Определение необходимого напора ЭЦН

Необходимый напор определяется из уравнения условной характеристики скважины

Н_с = h_ст +D h +h_тр + h_г + h_с, м ст. жидкости

где h_ст - статический уровень;

D h = Q/K, МПа или м (например 1,5 МПа или 150 м) - депрессия при показателе степени уравнения притока, равном единице;

h_тр - потери напора за счет трения и местных сопротивлений при движении жидкости в трубах от насоса до сепаратора, Па или м вод. ст. (например 318*10^-3 Па или 31,8 м вод. ст.);

h_г - разность геодезических отметок устья скважины и сепаратора;

h_с - избы­точный напор в сепараторе, h_с = 0,1 МПа или 10 м ст. жидкости.

h_тр = 1,08 * 10^-7 * l*((L + l) * Q²) / d⁵

где L - глубина спуска насоса, м. L = h_д + h

h_д - рас­стояние от устья до динамического уровня, м. h_д = h_ст +D h

h - глубина погружения насоса под динамический уровень, которая зависит от количества свободного газа на этой глубине и определяется приближенно расчетными способами различного рода. Ориентировочно принимаем h = 50 м.

Коэффициент гидравлического сопротивления l при движении в трубах однофазной жидкости определяется в зависимости от числа Рейнольдса Re и относительной гладкости труб ks:

Re = 14,7 10^-6 *Q / d*υ

где d - внутренний диаметр труб (НКТ), м. (см. приложение 1)

Приложение 1

Относительная гладкость труб

ks = d/2D

где d – внутренний диаметр труб, мм;

D - шероховатость стенок труб, мм (для труб, не загрязненных отложениями солей и парафина, ориен­тировочно принимаем - 0,1 мм).

По полученным значениям Re и ks находим из графика (рис. 2) значение l= _____.

Рисунок 2 – График для определения коэффициента гидравлического сопротивления

Подбор насоса

Насос для скважин подбирается в соответствии с характеристи­кой скважины, ее дебитом, необходимым напором и диаметром эксплуатационной колонны на основании характеристики ЭЦН.

Для получения дебита Q = ____ м^з/cyт и напора Н_с = ____ м ст. жидкости наиболее подходит насос ЭЦН _______________ с числом ступе­ней z = ____.(см. приложение 2)

Приложение 2

Выбор кабеля

Характеристика применяемых для ЭЦН круглых и плоских кабелей приведена в приложении 2. Выбираем трехжильный круглый кабель КрБК ______ с площадью сечения ____мм² и диаметром ____ мм. На длине насоса и протектора (около 7 м) берем трехжильный плоский кабель КрБП_____ с площадью сечения ____мм². От сечения и длины кабеля зависят потери электроэнергии в нем и кпд установки.

Потери электроэнергии в кабеле КрБК_____ длиной 100 м определяются по формуле

DР_к = 3*10^-3 * I² * R, кВт

где I - сила тока в статоре электродвигателя ПЭД_____, I = __ A; (см. приложение 3)

R - сопротивление в кабеле, Ом.

Приложение 3

Сопротивление в кабеле длиной 100 м можно определить по формуле

R=100*r_t *t*(1/q), Ом

где r_t - удельное сопротивление кабеля при температуре Т_к, Ом*мм² /м

q - площадь сечения жилы кабеля, мм².

Удельное сопротивление кабеля при Т_к = 313 К

r_t = r*[1+a*(Т_к-Т₂₉₃)]

где r = 0,0175 Ом*мм²* м - удельное сопротивление меди при Т = 293 К;

a = 0,004 - температурный коэффициент для меди.

Общая длина кабеля равна сумме глубины спуска насоса L = ____ м и расстояния от скважины до станции управления (10 м).

Примем с запасом на увеличение погружения насоса длину кабеля l _к _____ м. В этом кабеле с площадью сечения ____ мм² потери мощности составят DР_к *(l _к/100) = ____ кВт.

Плоский кабель длиной 6,5 м для уменьшения основного диа­метра агрегата берем на один размер меньше круглого, т. е. с пло­щадью сечения ____ мм².

Выбор двигателя

Мощность двигателя, необходимую для работы насоса, опре­делим по формуле

N_р = (Q*r_ж*Н_с) / (86400*102*h_н), кВт

где h_н = 0,5 - к. п. д. насоса (по его рабочей характеристике).

При потере ____ кВт мощности в круглом кабеле потребная мощность двигателя составит

N_п = N_р + потери мощности, кВт.

Принимаем электродвигатель ПЭД _______ мощностью ___ кВт, диаметром ___мм и длиной ____ мм протектор диаметром ___ мм, и длиной ____ мм. (см. приложение 3).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: