Відповіді - Стор 3
Як правило, hтр - мала величина і становить приблизно 20 - 40 м-коду.
Величину НГ можна визначити досить точно. Однак такий розрахунок складний і, як правило, проводиться на ЕОМ.
Наведемо спрощений розрахунок процесу руху ГЖС у НКТ. На викиді насоса рідина містить розчинений газ. При зниженні тиску газ виділяється і сприяє підйому рідини, знижуючи цим необхідний тиск на величину Нг. З цієї причини рівняння (11.1) Нг входить з негативним знаком.
Мал. 11.7. Напірні характеристики свердловини:
1 – глибина (від гирла) динамічного рівня, 2 – необхідний напір з урахуванням тиску на гирлі, 3 – необхідний напір з урахуванням сил тертя, 4 – результуючий напір з урахуванням «газліфтного ефекту»
Мал. 11.8. Узгодження напірної характеристики свердловини (1) з Н(Q),
характеристикою ПЦЕН (2), 3 - лінія к. п. буд.
Величину Нг можна приблизно визначити за формулою, наступною з термодинаміки ідеальних газів, подібно до того, як це може бути зроблено при обліку роботи газу в НКТ у свердловині, обладнаної ШСН.
Однак, при роботі ПЦЕН для обліку більшої продуктивності порівняно з ШСН та менших втрат ковзання можна рекомендувати вищі значення коефіцієнта корисної дії для оцінки ефективності роботи газу.
при видобутку чистої нафти = 0,8;
при обводненій нафті 0,2 -2 10 -4 ) м.
Іноді гідродинамічна недосконалість свердловини враховується за допомогою коефіцієнта досконалості:
,
деQ- дебіт недосконалої свердловини;Qсов– дебіт досконалої свердловини у тих-таки умовах.
Недосконалість за якістю розтину
У практиці розробки виділяють ще один вид недосконалості – заякості розтину, коли проникність привибійної зони свердловини (ПЗЗ) знижена порівняно з природною проникністю пласта.
З урахуванням даного виду недосконалості формула Дюпюї набуває вигляду:
, (5.6)
деS=S1+S2. ТутS1- коефіцієнт, що враховує додаткові фільтраційні опори в ПЗЗ через недосконалість свердловини за якістю первинного розтину (забруднення пласта фільтратом бурового розчину, цементним розчином тощо);S2- коефіцієнт, що враховує додаткові фільтраційні опори в ПЗЗ через недосконалість свердловини за якістю вторинного розтину (виникнення зони кольматації навколо перфораційних каналів).
Коефіцієнт досконалості у разі дорівнює:
. (5.7)
ВеличиниCі особливоSважко піддаються визначенню. Однак знаменник формули (5.7) можна визначити за допомогою гідродинамічних промислових досліджень свердловин.
Загальна схема установки занурювального відцентрового електронасоса.Визначення подачі насоса при деякому газоутриманні на його прийомі.
Установки УЕЦНМ та УЕЦНМК (рис. 1) складаються з
занурювального насосного агрегату, кабелю в зборі 6,
наземного електрообладнання - трансформаторної комплектної підстанції (індивідуальної КТППН або кущової КТППНКС) 5.
Замість підстанції можна використовувати трансформатор та комплектний пристрій.
Насосний агрегат, що складається з занурювального відцентрового насоса 7 і двигуна 8 (електродвигун з гідрозахистом), спускається в свердловину на колоні насосно-компресорних труб 4.Насосний агрегат відкачує пластову рідину зі свердловини і подає її на поверхню колони НКТ.
Кабель, що забезпечує підведення електроенергії доелектродвигуну, що кріпиться до гідрозахисту, насоса та насосно-компресорних труб металевими поясами (клямсами) 3, що входять до складу насоса.
Комплектнатрансформаторна підстанція(трансформатор та комплектний пристрій) перетворює напругу промислової мережі до значення оптимальної напруги на затискачах електродвигуна з урахуванням втрат напруги в кабелі та забезпечує керування роботою насосного агрегату установки та її захист при аномальних режимах.
Зворотний клапан1 призначений для запобігання зворотному обертанню (турбінний режим) ротора насоса під впливом стовпа рідини в колоні НКТ при зупинках та полегшення, тим самим повторного запуску насосного агрегату. Зворотний клапан увімкнений в модуль - головку насоса, а спускний - в корпус зворотного клапана.
Спускний клапан2 служить для зливу рідини з колони НКТ під час підйому насосного агрегату зі свердловини.
Установка ПЦЕН (рис. 11.1) включає маслозаповнений електродвигун ПЕД 1; ланка гідрозахисту або протектор 2; приймальну сітку насоса для забору рідини 3; багатоступінчастий відцентровий насос ПЦЕН 4; НКТ 5; броньований трижильний електрокабель 6; пояски для кріплення кабелю до НКТ 7; гирлову арматуру 8; барабан для намотування кабелю при спуско-підйомних роботах та зберігання деякого запасу кабелю 9; трансформатор або автотрансформатор 10; станцію управління з автоматикою 11 та компенсатор 12.
Мал. 11.1. Загальна схема обладнання свердловини установкою занурювального відцентрового насоса
Опишіть технологію визначення положення динамічного рівня рідини у свердловині. Мета та призначення.
Рівень рідини, який встановлюється в свердловині, що працює, за умови, що на нього діє атмосферний тиск (міжтрубнийпростір відкрито), називається динамічним рівнем.
При герметизованому затрубному просторі динамічний тиск дорівнюватиме сумі гідростатичного тиску стовпа рідини від рівня до вибою та тиску газу, що діє на рівень. Висота стовпа рідини вимірюється по вертикалі. Тому в похилих свердловинах при обчисленні гідростатичних тисків має робитися відповідне виправлення на кривизну свердловини.
Ехолот працює в такий спосіб. У міжтрубне простір посилається звуковий імпульс, який відбивається від рівня рідини, повертається до гирла свердловини і вловлюється мікрофоном, з'єднаним через підсилювач з пристроєм, що реєструє, записуючим всі сигнали на паперовій стрічці у вигляді діаграми. Паперова стрічка рухається за допомогою стрічкопротяжного механізму з постійною швидкістю. Вимірюючи відстань між двома піками діаграми, що відповідають початковому імпульсу і відбитому від рівня, можна визначити глибину цього рівня.
Оскільки звуковий сигнал проходить подвійну відстань від гирла до рівня і назад, то якщо відома швидкість поширення звукової хвилі в газовому середовищі міжтрубного простору, глибина рівня може бути знайдена з простого співвідношення:
,
де S – глибина рівня; t = l/а - час від моменту подачі імпульсу до приходу відбитого сигналу, що проходить за цей час шлях 2S; v - швидкість звуку в газовому середовищі міжтрубного простору; l - відстань між двома піками діаграми на паперовій стрічці; а – швидкість руху паперової стрічки.
Такий метод визначення рівня рідини має низку недоліків.
Швидкість звуку v міжтрубному просторі залежить від тиску, температури та щільності газу, що заповнює цей простір. Похибка у визначенні v безпосередньовпливає на визначальну величину рівня 5.
При вимірі кількох значень Si і обчисленні за ними величин ΔSi, відповідних кільком режимам відбору рідини в тій же свердловині, похибки зменшуються, так як систематична помилка у величині v однаково позначиться на всіх вимірюваних значеннях S.
Щоб виключити помилки, пов'язані з визначенням швидкості звуку в міжтрубному просторі, на колоні НК.Т встановлюють репер - потовщену муфту, що на 50 - 60% перекриває міжтрубний простір. Глибина установки цього репера S0 наперед відома. У цьому випадку на ехограмі виходять три піки: перший відповідає моменту подачі імпульсу на гирлі, другий - відбитому сигналу від репера і третій - відбитому сигналу від рівня. Очевидно, що відстані між піками ехограми пропорційні глибин установки репера S0 та рівня S. З пропорції
Таким чином, установка репера унеможливлює визначення швидкості звуку в кільцевому просторі. Для більшої точності репер встановлюють поблизу рівня рідини.
