Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122

0,21S здесь

a = 1,69-10-4 i-,

6 = д(ХРшт - Рт - Ркл - Ргпл - Рин) Ршт

Параметры, входящие в уравнения (5.9), вычисляли по следующим формулам.

Сила тяжести штанговой колонны, Н:

Ршт = 9,81у2 , (5.10)

где Y - плотность материала штанг, кг/м3; - длина г-й ступени штанговой колонны, м; /г - площадь поперечного сечения г-й ступени, м2; i - число ступеней. Сила Архимеда

Рт = 9,81y см и (5.11)

где усм - плотность силы, кг/м3.

Сила трения между плунжером и цилиндром

Рпл = 2500D,

где D - диаметр насоса, м.

Силы, возникающие за счет гидравлических сопротивлений в нагнетательных клапанах, вычисляют по формуле И.С. Степановой:

Ркл = 3,43• 10-4 kS2n2D(D2 - 02), (5.12)

где k - число клапанов; n - число качаний головки в минуту; d0 - диаметр отверстия в седле клапана, м; ир - коэффициент расхода.

Сила вязкого трения штанговой колонны при ходе вниз

Р = av = 16,9Lvm5,49, (5.13)

где и - динамическая вязкость, МПас; L - длина штанговой колонны, м; V - скорость движения штанг, м/с;

Рис. 5.38. Кинематика движения головки балансира (/) и колонны штанг (2-6): 1

ц = 0,55 Па-с, а = 5°; 3 -ц = 0,77 Па-с, а = 5°;

4 - ц = 0,98 Па-с, а = 5°;

5 - ц = 1,18 Па-с, а = 5°;

6 - ц = 0,98 Па-с, а = 25°

ТН dшт/dнкт,

здесь dшт - диаметр штанг, м; dнкт - внутренний диаметр НКТ, м.

По изложенной выше методике были проведены расчеты для различных значений вязкости продукции скважин и режимов откачки.

Как видно из результатов расчета (рис. 5.38), при данной скорости откачки вязкости жидкости и угле отклонения оси скважины от вертикали отставание полированного штока от головки балансира резко возрастает.

Эффективная вязкость водонефтяной эмульсии по данным промысловых исследований

Вязкость водонефтяных эмульсий зависит от ряда факторов, основными из которых являются соотношение воды и нефти, их физико-химические характеристики, дисперсность фаз, температура и др. Определенная часть перечисленных факторов изменяется по мере продвижения эмульсии к устью скважины. При расчете системы пласт - насос - лифт и выборе оптимальных значений параметров этой системы необходимо знать вязкость эмульсий в полости насосно-компрессорных труб. Однако в настоящее время отбор глубинных проб из по-

лости НКТ с помощью существующей техники затруднителен. Кроме того, в силу ряда причин невозможно замерить вязкость проб эмульсии в их первоначальном состоянии.

Поэтому предложен расчетный метод определения эффективной вязкости водонефтяных эмульсий по данным промысловых исследований.

Р-Рдин -Р-Рпл -Р = Ршт Pmin Рт Рт Рин (5 14)

2,62 • 10-3cSnD(D2 - d02)d0-1 + 16,9pvLra549

где О - эффективная вязкость эмульсий, м2/с; P,JДИH- минимальная нагрузка по данным динамографирования, Н; с - число нагнетательных клапанов; d0 - диаметр отверстия в седле клапана, м; p - плотность продукции в насосных трубах, кг/м3; V - скорость перемещения штанг в момент действия минимальной нагрузки, м/с.

Для расчета эффективной вязкости используются параметры предшествующего режима работы штанговой установки.

5.6. Расчет штанговой скважинной насосной установки по стандарту АНИ

Подробное описание метода расчета, предлагаемого АНИ, дано в тексте стандарта АНИРКИЬ. Отечественные методы расчета основываются на математических моделях работы штанговой колонны. Вследствие этого данные формулы несколько громоздки и не совсем удобны для ручных расчетов, хотя исследованиями А.И. Адонина широко применяемые формулы А.С. Вирновского для расчета штанговых колонн были существенно упрощены. Тем не менее отечественные методики дают достаточно хорошую сходимость с действительностью.

У американских методов расчета принцип другой. Применяемые зависимости были получены на основе статистической обработки промысловых данных и носят эмпирический или полуэмпирический характер. Для изображения результатов были получены зависимости, связывающие коэффициенты и безразмерные величины, которые определяются при помощи номограмм.

Для расчета максимальных и минимальных нагрузок в точке подвеса штанг в России наибольшее распространение и признание получили формулы А.С. Вирновского и А.И. Адонина.