde Sp este viteza de urcare a bulelor de gaz, în funcție de tăierea de apă a producției de sondă (Sp = 0,02 cm/s la b<0,5 или Сп = 0,16 см/с при b>0,5).
φ = 0,8/=0,8
Lucrarea gazului în secțiunea „găuri de fund - admisie pompă” este determinată:
Рг1 = 5[-1]=2,35 MPa
Lucrarea gazului în secțiunea „injecție pompă - cap de sondă” este determinată:
Valorile cu indicele „tampon” se referă la secțiunea capului sondei și sunt presiunea „tampon”, conținutul de gaz etc.
V*buf=0,5+(1-0,5)=1,05
βbuf = 1/[((1+4,25/5)/1,05)/32,8+1]=0,95
φbuf = 0,95/=0,95
Pr2 = 5[-1]=3 MPa
Se determină presiunea necesară a pompei:
unde Ndin este adâncimea nivelului dinamic;
Р6уф - presiunea tampon;
Рг1 - presiunea de funcționare a gazului în secțiunea "găura de jos - admisie pompă";
Pg2 este presiunea de funcționare a gazului în secțiunea „descărcare pompe - cap de sondă”.
Mărimea pompei centrifuge submersibile este selectată în funcție de debitul de intrare al pompei, presiunea necesară (presiunea pompei) și diametrul interior al carcasei. [Figura 10 Caracteristicile pompelor centrifuge, parametrii pompelor de tip ETSNA, ETSNAK TU 3631-025-21945400-97].
Se determină valorile care caracterizează funcționarea acestei pompe în modul optim (debit, presiune, eficiență, putere) și în modul debit egal cu „O” (presiune, putere).
Nou=475 m, ηow=0,60, Acum=15kW
Se determină coeficientul de modificare a debitului pompei atunci când funcționează pe un amestec ulei-apă-gaz în raport cu caracteristica apei:
unde ν este vâscozitatea efectivă a amestecului, m2/s*10-5; QoB - debit optim al pompei pe apă (Figura 10), m 3 /s.
КQν =1-4,95 0,0000410,85 0,0019-0,57=0,967
Se calculează coeficientul de modificare a eficienței pompei datorită influenței vâscozității:
Кην = 1-1,95·0,0000410,4/0,00190,28=0,8
20. Se calculează coeficientul de separare a gazelor la admisia pompei:
unde flutura este aria inelului formată de peretele interior al carcasei și carcasa pompei, m2.
skv.k = fskv + fn,
unde: fn - aria secțiunii transversale a pompei, m 2.
n =π d2n/4,
unde: dn - diametrul pompei, (Manual de producție de petrol Andreev V.V. Urazakov K.R., Capitolul 6 Exploatarea puțurilor de petrol cu pompe fără tije. Instalații de pompe centrifuge submersibile, tabel 1), m.n = 3,14 0, 1242/4=0,012 m 2 foraj =0,013-0,012=0,001 m 2
Kc = 1/=0,1
Tabel 1 - Instalații de pompe centrifuge submersibile
|
Index |
Grup de instalare |
|||||
|
Dimensiune de instalare transversală, mm |
||||||
|
|
|
|||||
|
Diametrul interior de operare |
||||||
|
coloane, mm |
||||||
21. Debitul relativ de fluid la admisia pompei este determinat:
(3.20)
unde QoB este alimentarea în modul optim în funcție de caracteristicile „apă” ale pompei, m 3 /s. = 0,0015/0,0019 = 0,78
Debitul relativ la admisia pompei este determinat în punctul corespunzător din caracteristicile apei pompei:
(3.21)
pr = 0,0015/0,0019·0,967=0,82
Conținutul de gaz la admisia pompei este calculat luând în considerare separarea gazelor:
. (3.22)
βpr =0,8·(1-0,1)=0,72
Se determină coeficientul de modificare a presiunii pompei datorită influenței vâscozității:
KHv = 1-(1,07 0,0000410,6 0,82/0,00190,57)=1
Pentru a determina modificările presiunii și alți indicatori de performanță ai pompelor submersibile centrifuge cu o vâscozitate lichidă semnificativ diferită de vâscozitatea apei și vâscozitatea uleiului devonian în condiții de rezervor (mai mult de 0,03-0,05 cm 2 /s) și un conținut de gaz nesemnificativ la prima etapă pompa de admisie pentru a ține cont de influența vâscozității, puteți utiliza nomograma P.D. Lyapkova. Nu avem nevoie de această diagramă pentru valorile noastre.
Coeficientul de modificare a presiunii pompei este determinat ținând cont de influența gazului:
A = 1/=0,032
K = [(1-0,8)/(0,85-0,31 0,82)0,032]=0,2
Presiunea pompei pe apă în modul optim este determinată:
(3.25)
H = 8,4 106/771 9,8 0,2 1 = 5559 m
Se calculează numărul necesar de trepte de pompă:
H/hcT (3,26)
unde hc este presiunea unei trepte a pompei selectate.s = Htabel/100,
unde: Htable - presiune (Figura 10), m.st =1835/100=18,35 m=5595/18,35=304
Numărul Z este rotunjit la o valoare întreagă mai mare și este comparat cu numărul standard de trepte ale mărimii pompei selectate. Dacă numărul calculat de trepte se dovedește a fi mai mare decât cel specificat în documentația tehnică pentru dimensiunea pompei selectate, atunci trebuie să selectați următoarea dimensiune standard cu un număr mai mare de trepte și să repetați calculul începând de la punctul 17.
Dacă numărul estimat de pași este mai mic decât cel specificat în specificatii tehnice, dar diferența lor nu este mai mare de 5%, dimensiunea pompei selectate este lăsată pentru calcule suplimentare. Dacă numărul standard de trepte îl depășește pe cel calculat cu 10%, atunci este necesară o decizie de dezasamblare a pompei și de îndepărtare a treptelor suplimentare. O altă opțiune poate fi să luați în considerare utilizarea unui sufoc în echipamentul capului puțului. Calcule suplimentare sunt efectuate de la punctul 18 pentru noile valori ale caracteristicii de funcționare.
Eficiența pompei este determinată ținând cont de influența vâscozității, a gazului liber și a modului de funcționare:
(3.27)
unde ηоВ este randamentul maxim al pompei pentru caracteristicile apei.
η = 0,967 1 0,6 = 0,58
29. Puterea pompei se determină:
8,4 106 0,0019/0,58=27517 W=27,5 kW
Puterea motorului submersibil este determinată:
(3.29)
unde: ηSPE - randamentul motorului electric submersibilSPE = 27,5/0,54=51 kW
Verificați capacitatea pompei de a extrage lichid greu.
În puțurile cu posibil debit sau eliberare de lichid la schimbarea pompei sondei, uciderea se efectuează prin turnarea de lichid greu (apă, apă cu agenți de greutate). Când coborâți o nouă pompă, este necesar să pompați acest „lichid greu” din puț, astfel încât instalația să înceapă să funcționeze în modul optim la extragerea uleiului. În acest caz, trebuie mai întâi să verificați puterea consumată de pompă atunci când pompa pompează lichid greu. Formula de determinare a puterii include densitatea corespunzătoare lichidului greu pompat (pentru perioada inițială a selecției acestuia).
La această putere se verifică posibila supraîncălzire a motorului. O creștere a puterii și supraîncălzirea determină necesitatea dotării instalației cu un motor mai puternic.
La finalizarea extragerii fluidului greu, se verifică deplasarea fluidului greu din tub de către fluidul de formare din pompă. În acest caz, presiunea creată de pompă este determinată de caracteristicile funcționării pompei pe fluidul de formare, iar contrapresiunea la refulare este determinată de coloana de fluid greu.
De asemenea, este necesar să se verifice opțiunea de funcționare a pompei, atunci când lichidul greu este pompat nu în canalizare, ci în gura de scurgere, dacă acest lucru este permis în funcție de locația puțului.
Verificarea pompei și a motorului submersibil pentru posibilitatea de a pompa lichid greu (lichid ucident) în timpul dezvoltării puțului se efectuează conform formulei:
unde ρhl este densitatea fluidului de distrugere, (920 kg/m 3).
Рgl = 920·9.8·2250+1.1·106+5.5·106-11.2·106=14.7 MPa
În acest caz, presiunea pompei în timpul dezvoltării sondei este calculată:
(3.31)
Ngl = 14,7 106/920 9,8 = 1630 m
Ngl>N; 1630>475
Valoarea Ngl este comparată cu presiunea N a caracteristicilor apei certificate ale pompei.
Puterea pompei este determinată în timpul dezvoltării sondei:
(3.32)
hl =14,7·106·0,0019/0,58=48155 W=48,15 kW
Puterea consumată de un motor electric submersibil în timpul dezvoltării puțului:
(3.33)
PED.hl = 48,15/0,54=90 kW
Instalarea este verificată pentru temperatura maximă admisă la admisia pompei:
°С>27,5°С
[T] - temperatura maximă admisă a lichidului pompat la admisia pompei submersibile.
Instalația este verificată pentru îndepărtarea căldurii prin viteza minimă admisă a lichidului de răcire în secțiunea inelară formată din suprafața interioară a carcasei la locul de instalare a unității submersibile și suprafața exterioară a motorului submersibil, pentru care se calculează debitul de lichidul pompat:
unde este aria secțiunii inelare; D este diametrul interior al carcasei; d - diametrul exterior al motorului = 0,785·(0,132-0,1162)=0,0027m2 = 0,0019/0,0027=0,7 m/s
Dacă debitul lichidului pompat W este mai mare decât viteza minimă admisă a lichidului pompat [W], regimul termic al motorului submersibil este considerat normal.
Dacă unitatea de pompare selectată nu este capabilă să extragă cantitatea necesară de lichid de distrugere la adâncimea suspensiei selectată, aceasta (adâncimea suspensiei) crește cu ΔL = 10-100 m, după care calculul se repetă, începând de la punctul 5. Valoarea de ΔL depinde de disponibilitatea timpului și a capacităților tehnologia calculatoarelor calculator.
După determinarea adâncimii de suspensie a unității de pompare cu ajutorul unei inclinograme, se verifică posibilitatea instalării pompei la adâncimea selectată (prin rata de creștere a curburii la 10 m de penetrare și prin unghiul maxim de abatere a axei sondei față de vertical). În același timp, se verifică posibilitatea coborârii unității de pompare alese într-un puț dat și a celor mai periculoase secțiuni ale puțului, a căror trecere necesită o îngrijire specială și viteze scăzute de coborâre în timpul PRS.
Datele necesare pentru selectarea instalațiilor privind configurația instalațiilor, caracteristicile și parametrii principali ai pompelor, motoarelor și altor componente ale instalațiilor sunt date atât în această carte, cât și în literatura de specialitate.
Pentru a determina indirect fiabilitatea unui motor electric submersibil, se recomandă evaluarea temperaturii acestuia, deoarece supraîncălzirea motorului reduce semnificativ durata de funcționare a acestuia. O creștere a temperaturii înfășurării cu 8-10°C peste cea recomandată de producător reduce durata de viață a unor tipuri de izolație de 2 ori. Se recomandă următoarea procedură de calcul. Calculați pierderile de putere în motor la 130°C:
unde b2, c2 și d2 sunt coeficienții calculați; Nн și ηд.н - puterea nominală și respectiv randamentul motorului electric. Supraîncălzirea motorului este determinată de formula:
unde b3 și c3 sunt coeficienți de proiectare.
Datorită răcirii, pierderile în motor sunt reduse, ceea ce este luat în considerare de coeficientul Kt.
unde b5 este coeficientul.
(3.41)
Temperatura înfășurărilor statorice ale majorității motoarelor nu trebuie să depășească 130°C. Dacă puterea motorului selectat nu se potrivește cu cea recomandată în lista de alegere, este selectat un motor de o dimensiune diferită de aceeași dimensiune. În unele cazuri, este posibil să selectați un motor cu un diametru mai mare, dar în acest caz este necesar să verificați dimensiunea transversală a întregii unități și să o comparați cu diametrul interior al carcasei puțului.
Atunci când alegeți un motor, este necesar să luați în considerare temperatura fluidului din jur și debitul acestuia. Motoarele sunt proiectate pentru a funcționa în medii cu temperaturi de până la 90°C. În prezent, un singur tip de motor permite ca temperatura să crească la 140°C, iar o creștere suplimentară a temperaturii va reduce durata de viață a motorului. Această utilizare a motorului este permisă în cazuri speciale. De obicei, este de dorit să se reducă sarcina pentru a reduce supraîncălzirea firelor de înfășurare. Fiecare motor are un debit minim recomandat în funcție de condițiile sale de răcire. Această viteză trebuie verificată.
Verificarea parametrilor cablului și tubulaturii
La verificarea cablului selectat anterior, este necesar să se țină cont în principal de trei factori: 1) pierderea de energie în cablu; 2) reducerea tensiunii din acesta la pornirea instalatiei; 3) dimensiunea cablului.
Pierderile de energie în cablu (în kW) sunt determinate din următoarea relație:
unde I este curentul motorului; Lcable - întreaga lungime a cablului (adâncimea coborârii motorului și aproximativ 50 m cablu la suprafață); Ro - rezistenta activa de 1 m lungime cablu, cablu = L+50.cablu = 1124+ 50=1174 m
unde ρ20 este rezistivitatea miezului cablului la 20°C, luând în considerare presarea și răsucirea la rece, luate egal cu 0,0195 Ohm mm 2 /m; q - aria secțiunii transversale a miezului cablului, mm 2; α este coeficientul de temperatură de dilatare liniară a cuprului, egal cu 0,0041/°C; tcab este temperatura miezului cablului, care poate fi luată în calcule aproximative ca fiind egală cu temperatura medie a sondei.® = (·(1,31)·0,0195/50)10=0,53 Ohm/km
∆Ncab = 3·37.5·0.53·1174·10-3=70 kW
Pierderea de energie admisă într-un cablu poate fi determinată calcul economic când se compară costul energiei suplimentare și costul înlocuirii unui cablu cu o secțiune transversală mai mare și pierderi mai mici de energie. Aproximativ, este posibilă limitarea pierderilor de energie la 6-10% din puterea totală consumată de instalație. Scăderea tensiunii în cablu în timpul funcționării instalației este compensată de transformator, prin urmare, tensiunea de funcționare a acestuia este furnizată motorului electric în funcționare normală. Dar la pornirea motorului, curentul crește de 4-5 ori și scăderea de tensiune poate fi atât de semnificativă încât motorul nu va porni. Prin urmare, este necesar să verificați căderea de tensiune în cablu în timpul pornirii. Acest lucru este deosebit de important în cazul cablurilor lungi. Reducerea tensiunii este determinată din dependență.
unde Ho este inductiv rezistivitate cablu, Ohm/m; pentru un cablu cu o zonă de secțiune transversală de 25 și 35 mm 2 este egal cu 0,1 103 Ohm/m; cos φ și sin φ sunt factorii de putere și respectiv de putere reactivă ai instalației; Factorul de putere al instalatiei este destul de mare datorita lungimii considerabile a cablului; cu configurația corectă de instalare este egală cu 0,86-0,9.
∆Ustart = (0,53 0,86+0,1 0,6) 65 1174/100=638 V
Căderea de tensiune admisă este indicată în caracteristicile din fabrică ale motorului. Se compară cu cea calculată folosind formula (3.45).
Secțiunile transversale admise ale cablurilor sunt verificate ținând cont de dimensiunile altor elemente de instalare.
Tuburile sunt verificate pentru rezistența hidraulică acceptabilă la curgere, rezistență și diametru, asigurând trecerea echipamentului în puț. Când fluidul se mișcă, pierderea de presiune nu trebuie să depășească 5-6% din presiunea utilă a pompei.
Rezistențele hidraulice se determină din dependență
unde: λ - coeficientul Darcy,
λ = 0,021/d0,3n
unde: dн - diametrul pompei (Catalog Instalare pompe centrifuge submersibile pentru industria petrolului = 0,124 mm), mm.
λ = 0,021/0,1240,3=0,04
λ = 0,021/0,1160,3=0,07
∆Р =771·0,04·(1174·(4,1∙10-5)2/2·0,130)=0,00024 Pa
Când un amestec gaz-lichid se mișcă, această determinare a rezistenței dă rezultate foarte aproximative.
Rezistența conductelor este verificată ținând cont de greutatea șirului de țevi, de presiunea lichidului pompat și de greutatea tuturor echipamentelor (cablu, unitate submersibilă).
Dimensiunile sunt verificate în conformitate cu instrucțiunile din secțiunea următoare a acestui paragraf.
3 Verificarea dimensiunilor diametrale ale echipamentelor submersibile
Dimensiunea diametrală a echipamentului submersibil trebuie să asigure coborârea și ascensiunea acestuia în puț fără deteriorare și utilizarea completă suficientă a cavității interne a puțului.
De obicei, distanța dintre echipament și conductele de carcasă este de 3-10 mm. Dacă adâncimea puțului este semnificativă și curbura acesteia este crescută, este necesar să se ia un spațiu mai mare. Dimensiunea diametrală este de obicei determinată în trei secțiuni de-a lungul lungimii echipamentului.
Prima secțiune este luată de la cuplarea tubulaturii. Aici este dimensiunea diametrală egal cu suma diametrele cablului și cuplajului, luând în considerare plus toleranțele pentru fabricarea acestora. A doua secțiune este luată deasupra unității submersibile, ținând cont de dimensiunea acesteia și de dimensiunea celui mai apropiat cuplaj de tuburi, care are un cablu rotund.
Un astfel de cuplaj este situat de obicei la 10-20 m de unitate și, împreună cu acesta din urmă, reprezintă un sistem destul de rigid. Dacă dimensiunea acestei secțiuni o depășește pe cea admisă, atunci țevile sunt înlocuite cu o dimensiune mai mică la o lungime de 40-50 m. Astfel, rigiditatea acestui sistem (tubulatură - unitate submersibilă) este redusă fără o creștere semnificativă a presiunii. pierderi în conducte.
Ultima secțiune este secțiunea transversală diametrală a unității în sine (Da) fără cuplare, țevi și cablu rotund.
Dacă dimensiunile echipamentului sunt inacceptabile în prima și ultima secțiune, este necesar să se schimbe dimensiunea cablului, tubulaturii, pompei sau motorului. În același timp, calculele verifică și etapele corespunzătoare de selectare a unităților de instalare specificate în secțiunile anterioare.
4 Verificarea parametrilor transformatorului și stației de comandă
Transformatorul este testat pentru a se asigura că poate ridica tensiunea la suma tensiunii cerute de motor și poate reduce tensiunea din cablu în timpul modului de funcționare a motorului. În plus, se verifică puterea transformatorului.
Reducerea tensiunii în cablu este determinată de dependență, dar luând în considerare puterea de funcționare și nu puterea curentului de pornire. Puterea se verifică prin compararea puterii transformatorului (în kWA) și a puterii care trebuie introdusă în puț (în kVA).
Atunci când alegeți o stație de control, este necesar să țineți cont de tipul de transformator, de curentul furnizat motorului și de alte condiții.
Eficiența echipamentului de suprafață pentru calcule poate fi considerată ca fiind de aproximativ 0,98.
Capitolul 3. Măsuri de siguranță
1 Siguranța muncii în timpul funcționării instalațiilor de pompe centrifuge pentru foraj
La instalarea și exploatarea instalațiilor ESP, trebuie respectate cu strictețe regulile de siguranță în industria petrolieră, regulile de proiectare, regulile tehnice de funcționare și regulile de siguranță pentru funcționarea instalațiilor electrice de către consumatori. În plus, aproape toate companiile petroliere au dezvoltat fie Standarde de întreprindere, fie Regulamente pentru efectuarea lucrărilor de bază cu instalațiile ESP.
Toate lucrările cu echipamentele electrice ale instalației sunt efectuate de doi muncitori, iar unul dintre ei trebuie să aibă calificare de electrician de cel puțin grupa 3.
Pornirea și oprirea unității prin apăsarea unui buton sau rotirea unui comutator situat în exteriorul ușii postului de comandă este efectuată de personal cu calificare de cel puțin grupa 1 și care a urmat o pregătire specială.
Echipamentul de instalare ESP este instalat în conformitate cu manualul de utilizare.
Cablul de la stația de control la capul sondei este așezat pe suporturi metalice la o înălțime de 0,5 m de sol.Acest cablu trebuie să aibă o conexiune deschisă pe lungimea sa, astfel încât gazul din puț să nu poată trece prin cablu (de exemplu, prin fire răsucite în miez) în interiorul posturilor de control. Pentru a face acest lucru, se realizează o cutie metalică în care se plasează conexiunea nucleelor de cablu, împiedicând deplasarea gazului către stația de control.
Toate echipamentele de pământ ale instalației sunt împământate în mod fiabil.
Rezistența buclei de masă nu trebuie să fie mai mare de 4 ohmi.
În timpul operațiunilor de ridicare și ridicare, viteza de mișcare a conductelor și cablurilor nu trebuie să fie mai mare de 0,25 m/s. Pentru infasurarea si derularea cablului din tambur, instalatii UPK cu telecomandă antrenare mecanizată a tamburului.
La încărcarea și descărcarea echipamentelor instalațiilor ESP din vehicule, este necesar să se respecte regulile de siguranță când munca de tachelaj. În special, nu trebuie să vă aflați în calea unui tambur de cablu care este coborât de un troliu de pe panta unei mașini sau a unei sănii. Nici tu nu poți fi în spatele lui. Toate dispozitivele de încărcare și descărcare trebuie testate și inspectate periodic și reglate cel puțin o dată la 3 luni.
Toate părțile unității ESP trebuie să fie bine fixate pe unitatea de transport. Pompele, protecția hidraulică și motorul electric sunt asigurate cu console și șuruburi, transformatorul, stația de comandă sunt asigurate cu lanțuri, iar tamburul este fixat pe axa sa cu patru bretele șuruburi.
Concluzie
În timpul producției de petrol în câmpuri, în timpul exploatării sondelor, informațiile utilizate în controlul dezvoltării sunt colectate continuu, sunt prelucrate, analizate și utilizate pentru elaborarea măsurilor geologice și tehnice.
Selecția ESP se referă, de obicei, la selectarea unor astfel de dimensiuni standard ale unei pompe, un motor electric submersibil cu un protector, un cablu electric, un autotransformator sau transformator, un diametru al tubului și o adâncime de coborâre a pompei în puț, a căror combinație într-un starea staționară asigură extracția unui fluid dat la cel mai mic cost.
Direcția principală a măsurilor geologice și tehnice este creșterea productivității sondelor de producție și optimizarea regimurilor acestora. În acest caz, este necesar să se facă selecția optimă a principalelor echipamente subterane. Selecția optimă înseamnă o astfel de potrivire între caracteristicile sondei și echipamentele subterane, în care costurile energetice pentru ridicarea fluidului de sondă la capul sondei sunt minimizate.
Pentru a selecta un echipament de înaltă calitate și a determina modul de funcționare al unui puț, este necesar:
curatati fata la fiecare TRS;
utilizați rezultatele dovedite ale studiilor hidrodinamice de puțuri;
aplica instalatii si tehnologii moderne pentru extragerea rezervelor de hidrocarburi:
studiați cu atenție datele privind sondajele geofizice ale puțurilor pentru a determina cu exactitate apariția formațiunilor productive.
Lista surselor utilizate
1. Ivanovsky V.N., Darishchev V.I., Sabirov A.A., Kashtanov V.S., Beijing S.S. Unități de pompare în fund pentru producția de ulei. - M: Editura Întreprinderii Unitare de Stat „Petrol și Gaze” Universitatea de Stat Rusă de Petrol și Gaze numită după. LOR. Gubkina, 2002. - 824 p.
Mișcenko I.T. Producția de ulei de foraj: Tutorial pentru universități. - M: Editura Întreprinderii Unitare de Stat Federal „Petrol și Gaz” Universitatea de Stat Rusă de Petrol și Gaze numită după. LOR. Gubkina, 2003. - 816 p.
Ivanovsky V.N., Darishchev V.I., Kashtanov V.S. etc. Echipamente pentru producerea petrolului şi gazelor. Partea 1. M.: Petrol și gaze, 2002. - 768 p.
Andreev V.V., Urazakov K.R., Dalimov V.U. Manual de producere a petrolului. M.: Nedra - Business Center SRL, 2000. - 374 p.
5. Manual de producere a petrolului / V.V. Andreev, K.R. Urazakov, U. Dalimov și alții; Ed. K.R. Urazakova. 2000. - 374 p.: Il.
Echipamente petroliere: Manual / Ed. I. Bukhalenko. Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare - M., Nedra, 1990.
calcul ESP.doc
3.Partea tehnica3.1. Echipamente pentru operarea sondelor de petrol folosind pompe submersibile fără tije.
Instalațiile de pompe centrifuge submersibile cu design modular UETsNM și UETsNMK sunt proiectate pentru pomparea din puțuri de petrol, inclusiv fluid de formare înclinată care conține petrol, apă și gaz și impurități mecanice. Unitățile au două versiuni: convențională și rezistentă la coroziune. Un exemplu de denumire a instalației la comanda: UETsNM5 - 125 - 1200 VKO2 TU - 26 - 06 - 1486 - 87, atunci când corespunde și în documentația tehnică este indicat: UETsNM5 - 125 - 1200 TU26 - 06 - 1486, unde: - 87 U - instalare, E - acționare de la un motor submersibil, N - pompă, M - modulară, 5 - grup pompe, 125 - debit m3/zi, 1200 - presiune, VK - opțiune de configurare, 02 - numărul de serie al opțiunii de configurare conform la caietul de sarcini.
Pentru instalațiile (UETSNM și U) cu design rezistent la coroziune, litera „K” este adăugată înainte de desemnarea grupului de pompe.
Instalațiile UETsNM și UETsNMK constau dintr-o unitate submersibilă, un cablu și un ansamblu de echipamente electrice la sol - o substație complexă de transformare (KTPPN individual sau cluster KTPPNKS).
O unitate de pompare formată dintr-o pompă centrifugă submersibilă și un motor (Încălzitor electric cu protecție hidraulică) este coborâtă în puț pe un șir de tuburi.
Unitatea de pompare pompează fluidul de formare din puț și îl livrează la suprafață prin șirul de tuburi.
Cablul care furnizează electricitate motorului electric este atașat de protecția hidraulică. Pompa și tubulatura cu curele metalice.
O substație de transformare integrată convertește tensiunea la bornele motorului electric, ținând cont de pierderile de tensiune din cablu, și asigură controlul funcționării unității de pompare, instalației și protecția acesteia în condiții anormale.
Pompa submersibila, centrifuga, modulara. Supapa de reținere este proiectată pentru a preveni rotația inversă a rotorului pompei sub influența coloanei de lichid din tubulatura în timpul opririlor și, prin urmare, pentru a facilita repornirea unității pompei. Supapa de reținere este înșurubată în modulul capului pompei, iar supapa de evacuare este înșurubată în corpul supapei de reținere. Supapa de scurgere este utilizată pentru a evacua fluidul din cavitatea tubulaturii atunci când ridicați unitatea de pompare din puț.
Pentru a curăța fluidul de formare care conține mai mult de 25-35% (în volum) de gaz liber la grila de recepție a modulului de intrare, un modul de pompă separator de gaz este conectat la pompă.
Motorul este asincron, submersibil, trifazat, cușcă veveriță, bipolar, umplut cu ulei.
În același timp, instalațiile trebuie să fie echipate cu un dispozitiv complet ShGS 5805-49TZU.
Ansamblul cablului este conectat la motorul electric folosind un cuplaj pentru intrarea cablului. Echipamentul capului sondei asigură suspendarea șirului de tuburi cu unitatea de pompare și ansamblul de cabluri pe flanșa carcasei, etanșarea inelului și drenarea fluidului de formare în linia de curgere. Pompă modulară centrifugă submersibilă, în mai multe trepte, cu design vertical. Pompa este produsă în două versiuni: ETsNMK convențională și ETsNMK rezistentă la coroziune. Pompa constă dintr-un modul de admisie, un modul de secțiune, un modul de cap, o supapă de reținere și o supapă de scurgere.
Este permisă reducerea numărului de secțiuni ale modulelor din pompă dacă unitatea submersibilă este echipată corespunzător. Motor cu puterea necesară. Pentru a pompa fluidul de formare care conține mai mult de 25% (în volum) de gaz liber la peretele modulului de admisie a pompei, trebuie conectat un modul de pompă separator de gaz la pompă. Separatorul de gaz este instalat între modulul de intrare și modulul de secțiune. Conexiunea dintre module, modulul de secțiune și modulul de intrare cu motorul este flanșată. Conexiunile sunt sigilate cu inele de cauciuc. Conectarea arborilor secțiunilor modulului între ele, secțiunea modulului cu arborele modulului de intrare cu arborele de protecție hidraulică a motorului se realizează prin cuplaje canelare.
Arborele separatorului de gaz, modulul de secțiune și modulul de intrare sunt conectați unul la altul și prin cuplaje canelare.
Rotoarele și paletele de ghidare ale pompelor standard sunt fabricate din fontă cenușie modificată; pentru cele rezistente la coroziune, sunt fabricate din 4N16D72ХШ modificat.
Rotoarele pompelor convenționale pot fi fabricate din poliamidă radiomodificată. Modulul de cap este format dintr-o carcasă, pe o parte a căreia există un filet conic intern pentru conectarea unei supape de reținere (tub pompă-compresor), pe cealaltă parte există o flanșă pentru conectarea secțiunilor din două nervuri și un inel de cauciuc la modulul. Aripioarele sunt atașate de corpul modulului de cap cu un șurub și șaibă elastică. Un inel de cauciuc etanșează legătura dintre modulul de cap și modulul de secțiune.
Secțiunea modulului constă dintr-o carcasă, un arbore, un pachet de picioare ale rotorului și palete de ghidare, un rulment superior, un suport axial superior, un cap, o bază, două nervuri și inele de cauciuc.
Numărul de picioare în secțiunile modulului este indicat în tabel.
Nervurile sunt proiectate pentru a proteja cablul plat cu cuplaj de deteriorarea mecanică împotriva peretelui carcasei în timpul coborârii și ridicării unității de pompare. Nervurile sunt atașate la baza secțiunii modulului cu un șurub cu o piuliță și o șaibă elastică.
MOTOARE ELECTRICE DE ARC (SEM)
Motoarele submersibile constau dintr-un motor electric și protecție hidraulică. Motoare submersibile trifazate, asincrone, bipolar, submersibile, din seria unificată Pad în versiuni normale și rezistente la coroziune, versiunea climatică B, categoria 45, funcționează dintr-o rețea de curent alternativ cu frecvența de 50 Hz și sunt utilizate ca motor pentru pompele centrifuge submersibile într-un design modular pentru pomparea fluidului de formare din puțurile de petrol. Motoarele sunt proiectate să funcționeze în fluid de formare (un amestec de ulei și apă în orice proporție la o temperatură de 110C).
HIDROPROTECȚIA MOTOARELOR ELECTRICE IMMERSIBILE.
Protecția hidraulică este concepută pentru a împiedica pătrunderea fluidului de formare în cavitatea internă a motorului electric, compensând modificările volumului de ulei din cavitatea internă de la temperatura motorului electric și transmitând cuplul de la arborele motorului electric și către arborele pompei. . Au fost dezvoltate 2 variante de design de protecție hidraulică pentru motoarele din seria unificată; tip deschis - P
92, PK92, P114, PK114 și tip închis - P92D, PK92D, (cu diafragmă) P11D, PK114D;
DISPOZITIVE COMPLETE SERIA SHGS5805.
Dispozitivele sunt proiectate pentru a controla și proteja pompele electrice submersibile pentru producția de ulei cu un motor din seria PED (inclusiv un sistem termomanometric încorporat) în conformitate cu GOST 18058 - 80 cu o putere de 14-100 kW și o tensiune de până la 2300 V AC .
CABLU
Pentru alimentarea cu energie electrică a motorului instalației, se folosește o linie de cablu, constând din cablul principal și un prelungitor îmbinat cu acesta cu un cuplaj de intrare a cablului, care asigură o conexiune ermetică a liniei de cablu la motorul electric.
În funcție de scop, linia de cablu poate include cabluri rotunde marca KPBK ca cablu principal; KTEBK; KTfSBK; sau mărci KPBP plate; KTEB; KFSB;
Cablurile plate ale mărcilor KBPBP și KFSB sunt folosite ca prelungitoare.
Cuplaj de intrare de cablu de tip rotund: Cablurile mărcilor KPBK și KBPP cu izolație din polietilenă sunt destinate funcționării la temperaturi ambientale de până la + 90C.
Caracteristicile de performanță ale ESP convenționale
Tabelul nr. 18
| Dimensiunea instalației | Aprovizionare: m3/zi | Cap: m |
| ESP5 - 40-1400 | 25-70 | 1425-1015 |
| ESP5-40-1750 | 25-70 | 1850-1340 |
| ESP5-80-1200 | 60-115 | 1285-715 |
| ESP5-80-1800 | 60-115 | 1905-1030 |
| ESP5-130-1200 | 100-155 | 1330-870 |
| ESP5-130-1700 | 100-155 | 1940-1300 |
| ESP5-200-800 | 145-250 | 960-545 |
| ESP5-200-1350 | 145-250 | 1480-850 |
| UETSN5A-160-1400 | 125-505 | 1560-1040 |
| UETSN5A-160-1750 | 125-505 | 1915-1290 |
| UETSN5A-250-1000 | 190-330 | 1160-610 |
| UETSN5A-250-1750 | 195-330 | 1880-1200 |
| UETSN5A-360-850 | 290-430 | 950-680 |
| UETSN5A-360-1400 | 290-430 | 1610-115 |
| UETSN5A-500-800 | 420-580 | 850-700 |
| UETSN5A-500-1000 | 420-580 | 1160-895 |
| ESP6-250-1050 | 200-330 | 1100-820 |
| ESP6-250-1400 | 200-300 | 1590-1040 |
| ESP6-350-1100 | 280-440 | 1280-700 |
| ESP6-500-750 | 350-680 | 915-455 |
| ESP6-500-1000 | 350-680 | 1350-600 |
| ESP6-700-800 | 550-900 | 870-550 |
Caracteristicile de funcționare ale ESP modulare
Tabelul nr. 19
| Dimensiunea instalației | Aprovizionare: m3/zi | Cap: m |
| UETsNM-50-1550 | 25-70 | 1610-1155 |
| UETsNM-80-1050 | 60-115 | 1290-675 |
| UETsNM-80-1550 | 60-115 | 1640-855 |
| UETsNM-80-2000 | 60-115 | 2035-1060 |
| UETsNM5-125-1200 | 105-165 | 1305-525 |
| UETsNM5-125-1500 | 105-165 | 1650-660 |
| UETsNM5 - 200-800 | 150-265 | 970-455 |
| UETsNM5-200-1100 | 150-265 | 1320-625 |
| UETsNM5A-160-1050 | 125-205 | 1210-715 |
| UETsNM5A-250-1300 | 125-340 | 1475-775 |
| UETsNM5A-250-1400 | 125-340 | 1575-825 |
| UETsNM5A-400-950 | 300-440 | 1180-826 |
| UETsNM5A-400-1200 | 300-440 | 1450-1015 |
| UETsNM5A-500-800 | 430-570 | 845-765 |
| UETsNM5A-500-1000 | 430-570 | 1035-935 |
| UETsNM6-250-1250 | 200-340 | 1335-810 |
| UETsNM6-320-1400 | 280-440 | 1505-775 |
| UETsNM6-500-1050 | 380-650 | 1215-560 |
| UETsNM6-500-1400 | 380-650 | 1625-800 |
3.2 Caracteristicile de performanță ale pompei electrice submersibile (ESP).
Toate tipurile de pompe au o caracteristică de funcționare a pașaportului sub forma curbelor de dependență H(Q) (presiune, debit); n(Q)
(aliment de eficiență); N (Q) (consum de energie, alimentare).
De obicei, aceste dependențe sunt date în intervalul debitelor de funcționare sau într-un interval puțin mai mare.
Orice pompă centrifugă, inclusiv un ESP, poate funcționa cu o supapă de refulare închisă (adică A: Q = 0). Н=Н max out fără contrapresiune la refulare (t.ВQ=Q max: Н=0).
Deoarece munca utilă a pompei este proporțională cu produsul dintre alimentare și presiune, atunci pentru aceste 2 moduri extreme munca utilă va fi egală cu 0 și, prin urmare, eficiența. = 0.
La un anumit raport de Q și H, pierderi interne minime, eficiență. atinge o valoare maximă de aproximativ 0,5-0,6.
De obicei, pompele cu rotoare cu debit redus și cu diametru mic, precum și cu un număr mare de picioare, au o eficiență redusă. Alimentarea și presiunea corespunzătoare randamentului maxim se numește modul optim de funcționare al pompei. Dependența n(Q) în jurul maximului său scade ușor, astfel încât ESP poate funcționa în condiții care deviază într-o direcție sau alta de la cea optimă. Limitele acestor abateri depind de caracteristicile specifice ale ESP și trebuie să corespundă reducerii eficienței. cu 3-5%. Acest lucru dă naștere la o întreagă gamă de moduri posibile, care se numește interval recomandat.
Alegerea unei pompe pentru un puț se reduce la alegerea unei dimensiuni standard pentru ESP, astfel încât acesta să funcționeze în condiții optime sau în condiții recomandate pentru pomparea unui debit dat de la o anumită adâncime. Pompele produse în prezent sunt proiectate pentru debite nominale de la 40 (ETSN 5-40-950) la 500 m3/zi (ETSN 6-50-750) și presiune de la 450 m (ETSN6-500-450) la 1500 m (ETSN6-). 100-1500). În plus, există pompe pentru scopuri speciale, de exemplu, pentru pomparea apei în formațiuni. Aceste pompe au un debit de până la 3000 m3/zi și o înălțime de până la 1200 m. Presiunea pe care o poate depăși pompa este direct proporțională cu numărul de picioare și depinde de dimensiunea rotorului, adică. pe dimensiunile radiale ale pompei.
Cu un diametru exterior al carcasei pompei de 92 mm, presiunea medie dezvoltată de o treaptă la funcționarea pe apă este de 3,86 m, cu fluctuații de la 3,69 la 4,2 m.
Cu un diametru exterior de 114 mm, înălțimea medie este de 5,76 m cu fluctuații de la 5,03 m la 6,84 m.
3.3 Condiții tehnice pentru funcționarea ESP în proiectare modulară
Densitatea maximă a amestecului apă-ulei - 1400kg/m3
Vâscozitate cinematică - 1mm2/sec
Indicator de hidrogen pH - 6,0 - 8,5
Cantitatea maximă de masă (concentrație) de particule solide - 0,01% (0,1 g/l)
Reducerea de apă a lichidului de pompare nu este mai mare de 99%.
Conținutul maxim de gaz liber la admisia unei pompe cu separator de gaz este de 25% - 50%.
Conținut de hidrogen sulfurat H2S - 0,01 g/l.
Temperatura lichidului pompat nu este mai mare de 90C.
Pentru versiunea anticorozivă a UECNM, conținutul de hidrogen sulfurat H2S este de 125 g/l.
Timpul de funcționare garantat al ESP înainte de reparație este de 830 de zile. Perioada până la anulare este de 5,5 ani.
Tabelul nr. 20
| Instalare | Pompa | Modul pompa separator de gaze | Motor |
| UETsNM5-50-1300 | ETsNM5-50-1300 | 1MNG - 5 | PED432-103V5 |
| UETsNM5-50-1300 | ETsNM5-50-1300 | 1MNG - 5 | PED4K32-103V5 |
| UETsNM5-50-1550 | ETsNM5-50-1550 | 1MNG - 5 | PED432-103V5 |
| UETsNM5-50-1550 | ETsNM5-50-1550 | 1MNG - 5 | PED4K32-103V5 |
| UETsNM5-50-1700 | ETsNM5-50-1700 | 1MNG - 5 | PED432-103V5 |
| UETsNM5-50-1700 | ETsNM5-50-1700 | 1MNG - 5 | PED4K32-103V5 |
| UETsNM5-80-1200 | ETsNM5-80-1200 | 1MNG - 5 | PED4K32-103V5 |
| UETsNM5-80-1550 | ETsNM5-80-1550 | 1MNG - 5 | PED432-103V5 |
| UETsNM5-80-1550 | ETsNM5-80-1550 | 1MNG - 5 | PED4K32103V5 |
| UETsNM5-80-1800 | ETsNM5-80-1800 | 1MNG - 5 | PED445-103V5 |
| UETsNM5-80-1800 | ETsNM5-80-1800 | 1MNG - 5 | PED4K45-103V5 |
| UETsNM5-125-1200 | ETsNM5125-1200 | 1MNG - 5 | PED445-103V5 |
| UETsNM5-125-1200 | ETsNM5-125-1200 | 1MNG - 5 | PED4K45-103V5 |
| UETsNM5-125-1300 | ETsNM5-125-1300 | 1MNG - 5 | PED445-103V5 |
| UETsNM5-125-1300 | ETsNM5-125-1300 | 1MNG - 5 | PED4K45-103V5 |
| UETsNM5-125-1800 | ETsNM5-125-1800 | 1MNG - 5 | PED4S63-103V5 |
| UETsNM5-125-1800 | ETsNM5-125-1800 | 1MNG - 5 | PED4SK63-103V5 |
| UETsNM5-200-1400 | ETsNM5-200-1400 | 1MNG - 5 | PED4S90-103V5 |
| UETsNM5-200-800 | ETsNM5-200-800 | 1MNG - 5 | PED445-103V5 |
| UETsNM5A-160-1450 | ETsNMK5A-160-1450 | 1MNG - 5A | PED4S63-103V5 |
| UETsNM5A-160-1450 | ETsNMK5A-160-1450 | 1MNG - 5A | PED4SK63-103V5 |
| UETsNM5A-160-1750 | ETsNMK5A-160-1750 | 1MNG - 5A | PED4S90-117V5 |
| UETsNM5A-160-1750 | ETsNMK5A-160-1750 | 1MNG - 5A | PED4SK90-117V5 |
| UETsNM5A-160-1750 | ETsNMK5A-160-1750 | 1MNG - 5A | PED463-117V5 |
| UETsNM5A-250-1000 | ETsNMK5A-250-1000 | 1MNG - 5A | PED4K63-117V5 |
| UETsNM5A-250-1000 | ETsNMK5A-250-1000 | 1MNG - 5A | PEDUS90-117V5 |
| UETsNM5A-250-1400 | ETsNMK5A-250-1400 | 1MNG - 5A | PEDUSK90-117V5 |
| UETsNM5A-250-1400 | ETsNMK5A-250-1400 | 1MNG - 5A | PEDUSK90-117V5 |
| UETsNM5A-250-1700 | ETsNMK5A-250-1700 | 1MNG - 5A | PEDUSK90-117V5 |
| UETsNM5A-250-1700 | ETsNMK5A-250-1700 | 1MNG - 5A | PEDUSK90-117V5 |
| UETsNM5A-250-1800 | ETsNMK5A-250-1800 | 1MNG - 5A | PEDUSK90-117V5 |
| UETsNM5A-250-1800 | ETsNMK5A-250-1800 | 1MNG - 5A | PEDUSK90-117V5 |
| UETsNM5A-400-950 | ETsNMK5A-400-950 | 1MNG - 5A | PEDUSK90-117V5 |
| UETsNM5A-400-950 | ETsNMK5A-400-950 | 1MNGK - 5A | PEDUSK90-117V5 |
| UETsNM5A400-1250 | ETsNMK5A-400-1250 | 1MNG - 5A | PEDUS125-117V5 |
| UETsNM5A-400-1250 | ETsNMK5A-400-1250 | 1MNG - 5A | PEDUS125-117V5 |
| UETsNM5A-500-800 | ETsNMK5A-500-800 | 1MNG - 5A | PEDUS125-117V5 |
| UETsNM5A-500-800 | ETsNMK5A-500-800 | 1MNGK - 5A | PEDUSK125-117V5 |
| UETsNM5A -500-1000 | ETsNM5A - 500-1000 | MNG-5A | PEDUSK125-117V5 |
| UETsNMK5A -500-1000 | ETsNMK5A - 500-1000 | MNGK-5A | PEDUSK125-117V5 |
| UETsNM6-250-1050 | ETsNM6-250-1050 | MNG -6 | PEDU90 -123V5 |
| UETsNMK6-250-1050 | ETsNM6-250-1050 | MNGK-6 | PEDUK90-123V5 |
| UETsNM6-250-1400 | ETsNM6-250-1400 | 1MNG - 6 | PEDUK90-123V5 |
| UETsNMK6-250-1400 | ETsNM6-250-1400 | 1MNGK - 6 | PEDUK90-123V5 |
| UETsNM6-250-1600 | ETsNM6-250-1600 | 1MNGK - 6 | PEDUK90-123V5 |
| UETsNMK6-250-1600 | ETsNM6-250-1600 | 1MNGK - 6 | PEDUK90-123V5 |
| UETsNM6-320-1100 | ETsNM6-320-1100 | 1MNGK - 6 | PEDUK90-123V5 |
| UETsNMK6-320-1100 | ETsNM6-320-1100 | 1MNGK - 6 | PEDUK90-123V5 |
| UETsNM6-500-750 | ETsNM6-500-750 | 1MNGK - 6 | PEDUK90-123V5 |
| UETsNMK6-500-750 | ETsNM6-500-750 | 1MNGK - 6 | PEDUK90-123V5 |
| UETsNM6-500-1050 | ETsNM6-500-1050 | 1MNGK - 6 | PEDUS125-117V5 |
| UETsNMK6-500-1050 | ETsNM6-500-1050 | 1MNGK - 6 | PEDUSK125-117V5 |
| UETsNM6-800-1000 | ETsNM6-800-1000 | 1MNGK - 6 | PEDUS180*-130V5 |
| UETsNMK6-800-1000 | ETsNM6-800-1000 | 1MNGK - 6 | PEDUSK180-130V5 |
| UETsNM6-1000-900 | ETsNM6-1000-900 | 1MNGK - 6 | PEDUS250-130V5 |
| UETsNMK6-1000-900 | ETsNM6-1000-900 | 1MNGK - 6 | PEDUSK250-130V5 |
| UETsNM6-1000-1000 | ETsNM6-1000-1000 | 1MNGK - 6 | PEDUSK250-130V5 |
| UETsNMK6-1000-1000 | ETsNM6-1000-1000 | 1MNGK - 6 | PEDUSK250-130V5 |
| UETsNM6-1250-800 | ETsNM6-1250-800 | 1MNGK - 6 | PEDUSK250-130V5 |
| UETsNMK61250-800 | ETsNM6-1250-800 | 1MNGK - 6 | PEDUSK250-130V5 |
| UETsNM61250-900 | ETsNM6-1250-900 | 1MNGK - 6 | PEDUS360-130V5 |
| UETsNMK6-1250-900 | ETsNM6-1250-900 | 1MNGK - 6 | PEDUSK360-130V5 |
3.6 Metodologia de selectare a unui ESP pentru o sondă
Această metodologie este destinată calculelor operaționale ale parametrilor tehnologici ai puțurilor echipate cu ESP; acuratețea valorilor intermediare și finale calculate sunt în limitele valorilor acceptabile pentru condițiile de teren.
Metoda folosește dependențe matematice pentru parametrii amestecurilor apă-ulei-gaz obținute prin cercetări interne și străine. Scopul final al acestei tehnici este de a determina punctul de intersecție a caracteristicilor de funcționare ale pompei selectate cu caracteristicile condiționate ale sondei, de exemplu. găsirea condiţiilor de funcţionare în comun a sondei şi a pompei.
Metoda ține cont de influența vâscozității amestecului ulei-apă asupra caracteristicilor pașaportului (asupra apei). Tehnica este prezentată sub forma unui algoritm, i.e. ofera o succesiune de operatii de calcul pentru a obtine principalii parametri tehnologici ai sondei de pompare.
Coeficient luând în considerare alungirea sondei
Ld - extinderea sondei în m.
Hc este adâncimea verticală a puțului, lungimea trunchiului pentru o sondă nedeviată, m.
Densitatea uleiului în inel
Această formulă bazată pe rezultatele cercetărilor de teren este în principal pentru condiția Ppr Psat. Poate fi folosit pentru starea Rpr< Рнас в пределах не более 10% по объему. При = 0. Rpr = Rsat.
Ppr - presiunea de admisie a pompei, MPa
Psas - presiune de saturație, MPa
prconținut de gaz la admisia pompei % volum.
3. Densitatea amestecului ulei-apă kg/m3
cm = n. pl. (1-n/100) +в x n/100
n.pl. - densitatea uleiului de rezervor, kg/m
в - densitatea apei produse, kg/m3
N - tăiere de apă din uleiul produs, %
Un coeficient care ține cont de creșterea volumului amestecului apă-ulei alimentat la admisia pompei.
Unde Vpl este coeficientul volumetric al uleiului din rezervor (Vpl > 1)
5. Vâscozitatea amestecului apă-ulei alimentat la admisia pompei (la n = 60%)
,
Unde este Mn. pl – vâscozitatea uleiului din rezervor, MPa x s
Dacă MSM< 5 МПа х с или n >60%, apoi factori de corecție Kd = 1; Kn = 0,99;
6. Factorul de corecție pentru debitul pompei (factor de reducere a debitului)
Kd = 1 - 0,0162( 
cm - 5) 0,544
Factorul de corecție pentru presiune (factor de reducere a presiunii).
Nivel static redus într-un puț care funcționează în modul (ESP sau SRP) înainte de a-l transfera în modul optim: m
Npn - adâncimea suspensiei pompei: m
ND - nivel dinamic: m
Rpl - presiunea rezervorului: MPa
Rzatr - presiunea carcasei: MPa
P buffer - presiunea asupra tamponului: MPa
Notă: Pentru puțurile convertite în ESP din metoda curgerii, după capac. reparatie si imediat dupa gaurire in formula 8 se accepta Np. n = Ns.; Nd = 0
Coeficient care aduce caracteristicile condiționate ale puțului mai aproape de zona de lucru a pompei în ceea ce privește presiunea m 6 / zi 2
, Unde S1, S3 - valori numerice ale coeficienților care determină ecuația piesei de lucru, caracteristicile și dimensiunea preselectată a pompei.
S1 – [m], S3 – [zi mp/m3]
Valoarea inversă a coeficientului de productivitate al sondei (Kpr), care caracterizează debitul masic al amestecului apă-ulei care intră în admisia pompei; zi/m2 MPa.
Coeficient care aduce caracteristicile condiționate ale puțurilor mai aproape de zona de lucru a pompei la o aprovizionare de m3/zi
) x Kd/ 2,2 x Kcm x S3; S 2 - coeficientul numeric al părții de lucru a caracteristicii unei dimensiuni de pompă preselectate (zi/m2)
Proiectați extragerea optimă a fluidului dintr-o sondă în condiții de suprafață m3/zi ql = B + A + B 2 ;
Înlocuind ecuația (b) și expresia pentru g f din (a) și făcând unele transformări, obținem o expresie pentru g f (elementul 12)
Proiectați presiunea de fund în puțul MPa
Rzab = Rpl – ql/ Kpr;
Nivel dinamic la dezvoltarea unui puț folosind lichid în timpul uciderii puțului; m
,Unde rzh.hl este densitatea fluidului de distrugere, kg/m3
Adâncimea suspensiei pompei: m
,
Psat - presiunea de saturație, MPa
Proiectare nivel dinamic de lucru în puț în condiții de funcționare în regim de echilibru; m
DATE INIȚIALE NECESARE PENTRU CALCUL.
10. Rpl - presiunea rezervorului, MPa
11. Pzatr - presiunea carcasei, MPa
12. Rbuf - presiunea tampon, MPa
Kpr - coeficient de productivitate m3/zi MPa
Calculul selecției ESP pentru puțul 1739
Date inițiale pentru calcul:
Debitul sondei Qf = 130 m 3 /zi
Reducerea apei n = 87%.
Adâncimea sondei Hc = 2808m.
Adâncimea suspensiei pompei N.p. = 1710m.
Nivel dinamic N d = 610 m.
Presiunea în inelul P exp = 0,8 MPa.
Densitatea apei produse in = 1170 kg/m3
Presiunea rezervorului Рpl = 25,6 MPa
Lstroke = 27,2 m.
Densitatea lichidului de distrugere zgl = 1170 kg/m 3
Coeficientul de productivitate Kpr = 1,62 m 3 /zi MPa
Extracție optimă proiectată 130m 3 /zi 
Kd =1; Kn = 0,99.
7. Selectați preliminar pompa ESP5-125-1400
S1 = 642,37; S2=17,43; S3=0,096
A= 
9.
10.
11.
12.
13.
Acceptăm N mon = 1650m
15. Q cm = Q fund * K cm = 120,1 * 1,014 = 121,8 m 3 /zi
Pentru pompa ESP 5-125-1400, zona de lucru pentru selectarea lichidului este de 90-160 m 3 /zi. Astfel, extractia proiectata de 136,9 m 3 /zi este acceptabila si pompa va functiona in conditii optime.
^
Calculul selecției ESP pentru puțul 235
Date inițiale pentru calcul:
Sonda este operat de o unitate ESP 5-80-1550
Extracție proiectată 111,4 m3/zi
Debitul sondei Qf = 90 m 3 /zi
Reducerea apei n = 91%.
Adâncimea sondei Hc = 2803m.
Adâncimea suspensiei pompei N.p. = 1560m.
Nivel dinamic N d = 780 m.
Diametrul interior al carcasei de producție D eq = 0,130 m.
Presiunea în inelul P exp = 0,9 MPa.
Densitatea uleiului în condiții de suprafață n.pov = 840 kg/m 3
Densitatea uleiului în condiții de rezervor n.pl = 830 kg/m 3
Coeficientul de volum = 1,108
Densitatea apei produse in = 1160 kg/m3
Presiunea de saturație P us = 6,23 MPa.
Presiunea rezervorului Рpl = 24,5 MPa
Cursa butoiului L = 5,6 m.
Densitatea lichidului de distrugere zgl = 1200 kg/m 3
Coeficientul de productivitate Kpr = 1,12 m 3 /zi MPa
Vâscozitatea uleiului în condiții de rezervor n = 1,83 MPa*s
Kd =1; Kn = 0,99.
7. Selectați în prealabil pompa ESP5-130-1400
S1 = 653,92; S2=18,72; S3=0,1
A= 
9.
10.
11.
12.
13.
Acceptăm N mon = 1300m
15. Q cm = Q fund * K cm = 94,9 * 1,0097 = 95,8 m 3 /zi
Cantitate echivalentă de apă
Pentru pompa ESP 5-130-1400, zona de lucru pentru selectarea lichidului este
90-180 m. 3 / zi. Astfel, extracția proiectată este de 111,4 m 3 /zi
Calculul selecției ESP pentru puțul 3351
Sonda este operat de pompele ESP 5-125-1300
Date inițiale pentru calcul:
Debit de sondă Ql = 97 m3/zi
Reducerea apei n = 50%.
Adâncimea sondei Нс = 2798 m.
Adâncimea suspensiei pompei Np.n. = 1460m.
Nivel dinamic Нд = 1260 m.
Diametrul firului de producție este Dec = 0,130 m.
Presiunea din inela Pzatr = 3 MPa.
Densitatea uleiului în condiții de suprafață pH.pov = 840 kg/m3
Densitatea uleiului in conditii de rezervor pn.pl = 830 kg/m3
Coeficientul de volum vn = 1,108
Densitatea apei produse р в = 1170kg/m3
Presiunea de saturație Рsа = 6,23 MPa.
Presiunea rezervorului Rpl = 25,4 MPa
Lungimea butoiului = 12,1 m.
Densitatea lichidului de distrugere p zgl = 1170 kg/m3
Coeficient de productivitate Kpr = 1,3 m3/zi MPa
Vâscozitatea uleiului în condiții de rezervor Mn = 1,83 MPa x s
CALCUL
Extracție proiectată 120m3/zi 
9. Selectați preliminar pompa ESP5-125-1400
S1 = 642,37; S2=17,43; S3=0,096
10.
11.
12.
13 
14.
15.
Acceptăm Npn = 1850m
16
17. Q cm = Qzopt x Kcm = 127 x 1,054 = 134 metri cubi/zi
Cantitate echivalentă de apă
Calculul selecției ESP pentru puțuri 1713
Debitul puțului Q și = 80 m 3 /zi
Apa tăiată H = 67%
Adâncime bine H Cu = 2845 m.
Adâncimea suspensiei pompei H p.n. = 1750 m.
Nivel dinamic H d = 1080 m.
Diametrul firului de producție D ek = 0,130 m.
Presiune inelară P cost= 1,3 MPa
Densitatea uleiului în condiții de suprafață P n pov = 840 kg/m 3
Densitatea uleiului în condiții de rezervor P n pl = 830 kg/m 3
Coeficientul de volum ÎN n 1,108.
Densitatea apei produse P V =1170 kg/cm 3
Presiunea de saturație P S.U.A=6,23 MPa
Presiunea rezervorului P pl=27,3 MPa
L bate trunchi = 0,7 m.
Uciderea densității fluidului P f cap = 1170 kg/m 3
Factorul de productivitate K etc = 0,27 m 3 /zi MPa
Vâscozitatea uleiului în condiții de rezervor M n= 1,83 MPa. Cu
Calcul:
Selecția proiectată 130 m
3
/zi
8.
S 1 =642,37; S 2 =17,43; S 3 =0,096
10.
11.
12.
13 
14.
15.
Noi acceptam N Lun = 1500m
Cantitate echivalentă de apă
Pentru pompa ESP 5-125-1400, zona de lucru pentru selectarea lichidului este 90-160 m.pui/zi. Astfel, selecția proiectată este 146,2 m.pui/zi să presupunem că pompa va funcționa în modul optim.
Calculul selecției ESP pentru puțuri 3351
Calcul:
Selecția proiectată 120 m 3
/zi
Preselectați pompa ESP5-125-1400
S 1
=642,37; S 2
=17,43; S 3
=0,096
Noi acceptam N Lun = 1850m
Cantitate echivalentă de apă
Pentru pompa ESP 5-125-1400, zona de lucru pentru selectarea lichidului este de 90-160 m3/zi. Astfel, extracția proiectată de 138,7 metri cubi pe zi este acceptabilă și pompa va funcționa în regim optim.
Calculul selecției ESP pentru puțuri 1693
Calcul:
Selecția proiectată 120 m 3
/zi
9. Pentru a selecta lichid, folosim mai întâi pompa ESP5-125-1400
S 1
=653,92; S 2
=18,72; S 3
=0,1
Noi acceptam N Lun = 1000m
Cantitate echivalentă de apă
Pentru pompa ESP 5-130-1400, zona de lucru pentru selectarea lichidului este 90-180 m.pui/zi. Astfel, selecția proiectată este 135,6 m.pui/zi să presupunem că pompa va funcționa în modul optim.