Мал. 10.11 Типові ехограми, зняті за допомогою триканального ехолота
Сучасні високочутливі ехолоти не вимагають установки репера, оскільки фіксують на паперовій стрічці сигнали, відбиті від кожної муфти колони НКТ. У цьому випадку глибина вимірюваного рівня визначається підрахунком по ехограмі числа піків до сигналу, що відповідає рівню рідини, та множенням числа піків на довжину однієї труби.
Для створення звукового імпульсу та уловлювання відбитих сигналів є «хлопушка» - спеціальний короткий патрубок, що приєднується до фланця засувки міжтрубного простору, з ударником, що робить постріл малопотужного порохового заряду. Крім того, у хлопавці або її бічному відводі єчутливий мікрофон кварцовий. У деяких конструкціях ехолотів замість мікрофона використовують термофони. Мікрофон перетворює звукові сигнали на електричні, що надходять у підсилювач. У сучасних ехолотах є електронний підсилювач із триканальним фільтром для глушення перешкоди та виділення вимірюваного сигналу. Підсилювач живиться від батареї постійного струму і не потребує наявності свердловини освітлювальної електролінії для свого живлення. Підсилювач має регулятор чутливості та стрічкопротяжний механізм для забезпечення постійної швидкості руху паперової стрічки.
Три канали, що встановлюються поворотом трипозиційного перемикача, забезпечують виділення (за допомогою електричних фільтрів) сигналів, відбитих від верхніх муфт, виділення сигналів від муфт, що знаходяться на великій глибині, та виділення сигналу від рівня рідини при великих глибинах (рис. 10.11).
Ехолот - переносний прилад, зібраний у невеликому ящику-футлярі. Хлопавка приєднується без розрядки газу з міжтрубного простору і допускає вимірювання при тиску до 2,5 МПа.
Наявність спіненої рідини в міжтрубному просторі свердловини ускладнює отримання чіткого відбитого сигналу
від рівня і є загальним недоліком виміру ехолот. Тому перед вимірюванням дуже важливо не проводити розрядки газу з міжтрубного простору, щоб уникнути спінювання. Однак це не завжди можливо, тому що деякі конструкції хлопавок передбачають її з'єднання через спеціальний отвір в гирловій планшайбі, що закривається гвинтовою пробкою. Необхідно також відзначити, що для визначення рівня забійного тиску, відповідного даному відбору рідини, треба знати середню щільність стовпа рідини від рівня до вибою. Визначення цієї щільності, яка залежить від обводненостіі газоутримання стовпа рідини, важко.
У промисловій практиці знайшли застосування так звані хвилеміри, що являють собою ті ж ехолоти, але замість звукового імпульсу міжтрубний простір посилається імпульс тиску газу. Цей імпульс створюється або короткочасним впуском газу з балона високого тиску або випуском газу з міжтрубного простору за допомогою спеціального відсікача, що приєднується до міжтрубної засувки.
Відсікач складається із заглушеного з одного боку патрубка, що має на бічній поверхні один або кілька отворів. Ці отвори перекриті ковзною по поверхні патрубка спеціальною муфтою з отворами. При короткочасному переміщенні цієї муфти отвори в патрубку і муфті на короткий момент поєднуються і таким чином створюється імпульс тиску, що залежить від тиску в міжтрубному просторі і від швидкості переміщення муфти. Тому умови вимірювання рівня виходять нестандартизованими, а це ускладнює створення реєструючого пристрою, який міг би вибірково реєструвати потрібний відбитий сигнал із достатньою чутливістю.
Визначення положення динамічного рівня рідини в свердловині необхідно визначення глибини підвіски насоса.
Визначення глибини підвіски занурювального електровідцентрового насоса.
Глибина підвіски насоса визначається:
1) глибиною динамічного рівня рідини у свердловині Нд при відборі заданої кількості рідини;