Анализ выхода из строя УШГН на Щелкановском месторождении

Данные об отказах работы ШГН представлены в таблице 10.

Таблица 10 — Отказы УШГН с наработкой до 50 суток.

За 2014 г. произошло 3 отказа в категории с наработкой до 50 суток. За 1 кв. 2015 г. произошел 1 отказа.

Таблица 11 — Отказы УШГН с наработкой от 51 до 100 суток.

В 2014 г. в категории с наработкой от 51 до 100 суток произошло 8 отказов. За 1 кв. 2015 г. произошло 2 отказ.

В 2014 г. в категории с наработкой от 101 до 365 произошло 17 отказов. За 1 кв. 2015 г. произошло 7 отказов, что составляет 61% от всех отказов, произошедших в 2015 г.

Подбор оборудования УШГН

Исходные данные:

Пластовое давление Р_пл. = 15,8 Мпа;

Забойное давление Р_з = 13,8 Мпа;

Плотность нефти с_н = 850 кг/м³;

Обводненность n= 86%;

Глубина скважины Н_ф = 2100 м;

Газовый фактор G= 51 м³/м³;

Длина хода плунжера S = 1500 мм;

Диаметр плунжера насоса d_пл. = 38 мм.

1. Определяем глубину спуска насоса:

м, (1).

L = 2100 — (13,8 — 9,5) · 10⁶) / 965,6 · 9,8 = 1650 м где Р_пр.опт— оптимальное давление на приеме насоса, МПа.

Оптимальное давление на приеме насоса устанавливается опытным путем для каждого месторождения Р_пр.опт = 2…2,5 МПа.

Плотность смеси ниже приема насоса:

— при малом газосодержании и обводненности более 80%, определяется по формуле:

_см=_вЧn_в+_н(1- n_в) (2).

2. Определяем плотность смеси ниже приема насоса.

кг/м³, (3).

с_см = (850 + 1,1 · 51 + 1000 · (0,86/(1- 0,86)) /(1,12 + (0,86/1- 0,86)) = 965,6 кг/м³

где в — объемный коэффициент нефти, принимаем условно 1,12.

3. Определяют объемную производительность установки, задавшись предварительно коэффициентом подачи насоса бп = 0,6…0,8:

м³/сут, (4).

Q_об = 15/ (0,9656· 0,6) =25,9 м³/сут По диаграмме: А. Н. Адонина для базовых станков качалок выбирают по дебиту (Q_об) и глубине спуска насоса (L_н) диаметр насоса (плунжера) (d_н) и тип станка качалки (СК), смотрите рисунки 1, 2, записывают техническую характеристику выбранного станка — качалки.

В зависимости от диаметра, глубины спуска насоса выбирают конструкцию колонны штанг [5].

Устанавливают параметры работы УШГН (режим откачки). Правильно назначенный режим откачки должен характеризоваться максимальной длиной хода S (см. техническую характеристику выбранного СК), минимальным диаметром насоса. Число качаний вычисляется по формуле:

4. Определяем число качаний балансира в минуту:

где F_пл— площадь поперечного сечения плунжера, определяют, но справочным таблицам или по формуле:

n = 25,9/(1440· 15,2·1,5·0,6·0,9656) =14 кач/мин.

5. Определяем площадь поперечного сечения плунжера насоса:

м², (6).

F_пл = (3.14 · (0,044)²) / 4 = 0,152 м²

6. Определяют необходимую мощность по формуле Д. В. Ефремова:

N=0,401ЧрЧЧSЧnЧ_смЧL_н, кВт, (7).

N=0,401· 3,14·(0,038)²·1,5·14·965,6·1650·((10,9·0,82)/0,9·0,82+0,6)·1=59,6 кВт где з_н и з_ск — соответственно КПД насоса и КПД станка-качалки, з_н = 0,9, з_ск = 0,82;

a_п — коэффициент подачи насоса (см. пункт 3); К — коэффициент степени уравновешенности СК, дли уравновешенной системы К = 1−2. Выбирают тип электродвигателя.

По диаграмме Адонина определяем тип станка-качалки:

СК10−2115.

тип насоса НВ2−38.

Насос вставной с нижним расположением замковых опор с диаметром плунжера 38 мм, длиной хода плунжера 1500 мм, длинной самого плунжера 1000 мм.