Modul de funcționare tehnologic al puțurilor de petrol din formația T2 a câmpului Kurmanaevskoye.
| Nwell.Opt | M/r Plast | Fond | Cale | Q(lichid)m3 | Qoil t/zi | Qapă t/zi |
| 246d | Kur T2 | ext | ESP50 | 50 | 3,4 | 53,4 |
| 102d | Doc T2 | ext | ESP50 | 60 | 32 | 14,6 |
| 106d | DocT2 | ext | ESP50 | 50 | 27,6 | 14,4 |
| 235d | KurT2 | ext | ESP80 | 90 | 6,8 | 95 |
| 248d | KurT2 | ext | ESP50 | 50 | 10,5 | 43,9 |
| 1607d | DocT2 | ext | ESP50 | 50 | 27,6 | 20,5 |
| 1608d | DocT2 | ext | ESP50 | 50 | 3,4 | 53,6 |
| 1614d | DocT2 | ext | ESP50 | 50 | 32 | 13,5 |
| 1615d | DocTT2 | ext | ESP50 | 50 | 38,3 | 7 |
| 1616d | DocT2 | ext | ESP50 | 40 | 3,4 | 50,6 |
| 1622d | DocT2 | ext | ESP20 | 15 | 3,2 | 15,2 |
| 1693d | KurT2 | ext | ESP80 | 80 | 11,1 | 79,4 |
| 1713d | KurT2 | ext | ESP80 | 80 | 22,1 | 62,7 |
| 1716d | KurT2 | ext | ESP50 | 55 | 12,9 | 46,1 |
| 1733d | KurT2 | ext | ESP20 | 25 | 2,5 | 25,7 |
| 1739d | KurT2 | ext | ESP125 | 130 | 14,2 | 128,9 |
| 1741d | KurT2 | ext | ESP50 | 55 | 9,7 | 51 |
| 3310d | KurT2 | ext | ESP80 | 80 | 1,3 | 91,8 |
| 3351d | KurT2 | ext | ESP80 | 55 | 17,6 | 39,8 |
| 19 | 1118 | 276 |
^ Concluzii pe partea tehnică.
Rezervorul T 2 se află în fazele finale de dezvoltare.
Injectarea apei în rezervor permite menținerea presiunii din rezervor pentru a asigura prelevarea fluidului de proiectare.
Proprietățile fizice și chimice ale formațiunii T-2 îndeplinesc cerințele tehnice pentru funcționarea ESP.
Dimensiunile standard existente ale ESP-urilor permit diferite selecții în formația T-2.
Modul de funcționare tehnologic al puțurilor este compilat ținând cont de retragerile de fluide de proiectare și de funcționarea optimă a echipamentului ESP.
ESP-urile din puțurile formațiunii T-2 sunt operate în moduri optime, cu toate acestea, un număr de puțuri pot fi comutate la extracția fluidului crescută (puțuri nr. 1693, 1713, 3310, 3351), menținând în același timp funcționarea optimă a echipamentului submersibil.
Timpul de funcționare al ESP pentru formațiunea T-2 este semnificativ mai mare decât media pentru NGDU Buzulukneft - peste 400 de zile cu o medie de 350 de zile
Efectuarea măsurilor geologice și tehnice la puțurile formațiunii T-2 împreună cu injectarea de apă pentru menținerea presiunii rezervorului face posibilă încetinirea ratei de declin natural a producției de petrol.
Retragerile optime de fluide din puțuri fac posibilă creșterea factorului de recuperare a petrolului al formațiunii T-2
Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
postat pe http://www.allbest.ru/
postat pe http://www.allbest.ru/
1. Caracteristicile echipamentelor în timpul funcționării puțurilor ESP
pompa centrifuga electrica de forare puturi
Instalațiile de pompe centrifuge electrice sunt proiectate pentru pomparea din puțurile de petrol, inclusiv fluide de formare înclinată care conțin petrol, apă și gaz și impurități mecanice. În funcție de numărul de componente diferite conținute în lichidul pompat, pompele instalațiilor au un design standard și o versiune cu rezistență sporită la coroziune și uzură.
Instalațiile de pompe centrifuge electrice (ESP), de regulă, sunt utilizate în puțurile cu randament ridicat, oferind cea mai mare eficiență dintre toate metodele mecanizate de producere a petrolului
La funcționarea unui ESP, unde concentrația de solide în lichidul pompat depășește valoarea admisă de 0,1, pompele se înfundă și unitățile de lucru se uzează intens. Ca urmare, vibrațiile cresc, apa intră în motor prin garniturile mecanice, iar motorul se supraîncălzește, ceea ce duce la defectarea ESP.
Instalarea unei electropompe centrifuge submersibile pentru producția de ulei (ESP) constă dintr-o unitate de pompă submersibilă (motor electric cu protecție hidraulică, pompă), linie de cablu, șir de tubulaturi, echipamente cap de sondă și echipamente de suprafață: transformator și stație de control sau dispozitiv complet.
Explicația simbolurilor instalațiilor este dată folosind exemplul U2ETsNI6-350-1100. Aici: U - instalare; 2 (1) - numărul modificării; E - actionat de un motor electric submersibil; C - centrifugal; N - pompă; I - rezistență crescută la uzură (K - rezistență crescută la coroziune); 6 (5; 5A) - grup instalatie; 350 - debit pompa in regim optim pentru apa in m 3 / zi; 1100 este presiunea dezvoltată de pompă în metri de coloană de apă.
Unitățile ESP pot produce fluid de formare cu un conținut de hidrogen sulfurat de până la 1,25 g/l și o versiune convențională cu un conținut de hidrogen sulfurat de cel mult 0,01 g/l. Instalațiile UECNI pot lucra cu medii în care conținutul de impurități mecanice ajunge la 0,5 g/l. Instalatii conventionale - cu un continut de impuritati mecanice mai mic de 0,1 g/l.
Instalațiile din grupa 5 sunt destinate funcționării puțurilor cu un diametru interior al carcasei de cel puțin 121,7 mm, grupa 5A - 130,0 mm, grupa 6 - 144,3 mm și instalații UESN6-500-1100 și UESN6-700-800 - cu diametrul de cel puțin 148,3 mm.
Criteriul de aplicabilitate ESP:
1 Industria produce pompe pentru extragerea lichidelor de 1000 m3 pe zi la o presiune de 900 m
3 Conținut minim de apă produsă până la 99%
1.1 Echipament de sol ESP
Echipamentul de sol include o stație de control, un autotransformator, un tambur cu un cablu electric și echipament pentru capul puțului.
Echipamentele electrice, în funcție de circuitul de alimentare cu curent, includ fie o stație de transformare completă pentru pompe submersibile (KTPPS), fie o stație de transformare (TS), o stație de control și un transformator.
Electricitatea de la transformator (sau de la KTPPN) la motorul electric submersibil este furnizată printr-o linie de cablu, care constă dintr-un cablu de alimentare de suprafață și un cablu principal cu un prelungitor. Conectarea cablului de împământare la cablul principal al liniei de cablu se realizează într-o cutie de borne, care este instalată la o distanță de 3-5 metri de capul sondei.
Amplasamentul pentru amplasarea echipamentelor electrice de la sol este ferit de inundații în perioadele de inundații și deszăpezit iarna și trebuie să aibă intrări care să permită instalarea și demontarea gratuită a echipamentelor. Responsabilitatea pentru starea de funcționare a șantierelor și a intrărilor în acestea revine CDNG.
1.1.1 Stație de control
Utilizarea postului de control, controlul manual al motorului, oprirea automată a unității când alimentarea cu lichid este oprită, protecția zero, protecția împotriva suprasarcinii și oprirea unității în cazul scurtcircuitelor. În timpul funcționării unității, o pompă de curent centrifugă aspiră lichid printr-un filtru instalat la admisia pompei și îl forțează la suprafață prin conductele pompei. În funcție de presiune, de ex. înălțimi de ridicare a lichidului, se folosesc pompe cu număr diferit de trepte. O supapă de reținere și o supapă de scurgere sunt instalate deasupra pompei. Supapa de reținere este utilizată pentru întreținerea tubulaturii, ceea ce facilitează pornirea motorului și controlul funcționării acestuia după pornire. În timpul funcționării, supapa de reținere este menținută în poziția deschisă prin presiunea de jos. Supapa de scurgere este instalată deasupra supapei de retur și este folosită pentru a scurge fluidul din tuburi atunci când le ridicați la suprafață.
1.1.2 Autotransformator
Un transformator (autotransformator) este utilizat pentru a crește tensiunea de la 380 (rețea de câmp) la 400-2000 V.
Transformatoarele sunt racite cu ulei. Sunt concepute pentru utilizare în aer liber. Pe partea înaltă a înfășurărilor transformatorului, sunt realizate cincizeci de prize pentru a furniza tensiunea optimă motorului electric, în funcție de lungimea cablului, sarcina motorului și tensiunea rețelei.
Comutarea robinetelor se efectuează cu transformatorul complet oprit.
Transformatorul este format dintr-un miez magnetic, înfășurări de înaltă și joasă tensiune, un rezervor, un capac cu intrări și un expandor cu uscător de aer.
Rezervorul transformatorului este umplut cu ulei de transformator având o tensiune de avarie de cel puțin 40 kW.
La transformatoarele cu o putere de 100 - 200 kW, este instalat un filtru termosifon pentru a curăța uleiul de transformator de produsele îmbătrânite.
Montat pe capacul rezervorului:
Acționare întrerupător de robinet de înfășurare HV (una sau două);
Termometru cu mercur pentru măsurarea temperaturii straturilor superioare de ulei;
Bucșe detașabile HV și JT, permițând înlocuirea izolatoarelor fără a ridica partea detașabilă;
Conservator cu indicator de ulei și uscător de aer;
Cutie metalică pentru a proteja intrările de praf și umiditate.
Un uscător de aer cu garnituri de ulei este proiectat pentru a îndepărta umezeala și pentru a curăța poluare industrială aer care intră în transformator când fluctuațiile de temperatură nivelul uleiului
1.1.3 Echipament pentru capul puțului
Fitingurile capului de sondă sunt proiectate pentru a devia producția de la sondă către linia de curgere și pentru a etanșa spațiul interconducte.
Fitingurile capului de sondă ale unei puțuri pregătite pentru lansarea unui ESP sunt echipate cu manometre, o supapă de reținere pe linia care leagă inelul de refulare, o cameră de sufocare (dacă este fezabilă din punct de vedere tehnologic) și o conductă pentru cercetare. Responsabilitatea pentru implementarea acestui punct revine CDNG.
Fitingurile capului de sondă, pe lângă funcțiile îndeplinite în toate metodele de producție, trebuie să asigure etanșeitatea tijei lustruite alternative care se deplasează în ea. Acesta din urmă este o legătură mecanică între coloana tijei și capul balansierului SK.
Fitingurile, colectoarele și liniile de curgere cu configurații complexe complică hidrodinamica curgerii. Echipamentele din apropierea puțului situate la suprafață sunt relativ accesibile și pot fi curățate relativ ușor de depuneri, în principal prin metode termice.
Fitingurile capului de sondă ale puțurilor prin care apa este pompată în formațiune sunt supuse testării hidraulice în modul stabilit pentru armăturile pentru pomul de Crăciun.
1.2 Echipamente ESP subterane
Echipamentele subterane includ tubulaturi, unitate de pompare și cablu blindat eclectic.
Unitatea de pompare submersibilă este coborâtă în puț prin tub și constă dintr-o pompă centrifugă în mai multe trepte, un motor electric submersibil și un protector.
Pompa și arborii motorului protector sunt conectați prin cuplaje.
1.2.1 Tuburi
Tuburile tubulare sunt utilizate în operarea și repararea sondelor de petrol și gaze, precum și puțuri în alte scopuri.
Diametrul exterior nominal al țevilor: 60; 73; 89; 114 mm
Diametru exterior: 60,3; 73,0; 88,9; 114,3 mm
Grosimea peretelui: 5,0; 5,5; 6,5; 7,0 mm
Grupe de forță: D, K, E
În ceea ce privește precizia și calitatea, tubulatura este fabricată în două versiuni A și B după tip: netedă conform GOST 633-80, TU 14-161-150-94, TU 14-161-179-97, API 5ST;
cu capete așezate spre exterior conform TU 14-161-150-94, TU 14-161-173-97,
API 5CT; neted, foarte etanș conform GOST 633-80, TU 14-161-150-94, TU 14-161-173-97; netedă cu o unitate de etanșare din material polimeric conform TU 14-3-1534-87; neted, neted, foarte etanș la aer cu ductilitate crescută și rezistență la frig conform TU 14-3-1588-88 și TU 14-3-1282-84;
netede, foarte ermetice și cu capete așezate spre exterior, rezistente la coroziune în medii care conțin hidrogen sulfurat activ, având rezistență crescută la coroziune în timpul tratamentului cu acid clorhidric și fiind rezistente la frig până la o temperatură de minus 60°C conform TU 14-161 -150-94, TU 14-161-173-97.
Tipuri de conexiuni filetate:
Țevi netede cu filete triunghiulare și cuplaje;
Conducte cu capete expuse cu filete triunghiulare si cuplaje (B);
Conducte netede, foarte etanșe, cu filete și cuplaje trapezoidale (NKM);
Conducte cu capete expuse, filete trapezoidale, fara cuplare (NKB).
Conexiunile filetate ale conductelor pompe-compresor asigură:
Passabilitate a stâlpilor în puțuri de foraj de profil complex, inclusiv în intervale de curbură intensă;
Rezistență suficientă pentru toate tipurile de sarcini și etanșeitatea necesară a conexiunilor coloanelor de conducte;
Rezistența necesară la uzură și întreținere.
Conductele pompei și compresorului sunt conectate între ele folosind racorduri filetate de cuplare. Conductele pompelor și compresorului sunt fabricate în conformitate cu GOST 633-80 și specificațiile tehnice. În ceea ce privește acuratețea și calitatea, acestea sunt fabricate în două versiuni A și B.
Conductele tubulare sunt utilizate în timpul exploatării sondelor de petrol și gaze pentru a transporta lichide și gaze în interiorul șirurilor de carcasă, precum și pentru operațiuni de reparații și ridicare.
Trăsături distinctive
Sistemul de trasabilitate asigură că 100% din tuburi îndeplinesc întotdeauna calitatea și specificațiile cerute.
Conductele pompelor și compresoarelor sunt fabricate în următoarele modele și combinații ale acestora:
Foarte sigilat;
Rezistent la frig;
Rezistent la coroziune;
Cu capetele îndreptate spre exterior;
Cu unitate de etanșare din material polimeric;
Cu marcaje distinctive de cuplare;
Versiune standard.
1.2.1.1 Calculul diametrului țevilor tubulare
Diametrul țevilor este determinat de capacitatea lor de debit și de posibilitatea de asamblare a țevilor cu racorduri, o pompă și un cablu rotund în puț. Diametrul tubului este selectat în funcție de debitul sondei, cu condiția ca debitul mediu în conducte să fie în intervalul V av = 1,2--1,6 m/s, cu o valoare mai mică luată pentru debitul mic. ratele. Pe baza acestui fapt, se determină aria canalului intern al tubului, m2,
și diametrul interior, cm,
unde Q este debitul sondei, m3/zi;
V SR -- valoarea viteză medie selectată. V CP= 1,5.
Pe baza celui mai apropiat diametru interior, este selectat diametrul tubului standard (Tabelul 1.1). Dacă diferența se dovedește a fi semnificativă, atunci V cu p este ajustat:
unde F int este aria canalului intern al tubului standard selectat.
Tabelul 1.1. Caracteristicile tubulaturii
|
Diametrul nominal al conductei, mm |
Diametrul exterior D, mm |
Grosimea peretelui d, mm |
Diametrul exterior al cuplajului D m, mm |
Greutate 1 lm, kg |
Înălțimea firului h, mm |
Lungimea filetului la planul principal L, mm |
|
1.2.2 Pompe centrifuge submersibile
Domeniul de aplicare al pompelor centrifuge în producția de ulei este destul de mare: debit 40-1000 m 3 /zi; prin presiune 740-1800 si (pentru pompele casnice).
Aceste pompe sunt cele mai eficiente atunci când funcționează în puțuri cu debite mari.
Cu toate acestea, pentru ESP există limitări din cauza condițiilor de sondă, de exemplu, factor de gaz ridicat, vâscozitate ridicată, conținut ridicat de impurități mecanice etc.
Crearea de pompe și motoare electrice într-un design modular face posibilă selectarea mai precisă a ESP în funcție de caracteristicile puțului în ceea ce privește debitele și presiuni.
Toți acești factori, ținând cont de fezabilitatea economică, trebuie să fie luați în considerare la alegerea metodelor de exploatare a puțurilor.
Instalațiile de pompe submersibile sunt coborâte în puț folosind tuburi cu următoarele diametre: 60 mm la un debit de lichid Q Nr. de până la 150 m 3 /zi, 73 mm la 150< Q» < 300 м 3 ,- сут. 89 мм при Q e >> 300 m 3 /zi. Caracteristicile calculate ale ESP sunt date pentru apă, iar pentru lichide specifice (ulei) sunt specificate folosind coeficienți de corelare.
Evident, este recomandabil să alegeți o pompă pe baza debitelor și presiunilor în zona cu cea mai mare eficiență și putere minimă necesară. Unitățile ECNC pot manipula lichide care conțin până la 1,25 g/l H,S, în timp ce unitățile convenționale pot trata lichide care conțin până la 0,01 g/l H:S.
Pompele convenționale sunt recomandate pentru puțurile care conțin până la 0,1 g/l de impurități mecanice în lichidul pompat; pompe cu rezistență crescută la uzură - pentru puțuri cu un conținut de impurități mecanice în lichidul pompat mai mare de 0,1 g/l, dar nu mai mult de 0,5 g/l; pompe cu rezistență crescută la coroziune - pentru puțuri cu un conținut de hidrogen sulfurat de până la 1,25 g l și o valoare a pH-ului de 6,0-8,5.
Pentru a selecta fluide de formare agresivă sau fluide cu un conținut semnificativ de impurități mecanice (nisip), se folosesc unități de pompare a puțurilor cu diafragmă. Sunt pompe volumetrice acționate electric.
Instalatii de pompe centrifuge submersibile
ÎN instalarea ESP include o unitate electropompa submersibila, care combina un motor electric cu protectie hidraulica si o pompa; linie de cablu coborâtă în puț pe conductele de ridicare 4; echipament pentru cap de sondă tip OUEN 140-65 sau armături pentru pomul de Crăciun
AFK1E-65x14; stație de comandă și transformator, care sunt instalate la o distanță de 20-30 de cap de sondă. Electricitatea este furnizată motorului printr-o linie de cablu. Cablul este fixat la pompă și la țevile cu curele metalice. Supapele de reținere și supapele de scurgere sunt instalate deasupra pompei. Fluidul pompat din puț intră la suprafață prin șirul de tuburi.
Electropompa submersibilă, motorul electric și protecția hidraulică sunt conectate între ele prin flanșe și știfturi. Pompa, motorul și arborii de protecție au caneluri la capete și sunt conectați prin cuplaje canelate.
În funcție de dimensiunea transversală a unității de electropompe submersibile, instalațiile sunt împărțite în trei grupe condiționate: 5, 5A și 6 (Tabelul 1.2).
Să luăm în considerare desemnarea instalării folosind exemplul 1U9ETsN5A-250-1400:
1 - numărul de serie al modificării instalației; U - instalare; 9 - numărul de serie al modificării pompei; E - acționare de la un motor electric submersibil; C - centrifugal; N - pompă; 5A - grup pompa; 250 - alimentare, m 3 / zi;
1400 - cap, m.
Pompă submersibilă secțională, în mai multe trepte, cu trepte de lucru cu diametru mic - rotoare și palete de ghidare. Pompele submersibile utilizate în industria petrolului au de la 145 la 400 de trepte.
Pompa este formată din una sau mai multe secțiuni conectate între ele prin flanșe. Secțiunea are o lungime de până la 5,5 m.
Tabelul 1.2
Lungimea pompei este determinată de numărul de trepte și secțiuni de lucru, care depinde de parametrii pompei - debit și presiune. Un pachet de etape este introdus în carcasa pompei, care constă din rotoare și palete de ghidare asamblate. Rotoarele sunt montate pe arbore pe o cheie longitudinală de-a lungul unei potriviri de rulare și pot fi deplasate în direcția axială. Paletele de ghidare sunt prinse în carcasă între bază și piulița superioară.
O bază de pompă cu găuri de admisie și o plasă de filtrare este atașată la partea inferioară a carcasei, prin care lichidul din puț curge în prima treaptă a pompei. În partea de sus a pompei se află un cap de pescuit cu o supapă de reținere instalată în el, la care sunt atașate țevile.
1.2.2.1 Determinarea presiunii ESP cerute
Presiunea necesară este determinată din ecuația caracteristicilor condiționate ale sondei:
unde h ST este nivelul static al fluidului din puț, m; -- depresie, m; h tr -- pierderea de presiune din cauza frecării în conducte; h Г -- diferența de cote geodezice ale separatorului și capului sondei; h c -- pierderea de presiune în separator.
Depresia este determinată atunci când exponentul ecuației fluxului este egal cu unu:
unde K este coeficientul de productivitate al sondei, m 3 /zi*MPa; - densitatea lichidului, kg/m3; g=9,81 m/s2.
Pierderea de presiune prin frecare în conducte, m, este determinată de formula:
unde L este adâncimea coborârii pompei, m.
h este adâncimea de scufundare a pompei sub nivelul dinamic;
Distanța de la puț până la separator, m; - coeficient de rezistenta hidraulica.
Coeficientul este determinat în funcție de numărul și netezimea relativă a conductelor:
unde este vâscozitatea cinematică a lichidului, m2/s;
unde este rugozitatea pereților țevii, luând egal cu 6,1 mm pentru țevile necontaminate cu depozite de săruri și parafină.
Modul de a-l determina este de a-l calcula folosind numărul Reynolds, indiferent de rugozitate:
Pierderea de cap pentru a depăși presiunea în separator:
unde p c este excesul de presiune din separator.
Înlocuind valorile calculate și cele prespecificate în formula (4), vom găsi presiunea necesară pentru un puț dat.
Alegerea unei pompe:
ETsNI5-130-1200
Debit nominal: 130 m 3 /zi
Cap: 1165 m
Numărul de pași - 260
Conform tabelului 1.3. selectați un ESP cu numărul de etape
Tabel 1.3.Caracteristicile pompelor centrifuge submersibile
|
Codul pompei |
Nominal |
Spațiul de lucru |
Numărul de pași |
Greutate, kg |
||||
|
Aprovizionare, m 3 /zi |
Aprovizionare m3/zi |
|||||||
|
ETsNI5-40-850 ETsNI5-40-950 |
||||||||
|
ETsNI5-80-1550 |
||||||||
|
ESP5-130-1200 ETsNI5-130-1200 |
||||||||
|
ETsNI5A-100-1350 |
||||||||
|
ESP5A-160-1100 ESP5A-160-1400 |
||||||||
|
ESP5A-250-800 ESP5A-250-1000 |
||||||||
|
ESP5A360-600 ESP5A-360-700 ESP5A-360-850 |
||||||||
|
ETsNI6-100-900 ESP6-100-1500 ETsNI6-100-1500 |
||||||||
|
ETsNI6-160-750 ESP6-160-1100 ETsNI6-160-1100 ESP6-160-1450 ETsNI6-1601450 |
||||||||
|
ETsNI6-250-800 ESP6-250-1050 ETNi6-250-1050 ESP6-250-1400 |
||||||||
|
ESP-6-500-450 ETsNI6-500-450 ETsNI6-500-750 |
Tabelul 1.4. Parametrii ESP în proiectare modulară
|
Codul pompei |
Nominal |
Spațiul de lucru |
Numărul de stupa |
kW |
||||
|
Aprovizionare, m 3 /zi |
Aprovizionare, m 3 /zi |
|||||||
|
ETsNM5-50-1300 ETsNMK5-50-1300 ETsNM5-50-1700 ETsNMK5-50-1700 |
||||||||
|
ETsNM5-80-1200 ETsNMK5-80-1200 ETsNM5-80-1400 ETsNMK5-80-1400 ETsNM5-80-1550 ETsNMK5-80-1550 ETsNM5-80-1800 ETsNMK5-80-1800 |
||||||||
|
ETsNMK5-125-1000 ETsNM5-125-1000 ETsNMK5-125-1200 ETsNM5-125-1200 ETsNMK5-125-1300 ETsNM5-125-1300 ETsNMK5-125-1800 ETsNM5-125-1800 |
||||||||
|
ETsNM5-200-800 ETsNM5-200-1000 ETsNM5-200-1400 |
||||||||
|
ETsNM5A-160-1450 ETsNMK5A-160-1450 ETsNM5A-160-1600 ETsNMK5A-160-1600 ETsNM5A-160-1750 ETsNMK5A-160-1750 |
||||||||
|
ETsNM5A-250-1000 ETsNMK5A-250-1000 ETsNM5A-250-1100 ETsNMK5A-250-1100 ETsNM5A-250-1400 ETsNMK5A-250-1400 ETsNM5A-250-1700 ETsNMK5A-250-1700 |
||||||||
|
ETsNM5A-400-950 ETsNMK5A-400-950 ETsNM5A-400-1250 ETsNMK5A-400-1250 |
||||||||
|
ETsNM5A-500-800 ETsNMK5A-500-800 ETsNM5A-500-1000 ETsNMK5A-500-1000 |
||||||||
|
ETsNM6-250-1400 ETsNMK6-250-1400 ETsNM6-250-1600 ETsNMK6-250-1600 |
||||||||
|
ETsNM6-500-1150 ETsNMK6-500-1150 |
||||||||
|
ETsNM6A-800-1000 ETsNMK6A-800-1000 |
||||||||
|
ETsNM6A-1000-900 ETsNMK6A-1000-900 |
Pompa centrifuga
Pompa centrifugă este antrenată de un motor electric submersibil, asincron trifazat, submersibil special, cu un rotor vertical cu colivie de tip PED.
Motorul este format dintr-un stator, rotor, ax cap și bază. Carcasa statorului este realizată din țeavă de oțel cu capete filetate pentru conectarea capului motorului și a bazei.
Statorul este asamblat din tablă laminată activă și nemagnetică cu caneluri în care se află înfășurarea. Fazele de înfășurare sunt conectate într-o stea.
Capetele de ieșire ale înfășurării statorului sunt conectate la cablu printr-un cuplaj special izolator pentru intrarea cablului.
Motorul este format dintr-un stator, rotor, ax cap și bază.
Carcasa statorului este realizată din țeavă de oțel cu capete filetate pentru a conecta capul motorului și baza.
Motorul este umplut cu un ulei special cu vâscozitate scăzută pentru răcire și lubrifiere (cu rezistență dielectrică ridicată).
Statorul este asamblat din tablă laminată activă și nemagnetică cu caneluri în care se află înfășurarea. Fazele de înfășurare sunt conectate într-o stea. Capetele de ieșire ale înfășurării statorului sunt conectate la cablu printr-un cuplaj special izolator pentru intrarea cablului.
Rotorul motorului cu mai multe secțiuni în cușcă veveriță este alcătuit din miezuri magnetice care alternează cu lagăre de alunecare. Se realizează un canal de-a lungul axei arborelui pentru a asigura circulația uleiului în cavitatea motorului. În canelurile miezurilor sunt plasate tije de cupru, sudate la capete cu inele de scurtcircuitare.
Motorul electric secțional este format din două
secțiuni - superioare și inferioare, fiecare dintre ele având aceleași componente principale ca un motor cu o singură secțiune, dar structural aceste componente sunt realizate diferit.
Protectorul are două camere umplute cu lichidul de lucru al motorului electric.Camerele sunt separate printr-un element elastic - o diafragmă de cauciuc cu etanșări la capăt.Arborele protector se rotește în trei lagăre și se sprijină pe un talon hidrodinamic, care percepe sarcini axiale. Presiunea din protector este egalizată cu presiunea din puț printr-o supapă de reținere situată în partea inferioară a protectorului.
Compensatorul constă dintr-o cameră formată dintr-un element elastic - o diafragmă de cauciuc, umplută cu fluidul de lucru al motorului electric.
Cavitatea din spatele diafragmei comunică cu puțul prin găuri
Linia de cablu care furnizează energie electrică la motorul electric al unei pompe electrice centrifuge submersibile constă dintr-un cablu de alimentare principal, un cablu plat îmbinat cu acesta și un cuplaj de intrare a cablului pentru conectarea la motorul electric. În funcție de scop, linia de cablu poate include un cablu KPBK (ca cel principal).
1.2.2.2 Calculul și selectarea unei pompe centrifuge
Selectarea unei pompe pentru un debit dat, presiunea necesară și diametrul șirului de producție al sondei se face în funcție de caracteristicile pompelor centrifuge submersibile (Tabelul 1.2. sau Tabelul 1.3.). Trebuie avut în vedere că, în conformitate cu caracteristicile ESP, presiunea pompei crește odată cu scăderea debitului, iar eficiența are un maxim pronunțat.
Având în vedere că caracteristicile tabulare (Tabelul 1.3. sau Tabelul 1.4.) sunt construite pentru apă, valorile presiunii tabelate ar trebui modificate în funcție de densitatea lichidului real în funcție de raportul:
unde N in este valoarea din tabel a presiunii ESP; r in - densitatea apei proaspete; .rz - densitatea lichidului real.
Pentru a combina caracteristicile sondei și ale pompei, se folosesc două metode.
1. La ieșirea din puț se instalează un fiting, pentru a depăși rezistența suplimentară a cărei suprapresiune a pompei DH=H-H c se folosește. Cu toate acestea, această metodă este simplă, dar nu economică, deoarece reduce eficiența pompei și a instalației în ansamblu.
2. A doua metodă presupune dezasamblarea pompei și îndepărtarea etapelor inutile. Această metodă necesită forță de muncă, dar cea mai economică, deoarece eficiența pompei nu se modifică. Numărul de trepte care trebuie scoase din pompă pentru a obține presiunea necesară este egal cu
unde N w este presiunea pompei în funcție de caracteristicile acesteia, corespunzătoare debitului sondei; N s - presiunea necesară în puț; z -- numărul de trepte de pompă.
1.2.3 Motoare submersibile
Motoarele electrice submersibile (SEM) sunt folosite ca antrenare pentru ESP-uri și sunt disponibile în grupuri de dimensiuni: 103 și 117 mm, cu o putere de la 12 la 300 kW.
O gamă largă de SED-uri fabricate cu putere variabilă vă permite să selectați cea mai optimă combinație „motor-pompă” pentru a vă asigura că instalația funcționează cu cea mai mare eficiență posibilă. Tehnologia de fabricație asigură calitate și fiabilitate înaltă a submersibilului motoare electrice produs de JSC BENZ.
Statorul este realizat cu o canelură închisă, ceea ce mărește curățenia cavității interne a motorului și permite utilizarea cu succes a izolației canelurilor sub formă de tub. Rotorul motorului electric folosește rulmenți originali care sunt asigurați mecanic împotriva rotației și păstrează în același timp capacitatea de a se deplasa cu ușurință de-a lungul axei arborelui.
Utilizarea materialelor electrice speciale permite funcționarea motoarelor submersibile la temperaturi ale fluidului de formare de până la 120 °C, iar în versiuni cu rezistență ridicată la căldură - până la 150 °C.
Dupa asamblarea pe standuri speciale unde se controleaza calitatea componentelor individuale, motorul electric este testat in statie, in conditii apropiate de cele reale, inclusiv incalzirea la temperaturi de functionare. 100% din motoare sunt testate, dupa testare toate sunt demontate si verificate temeinic. Rezistența de izolație este monitorizată folosind indicele de polarizare.
Motorul electric submersibil este o parte integrantă a unității de pompă submersibilă, care include, de asemenea, o pompă, scurgere și supape de reținere. Condiția principală pe termen lung funcţionare neîntreruptă a unui motor electric submersibil este protecția sa hidraulică, deoarece în timpul funcționării este complet scufundat în mediul de pompare. Lichidul poate fi foarte diferit - de la apă, un amestec de sare și apă la ulei și amestecurile sale cu apă și gaze. Astfel, mediul este adesea agresiv, ceea ce duce la coroziune rapidă. De aceea, la producerea unui motor electric submersibil se acordă protecție hidraulică cea mai mare atenție. Motoarele electrice submersibile pentru producția de ulei sunt produse într-o mare varietate de modele, cu puteri cuprinse între 10 și 1600 CP. Deci, cum funcționează motorul la temperaturi de până la 90? Există versiuni speciale rezistente la căldură ale motorului electric (până la +140? C). Deoarece motorul funcționează complet scufundat în lichid, una dintre principalele condiții pentru o funcționare fiabilă este etanșeitatea acestuia. Motorul este umplut cu ulei special, care servește atât la răcirea motorului, cât și la lubrifierea pieselor.
Motorul electric foloseste:
stator cu îndreptarea alezării interioare;
blocuri de plumb de curent rezistente la căldură (până la +220 (C) cu fixare;
rulmenți rotorului din fontă nemagnetică;
pereche de frecare în piesele carcasei, rulmenți rotorului, oțel tratat termic - metal fluoroplastic;
arbore rotor cu găuri centrale și axiale, există un circuit de circulație a uleiului;
bucșe pentru lagărele rotorului și lagărele pieselor de carcasă având găuri axiale pentru lubrifiere.
1.2.3.1 Calculul și selectarea motorului electric
Puterea necesară (netă) a motorului, kW, este determinată de formula:
unde este randamentul pompei în funcție de caracteristicile sale de funcționare și este cea mai mare densitate a lichidului pompat.
Având în vedere că randamentul transmisiei de la motor la pompă (prin protector) este de 0,92--0,95 (lagăre de alunecare), determinăm puterea necesară a motorului:
Selectăm cea mai apropiată dimensiune standard de putere mai mare a motorului electric conform Tabelului 1.5, ținând cont de diametrul firului de producție (140mm-103mm; 146mm-117mm; 168mm-123mm).
Rezerva de putere este necesară pentru a depăși cuplurile mari de pornire ale ESP.
Putere-40kW
Tensiune - 1000V
Puterea curentului - 40A
viteza de racire - 0,12 m
temperatura -55C
lungime-6,2 m
greutate - 335 kg
Tabelul 1.5. Caracteristicile motoarelor submersibile
|
Motor electric |
Nominal |
Viteza de răcire cu lichid, m/s |
Temperatura ambiantă, °C |
Greutate, kg |
||||||
|
putere, kWt |
Tensiune, V |
Puterea curentă, A |
||||||||
1.2.4 Linie de cablu
Linia de cablu asigură alimentarea cu energie a motorului electric. Cablul este atașat la țeavă cu roți metalice. Pe lungimea pompei și a protecției, cablul este plat, atașat de ele cu roți metalice și protejat împotriva deteriorării de carcase și cleme. Supapele de verificare și de scurgere sunt instalate deasupra secțiunilor pompei. Pompa pompează fluidul din puț și îl livrează la suprafață prin șirul de tuburi.
Cablul merge din partea de sus a motorului, spre partea laterală a pompei/etanșare și este atașat de suprafața exterioară a fiecărei țevi de-a lungul întregii lungimi a șirului de ridicare de la motor la capul sondei și apoi la cutia de distribuție electrică. . Cablul este format din trei miezuri de fir continuu protejat si izolat. Datorită spațiului limitat în jurul pompei/etanșării, se folosește un cablu plat între motor și tubulatura de deasupra pompei. În acest moment, este îmbinat cu un cablu rotund mai puțin costisitor care se extinde până la gură. Cablul poate avea o manta metalica pentru a-l proteja de deteriorare.
Linie de cablu, de ex. un cablu înfășurat pe un tambur, la baza căruia este atașată o prelungire - un cablu plat cu un manșon de intrare a cablului. Fiecare miez de cablu are un strat izolator și o manta, perne din material cauciucat si armura. Trei miezuri izolate ale unui cablu plat sunt așezate paralel într-un rând, iar un cablu rotund este răsucit de-a lungul unei linii elicoidale. Ansamblul cablului are un cuplaj unificat de intrare de cablu K 38, K 46 de tip rotund. Într-o carcasă metalică, cuplajele sunt sigilate ermetic folosind o etanșare din cauciuc, iar vârfurile sunt atașate la conductorii conductori.
Cablul este fixat de țevi cu curele de oțel la o distanță de 200-250 mm de capetele superioare și inferioare ale cuplajului. După coborârea a două sau trei țevi, instalați o supapă de reținere.
Un cablu răsucit în jurul țevilor va crește dimensiunea diametrală totală a părții submersibile a instalației și poate suferi daune mecanice în timpul coborârii.
1.2.4.1 Calculul și selectarea cablului electric
Secțiunea transversală a miezului cablului este selectată în funcție de curentul nominal al motorului electric, pe baza densității i a curentului de funcționare din acest cablu:
unde I este curentul nominal al motorului electric, A; i=5 - densitatea de curent admisibilă, A/mm 2.
Atunci când alegeți un cablu, trebuie să luați în considerare temperatura și presiunea mediului ambiant și tensiunea admisă (Tabelul 1.5.).
Dacă există gaz dizolvat în lichidul produs, ar trebui să se acorde preferință unui cablu cu izolație din polietilenă și elastoplastic, deoarece nu absoarbe gazul dizolvat în ulei și nu este deteriorat de acesta când se ridică la suprafață. Dacă în puț sunt agenți corozivi, se preferă un cablu cu izolație fluoroplastică (Tabelul 1.5.).
Pierderile de putere în cablu sunt determinate de formula:
unde I este curentul de funcționare în motorul electric, A; L k - lungimea cablului, m; R - rezistența cablului, Ohm/m,
unde este rezistivitatea cuprului la coeficientul de temperatură al cuprului; t 3 =50 0 C - temperatura la admisie la admisia pompei; Zona S secțiune transversală miezuri de cablu.
Lungimea totală a cablului trebuie să fie egală cu adâncimea rulării pompei plus distanța de la puț până la stația de control și o marjă mică pentru repararea cablului (l p = 100m):
Tabelul 1.5 Principalele caracteristici ale cablurilor
|
Numărul x aria secțiunii transversale a miezurilor, mm 2 |
Dimensiuni exterioare maxime, mm |
Construcție nominală |
Greutate estimată, kg/km |
Tensiune de lucru, V |
|||
|
Bazele |
Control |
||||||
|
300 și multipli |
|||||||
|
100 și ori |
|||||||
|
100 și ori |
|||||||
2. Măsuri de siguranță și protecția mediului în timpul funcționării puțurilor ESP
Principalele prevederi de siguranță la exploatarea puțurilor cu unități electrice de pompare centrifugă sunt îngrădirea pieselor mobile ale mașinii de pompare și implementarea corectă a cerințelor pentru reparații. Odată cu introducerea unui sistem cu o singură conductă pentru colectarea și transportul produselor din sondele petroliere, sunt impuse cerințe serioase asupra echipamentelor capului sondei. La presiuni relativ ridicate la capul sondei (2,0 MPa și peste), echipamentul trebuie să aibă o marjă de siguranță suficientă. Este necesar să se opereze numai echipamente standard pentru cap de sondă, testate și acceptate pentru producția în serie, în special, etanșări pentru cap de sondă cu un cap auto-aliniat tip SUS1-73-25, proiectate pentru o presiune de lucru de 2,5 MPa și SUS2-73-40. pentru o presiune de 4,0 MPa .
La instalarea și operarea mașinilor de pompare, sunt impuse următoarele cerințe de bază de siguranță:
1. Mașina de balansare trebuie instalată sub îndrumarea unui maistru sau maistru cu experiență, folosind instrumente de instalare sau o macara.
2. Toate părțile mobile ale mașinii trebuie să fie protejate.
3. Când capul de echilibrare se află în poziția inferioară, distanța dintre suspensia transversală a tijei de presare și etanșarea capului sondei trebuie să fie de cel puțin 20 cm.
4. Este interzisă rotirea manuală a scripetei dinţate şi încetinirea acesteia prin amplasarea unei ţevi, rangă sau alte obiecte.
5. Este interzisă demontarea curelei trapezoidale cu ajutorul pârghiilor: montați și îndepărtați cureaua prin deplasarea motorului electric.
6. Lucrările legate de inspecția sau înlocuirea pieselor individuale ale mașinii trebuie efectuate atunci când mașina este oprită.
7. Înainte de a porni mașina de pompare, trebuie să vă asigurați că mașina nu este pe frână, că apărătoarele sunt instalate și securizate și că nu există persoane neautorizate în zona periculoasă.
8. Înainte de a începe lucrări de reparații La instalare, unitatea trebuie oprită și pe dispozitivul de pornire trebuie atașat un poster „Nu porniți oamenii care lucrează”. La puțurile cu control automat și de la distanță, dispozitivul de pornire trebuie să aibă un scut cu inscripția „Atenție! Pornirea este automată.”
La întreținerea acționării electrice, personalul trebuie să poarte mănuși dielectrice. Unitatea electrică de pompare centrifugă trebuie să fie împământată înainte de punere în funcțiune. Ca conductor de împământare pentru echipamentele electrice, este necesar să se folosească un conductor de puț, care trebuie conectat la cadrul mașinii prin doi conductori de împământare (fiecare cu o secțiune transversală de 50), sudați în puncte diferite ale conductorului și cadrului, accesibilă pentru inspecție. Conductorul de împământare poate fi rotund, plat, unghiular sau alt profil de oțel, cu excepția frânghiei. Pentru a proteja împotriva daunelor soc electric La întreținerea mașinii de balansare, se folosesc suporturi izolatoare.
Concluzie
ESP-urile sunt proiectate pentru pomparea fluidului de formare din puțurile de petrol și sunt utilizate pentru a forța retragerea fluidului. Instalațiile aparțin grupei de produse II, tip I conform GOST 27.003-83.
Instalațiile ESP ale pompelor centrifuge electrice (ESP), de regulă, sunt utilizate în puțurile cu randament ridicat, oferind cea mai mare eficiență dintre toate metodele mecanizate de producere a petrolului.
Industria produce pompe cu presiuni cuprinse între 450-1500m.
Presiunea este determinată de formula:
Determinăm puterea:
În urma calculelor efectuate, obținem:
Pompă: ETsNI5-130-1200
Furaj nominal:130
Numărul de pași - 260
Motor electric: PED40-103
Concluzie
Făcând asta cursuri, am consolidat și aprofundat cunoștințele dobândite și le-am aplicat la rezolvarea unor aspecte teoretice și specifice probleme practice; a primit abilități suplimentare în lucrul cu literatura de referință și științifică.
Bibliografie
1.Andreev V.V. Urazakov K.R. „Manual privind producția de petrol și gaze” - 1998
2. Fundamentele afacerii cu petrol și gaze: Manual. E.O. Antonova, G.V. Krylov, A.D. Prohorov, O.A. Stepanov -M.: 2003.-307 p.: ill.
3. Korshak A.A., Shammazov A.M. Fundamentele afacerilor cu petrol și gaze: Manual.-ed. a 2-a, suplimentar și corectat. -Ufa: Design PolygraphService, 2002.-544p.
4. Mișcenko I.T. Producția de petrol de puț. Manual pentru universități. - M.: Editura Întreprinderii Unitare de Stat Federal „Petrol și Gaz” Universitatea de Stat Rusă de Petrol și Gaze numită după. LOR. Gubkina, 2003.
5. Molchanov G.V., Molchanov A.G. Mașini. Echipamente de foraj. Director în 2 volume. /Abubakirov V.F., Arkhangelsky V.L. etc./ -- M.: Nedra, 2000.
Postat pe Allbest.ru
Documente similare
caracteristici generale Câmpul Khokhryakovskoye și istoria dezvoltării sale. Structura zăcămintelor de petrol, proprietățile sale și compoziția gazelor. Analiza și selecția puțurilor echipate pe câmpul Khokhryakovskoye. Cauzele defectării echipamentelor și posibile modalități de eliminare a acestora.
teză, adăugată 09.10.2010
Proprietățile fizico-chimice ale fluidelor de formare. Caracteristicile stării energetice a formațiunilor productive. Structura stocului bine. Studiu influență nocivă diverși factori privind funcționarea electropompelor centrifuge, recomandări pentru eliminarea acestora.
teză, adăugată 24.06.2015
o scurtă descriere a zona de amplasare a depozitului, descriere litologică și stratigrafică. Proprietățile fizico-chimice ale fluidelor și gazelor de rezervor. Analiza indicatorilor tehnologici ai dezvoltării terenului. Complicații în timpul funcționării puțului.
lucrare curs, adăugată 25.01.2014
Tipuri de sonde, metode de producere a petrolului și gazelor. Deschiderea formațiunii în timpul forajului. Motive pentru tranziția spectacolelor de gaz și petrol în fântâni deschise. Lucrari generale de reparatii puturi. Inspecția și pregătirea sondei. Înlocuirea unei pompe centrifuge electrice.
tutorial, adăugat 24.03.2011
Structura geologică Câmpul Prirazlomnoye. Eficiența și domeniul de aplicare a instalațiilor de electropompe submersibile centrifuge. Diferențele de proiectare între pompele submersibile autohtone și cele străine. Pompe rezistente la uzură.
teză, adăugată 10.10.2012
Caracteristici generale ale utilizării instalaţiilor electrice de pompe centrifuge submersibile în exploatarea puţurilor. Descrierea schemei de bază a acestei instalații. Selectarea adâncimii de scufundare și calcularea separării gazelor la admisia pompei. Determinarea presiunii necesare.
prezentare, adaugat 09.03.2015
Determinarea designului sondei, a numărului de coloane de tubaj, a lungimii și diametrului acestora. Selectarea biților; calculul rezistenței coloanei; calculul consumului de ciment și al timpului de cimentare, număr de unități. Măsuri de siguranță la forarea și operarea unui puț.
lucrare curs, adăugată 28.05.2015
Scurte caracteristici geografice și geologice ale zăcământului Rogozhnikovskoye. Descrierea formațiunilor productive. Proprietățile fluidelor și gazelor de formare. Analiza funcționării puțurilor, echipamente pentru instalarea unei pompe centrifuge electrice submersibile.
lucrare curs, adăugată 11.12.2015
Studiul caracteristicilor funcționării puțului cu pompe submersibile cu tijă și fără tijă. Caracteristicile rolului țevilor de fântână. Dezvoltare, echipare și punere în funcțiune puțuri curgătoare. Instalarea și componentele principale ale unei electropompe centrifuge submersibile.
test, adaugat 07.12.2013
Tehnologia de dezvoltare a puțurilor după stimularea fluxului. Descrierea echipamentului necesar pentru curățarea zonei de fund a formațiunii cu o compoziție acidă. Secvența de lucru cu pompe centrifuge electrice. Calculul costurilor și profiturilor.
PRODUCȚIE DE ULEI ESP
4.3.1. Informații generale privind exploatarea puțurilor,
dotat cu instalatii electrice submersibile
pompe centrifuge (ECP)
Instalațiile de pompe centrifuge electrice submersibile aparțin clasei de instalații fără tije și joacă un rol decisiv în industria petrolieră rusă în ceea ce privește volumul de petrol produs. Sunt proiectate pentru funcționarea puțurilor de producție de diferite adâncimi, cu proprietăți diferite ale produselor produse: ulei anhidru cu vâscozitate scăzută și cu vâscozitate medie; ulei tăiat cu apă; un amestec de ulei, apă și gaz. Desigur, eficiența de funcționare a sondelor ESP poate varia semnificativ, deoarece proprietățile produsului pompat afectează parametrii de ieșire ai instalației.
În plus, ESP au avantaje incontestabile față de unitățile de tije, nu numai datorită transferului motorului de antrenare în orificiul de jos și eliminării șirului de tije, ceea ce crește semnificativ eficiența sistemului, ci și datorită unei game semnificative de alimentările de lucru (de la câteva zeci la câteva sute de m3/zi) și presiunile (de la câteva sute la câteva mii de metri) cu un timp mediu de instalare relativ mare între defecțiuni.
Selectarea dimensiunii standard și a configurației ESP pentru o anumită sondă, calculul modului de funcționare tehnologic așteptat al sondei și parametrii echipamentului submersibil sunt realizate atât printr-un pachet software integrat în baza de date corporativă a NPK ALPHA. , și conform metodologiei alese de tehnologul șef (șeful departamentului tehnic și tehnic) al NGDU și adaptată la condițiile unui domeniu (formație) dat.
Calculul modului optim de funcționare al sondei este efectuat de serviciul geologic al NGDU. Pe baza parametrilor precizați de geolog, serviciul tehnologic selectează dimensiunea standard a ESP și parametrii echipamentului submersibil din PC-ul Autotehnologic, adaptați la condițiile domeniilor de management al producției de petrol și gaze.
Responsabilitatea pentru calcularea debitului așteptat la nivelul dinamic așteptat, fiabilitatea informațiilor și caracterul complet al introducerii rezultatelor testării puțurilor în baza de date NPK Alfa revine geologului principal al CDNG. Responsabilitatea pentru selectarea corectă a dimensiunii pompei și determinarea adâncimii de coborâre revine tehnologului TsDNG.
Atunci când se calculează selecția unei pompe electrice submersibile, este necesar să se ia în considerare:
– utilizarea coeficientului efectiv de productivitate, extragerea optimă a fluidului din sondă, cu condiția de a nu depăși tragerea maximă admisă pe rezervor și proiectul de amenajare a câmpului;
– gravitatea specifică a pompei lichidului de ucidere la punerea în funcțiune pentru a asigura alimentarea cu lichid din rezervor la nivelul dinamic așteptat, pierderi de presiune tampon și de frecare în colectorul de ridicare și de colectare a uleiului către stația de amplificare, funcționarea ESP în zona de mod optim (0,8÷1,2 Q nom);
^t
Posibilitatea de a modifica performanța ESP folosind
stații de control cu convertizor de frecvență (CSCP).
Pentru puțurile cu un conținut de apă în produsul produs de peste 90%, imersiunea sub nivelul dinamic al ESP nu trebuie să depășească 400 de metri.
Debitele critice (depresiunile) fiecărei sonde specifice din zăcămintele de apă și zăcăminte de petrol sunt determinate de departamentul de dezvoltare al Departamentului de Producție de Petrol și Gaze (geolog al Centrului de Producție de Petrol și Gaze) pe baza experienței de exploatare a sondelor cu caracteristici geologice și tehnice identice ale zonei de fund.
În locul în care unitatea submersibilă este suspendată, curbura sondei nu trebuie să depășească:
Pentru dimensiunea ESP-5 conform formulei: a = 2arcsin ^P s: ,
unde: a este curbura sondei la locul unde este suspendat ESP, grade/10 m;
S- distanța dintre diametrul interior al carcasei și dimensiunea diametrală maximă a instalației, m;
L- lungimea instalației de la capătul inferior al compensatorului până la capătul superior al pompei, m;
Pentru ESP-5, cu un diametru al corzii de producție de 146 mm - 6 minute la 10 metri, cu un diametru al șirului de producție de 168 mm - 12 minute la 10 metri;
Pentru ESP-5A, cu un diametru al firului de producție de 146 mm - 3 minute la 10 metri, cu un diametru al șirului de producție de 168 mm - 6 minute la 10 metri;
Dacă nu există zone cu intensitatea de curbură specificată, o secțiune cu valoarea minimă pentru un anumit puț este selectată și convenită cu inginerul șef al departamentului de petrol și gaze.
Dacă în puț există zone cu o intensitate de curbură ce depășește 20/10 m, cererea săptămânală din partea departamentului de producție de petrol și gaze trebuie să indice necesitatea dotării unui ESP pentru această sondă cu un motor submersibil cu diametrul de 103 mm (pentru motoare submersibile cu o putere de până la 45 kW, inclusiv).
În zona de operare a instalației submersibile, abaterea sondei de la verticală nu trebuie să depășească 60 de grade.
Presiunea hidrostatică maximă în zona de operare ESP nu trebuie să depășească 20 MPa (200 kgf/cm2).
Designul șirului de tuburi trebuie să asigure rezistența suspensiei la o adâncime de rulare dată și proiectarea puțului.
Imersia pompei sub nivelul dinamic este determinată de conținutul de gaz liber în producția de sondă (în fluidul de formare) în condiții de admisie a pompei: până la 25% - fără separator de gaz, 25-55% - cu un gaz. separator, până la 68% - cu un separator-dispersant de gaz, până la 75% - cu sistem multifazic autohton sau de import.
Cerințe tehnice pentru mediul pompat - fluid de formare (amestec de ulei, apă produsă, impurități minerale și gaz petrolier):
Densitatea maximă a amestecului apă-ulei este de 1.400 kg/m 3 ;
Factor de gaz (Gf) - până la 110 m 3 /m 3;
– continutul maxim de apa produsa – 99%;
– valoarea pH-ului apei produse (pH) – 6,0–8,5;
– temperatura lichidului pompat:
– pentru execuție standard – până la +90 °С;
– pentru versiunea rezistentă la căldură – până la +140 °C;
– pentru versiunea standard – până la 100 mg/l;
– pentru design rezistent la uzură – până la 500 mg/l;
În kitul de suspensie ESP, este permisă utilizarea elementelor auxiliare suplimentare numai fabricate din fabrică sau fabricate conform standardelor Surgutneftegaz OJSC.
Temperatura maximă a lichidului pompat în zona de operare a unității submersibile nu trebuie să depășească datele nominale ale motorului și prelungirilor de cablu utilizate la Surgutneftegas OJSC. Cu valorile estimate calculate ale condițiilor de funcționare la admisia pompei la o temperatură mai mare de +120 °C, tehnologul TsDNG în aplicația pentru echipamentul TsBPO EPU indică echipamentul necesar pentru rezistența la căldură.
Principalele prevederi pentru selectarea unui ESP sunt prezentate mai jos:
1. Densitatea amestecului în secțiunea „fund puț - admisie pompă”:
■ Cu
(p b + p(1 - b)) (1 - F) + pF.
unde: ρ n– densitatea uleiului separat, kg/m3, ρ V– densitatea apei de formare, ρ G– densitatea gazului în condiții standard, G– conținutul volumetric curent de gaz, b– tăierea cu apă a fluidului de formare.
2. Presiunea în fundul găurii la care este asigurată debitul specificat al sondei:
Unde: R pl- presiunea rezervorului,
Q– debitul de puț specificat,
K prod– coeficientul de productivitate al puţului.
3. Adâncimea nivelului dinamic la un debit dat de fluid:
Echipamente și tehnologie de producție a uleiului
4. Presiune la admisia pompei, la care conținutul de gaz la admisia pompei nu depășește maximul permis pentru o anumită regiune (de exemplu: F = 0,15):
P = P. (I - G).,
Unde La - curba gradului de degazare.
5. Adâncimea suspensiei pompei:
Unde: B– coeficientul volumetric al uleiului la presiunea de saturație, b– tăierea volumetrică a produselor,
14. Lucrări cu gaz în secțiunea „găuri de fund – admisie pompă”:
Cantitati cu indicele " boof" se referă la secțiunea capului sondei și sunt „tamponizate” de presiune, conținut de gaz etc.
16. Presiunea necesară pompei:
Unde: L din– adâncimea de amplasare a nivelului dinamic;
tampon P– presiunea tampon;
P G1– presiunea de funcționare a gazului în secțiunea „gaura inferioară – admisie pompă”;
P G2– presiunea de funcționare a gazului în secțiunea „descărcare pompe – cap de sondă”.
17. Pe baza debitului pompei la intrare, a presiunii necesare (presiunea pompei) și a diametrului interior al carcasei, selectăm dimensiunea standard a unei pompe centrifuge submersibile (sau șurub, diafragmă) și determinăm valorile care caracterizează functionarea acestei pompe in regim optim (debit, presiune, randament, putere) si in regim de alimentare egal cu 0 (presiune, putere).
18. Coeficientul de modificare a debitului pompei atunci când funcționează pe un amestec ulei-apă-gaz în raport cu caracteristica apei:
unde: ν – vâscozitatea efectivă a amestecului;
Q o ÎN– debit optim al pompei pe apă.
24. Coeficientul de modificare a presiunii pompei datorită influenței vâscozității:
Unde h- presiunea unei trepte a pompei selectate.
CuG
Numărul Z este rotunjit la o valoare întreagă mai mare și este comparat cu numărul standard de trepte ale mărimii pompei selectate. Dacă numărul calculat de trepte se dovedește a fi mai mare decât cel specificat în documentația tehnică pentru dimensiunea pompei selectate, atunci trebuie să selectați următoarea dimensiune standard cu un număr mai mare de trepte și să repetați calculul începând de la punctul 17.
Dacă numărul estimat de etape se dovedește a fi mai mic decât cel specificat în specificațiile tehnice, dar diferența lor nu este mai mare de 5%, dimensiunea pompei selectate este lăsată pentru calcule suplimentare. Dacă numărul standard de trepte îl depășește pe cel calculat cu 10%, atunci este necesară o decizie de dezasamblare a pompei și de îndepărtare a treptelor suplimentare. Calcule suplimentare sunt efectuate de la punctul 18 pentru noile valori ale caracteristicii de funcționare.
28. Eficiența pompei ținând cont de influența vâscozității, a gazului liber și a modului de funcționare:
V - /Ci." K w " fCijr,
Unde ri o6- eficienta maxima a pompei pentru caracteristicile apei.
Echipamente și tehnologie de producție a uleiului
29. Puterea pompei:
unde: η PED– randamentul motorului electric submersibil,
cosϕ – factorul de putere al motorului la temperatura de funcționare.
31. Verificăm pompa și motorul submersibil pentru posibilitatea de a pompa lichid greu (lichid ucident) în timpul dezvoltării sondei:
Rgl=Rgl
1_. р +р +р
■- P buff G zab^ PL"
unde ρ GL– densitatea fluidului de distrugere.
Calculăm presiunea pompei atunci când dezvoltăm o sondă:
Magnitudinea N GL este comparată cu caracteristicile apei din pașaport. Determinăm puterea pompei atunci când dezvoltăm o sondă:
Puterea consumată de un motor electric submersibil în timpul dezvoltării puțului:
32. Verificăm instalația pentru temperatura maximă admisă la admisia pompei:
T> [T]
Unde [ T] – temperatura maximă admisă a lichidului pompat la admisia pompei submersibile.
^t Ghid de master pentru producția de petrol, gaze și condensat
33. Verificăm instalația radiatorului în funcție de viteza minimă admisă a lichidului de răcire în secțiunea inelară formată din suprafața interioară a carcasei la locul de instalare a unității submersibile și suprafața exterioară a motorului submersibil, pentru care calculăm debitul debitul lichidului pompat:
Unde: F = 0,785 ■ - zona inelară; D- diametrul interior al carcasei; cf este diametrul exterior al motorului.
Dacă debitul lichidului pompat este mai mare [W](Unde [W]- viteza minimă admisă a lichidului pompat), regimul termic al motorului submersibil este considerat normal.
Dacă unitatea de pompare selectată nu poate extrage cantitatea necesară de lichid de distrugere la adâncimea suspensiei selectată, aceasta (adâncimea suspensiei) este mărită cu litri! = 10 - 100 m, după care calculul se repetă începând de la pasul 5. Magnitudinea &L depinde de disponibilitatea timpului și de capacitățile de calcul ale consumatorului.
După determinarea adâncimii de suspensie a unității de pompare cu ajutorul unei inclinograme, se verifică posibilitatea instalării pompei la adâncimea selectată (prin rata de creștere a curburii la 10 m de penetrare și prin unghiul maxim de abatere a axei sondei față de vertical). În același timp, se verifică posibilitatea coborârii unității de pompare alese într-un puț dat și a celor mai periculoase secțiuni ale puțului, a căror trecere necesită o îngrijire specială și viteze scăzute de coborâre în timpul PRS.
După selectarea finală a adâncimii de coborâre a unității de fund, se selectează tipul de cablu (pe baza curentului de funcționare și a temperaturii lichidului pompat) și dimensiunea transformatorului (pe baza curentului și tensiunii de funcționare). După finalizarea selecției echipamentelor, se determină puterea consumată de instalație:
NnoTP = N n s n + AN KAB + AN Tp,
unde: aWjus= - ~ "" : - pierderea de putere a cablului
/ - curentul de funcționare al motorului, L; L- lungimea cablului curent, m;
p t- rezistenţa unui metru liniar de cablu la temperatura de funcţionare, Ohm/m ■ mm 2 ;
S- aria secțiunii transversale a nucleelor de cablu, mm 2;
D L/t = (1 - Ti) (L/tp + A AL) - pierderi de putere în transformator,
g]tr - Eficiența transformatorului.
