Расчет глубины погружения насоса под динамический уровень

Минимальное погружение насоса под динамический уровень

hн min=Руρg-Ратρg+S2+1729μ2∙F2f02∙(Sn)2g

где F – площадь сечения плунжера, м2; f0 – площадь сечения отверстия в седле всасывающего клапана, м2; μ – коэффициент расхода, характеризующий пропускную способность клапана и являющийся функцией числа Рейнольдса; значение μ находят по графику (рисунок 1).



Клапаны: 1 – завода им. Дзержинского; 2 – нормального исполнения; 3 – закрытого типа

Рисунок 3. График для определения коэффициента расхода для различных клапанов штанговых насосов

1. Число Рейнольдса:

Re=d0υν
где υ– максимальная скорость жидкости в седле клапана, м/с:

υ=Ff0∙πnS60=D2d02∙πnS60=0,03820,0172∙3,14∙9∙1,560=3,53мс
Re=d0υν=0,017∙3,530,95∙10-5=6317
2. По кривой μ=f(Rе), (рисунок 3), для одинарных клапанов нормального исполнения открытого типа находим μ=0,25.

3. Определяем минимальное погружение насоса под динамический уровень.
Учитывая, что F=0,785·D2 и f0=0,785·d02 и преобразовывая формулу, получим
F=0,785·D2 = 0,785* 0,0382 = 0,00113 м2
f0=0,785·d02 = 0,785* 0,0172 = 0,00023 м2

hн min=Руρg-Ратρg+S2+1729μ2∙F2f02∙(Sn)2g

hн min=30∙103850∙9,81-0,1∙106850∙9,81+1,52+1729∙0,252∙0,0011320,000232∙1,5∙929,81

hн min=3,60-12,0+0,75+0,0002330,0000236=2,2 м

Вывод: Таким образом, при погружении насоса более чем на 2,2 м будет обеспечено условие, необходимое для поступления жидкости в цилиндр насоса.



КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2

Требования безопасности при добыче нефти УЭЦН

К основным электроопасным объектам относятся скважины, оборудованные УЭЦН и ШСНУ к которым подведены линии электропередач, кабели большой длины, в которых может возникнуть обрыв провода. На территории кустов, скважин, имеются трансформаторы, станции управления. Всё это создаёт опасность поражения электрическим током. При эксплуатации скважин УЭЦН увеличивается зона поражения электротоком, т.к. резко возрастает длина токопроводящего кабеля от пульта управления до электродвигателя, причём часть его проходит по поверхности.
К пожаро- и взрывоопасным объектам на предприятии относятся: цех подготовки и перекачки нефти, товарные парки нефти, заправочные станции, мини нефтеперерабатывающий завод. Помещения, в которых взрывоопасные смеси не образуются при нормальных условиях работы, но могут образоваться при авариях и неисправностях - это помещения нефтяных насосных, газовых компрессорных станций, газораспределительных будок. Оборудование, используемое при нефтедобыче и при ремонте нефтепромыслового оборудования, относится к классу опасного. Взрыв или возгорание газообразных или смешанных горючих химических веществ наступает при определенном содержании этих веществ в воздухе, что приводит к разрушению и повреждению зданий и сооружений, технологических установок, емкостей и трубопроводов.
Опасным оборудованием являются: движущиеся машины и механизмы, незащищенные подвижные элементы производственного оборудования, передвигающиеся изделия, заготовки, материалы. Для данного вида работ это постоянно действующий фактор. Основными движущимися и опасными элементами являются кронблоки, талевая система, с помощью которой производятся спускоподъемные операции насосно-компрессорных труб, используемые при проведении подземного и капитального ремонта скважин, всевозможные лебедки, пневматические и полуавтоматические ключи, наземное оборудование скважин, станки качалки и другие элементы.
Источниками производственного шума являются электродвигатели, дымососы и вентиляционные установки, дробилки, трансформаторы, станки, электромашины, нефтедобывающее оборудование, транспортные средства и многое другое. Большинство машин и агрегатов на промысле характеризуются высоким уровнем шума и вибрации. Сильный шум создаётся при редуцировании газа, продувке скважин, проведении обработок ПЗП. Работа технологических компрессоров, насосов, электродвигателей также сопровождается шумом.
К ним относят выхлопные газы автотранспорта, разлившиеся на территории промысла химические реагенты, добавляемые в трубопровод при транспорте нефти, сгораемые газы на факелах, нефтепродукты, разлившиеся в водоемы при порывах трубопроводов. Для данного производства свойственно применение химических реагентов, имеющих раздражающее, сенсибилизирующее и канцерогенное воздействие на организм человека - это ингибиторы коррозии, применяемые на всем участке движения нефтяных эмульсий, диэмульгаторы, стабилизаторы, применяемые на АГЗУ, ДНС, УПСВ и ЦППН.
Для обработок призабойных зон пласта используются химические реагенты, при разливе которых может произойти загрязнение природной среды и заражение персонала, проводящего обработки.
Обеспечение безопасности на предприятии осуществляется по трем направлениям:
1) разработка и внедрение эффективных мероприятий, обеспечивающих безопасность труда;
2) обеспечение надежной защиты работников и инженерно-технического комплекса в чрезвычайных ситуациях;
3) проведение комплекса мероприятий по обеспечению экологической безопасности в районе деятельности предприятия.
Осложнения, возникающие в скважинах при различных способах эксплуатации

Условия эксплуатации различных месторождений и отдельных продуктивных пластов в пределах одного месторождения могут сильно отличаться друг от друга. В соответствии с этим осложнения в работе фонтанных скважин также могут быть разнообразны. Однако можно выделить наиболее типичные и частые или наиболее опасные по своим последствиям осложнения, к которым относятся следующие:
- открытое нерегулируемое фонтанирование в результате нарушений герметичности устьевой арматуры;
- образование асфальто-смолистых и парафиновых отложений на внутренних стенках НКТ и в выкидных линиях;
- пульсация при фонтанировании, могущая привести к преждевременной остановке скважины;
- образование песчаных пробок на забое и в самих НКТ при эксплуатации неустойчивых пластов, склонных к пескопроявлению;
- отложения солей на забое скважины и внутри НКТ.
При добыче нефти и газа известно очень много случаев открытого фонтанирования и грандиозных продолжительных пожаров фонта

Расчет глубины погружения насоса под динамический уровень
Задание: Рассчитать минимальное погружение насоса под динамический уровень без учета влияния газа при следующих условиях работы: диаметр плунжера насоса D, мм; клапаны одинарные, нормального исполнения, открытого типа; диаметр отверстия в седле всасывающего клапана d0, мм; длина хода сальникового штока S, м; число качаний в минуту n; кинематическая вязкость нефти v, м2/с; упругость паров откачиваемой нефти ру, кПа; плотность нефти ρ, кг/м3; атмосферное давление рат = 0,1 МПа.

Таблица №1 - Исходные данные

№
Варианта





7 Параметры

Диаметр плунжера насоса D, мм




38 Диаметр отверстия в седле всас. кл. d0, мм



17 Длина хода сальникового штока S, м




1,5 Число качаний в минуту n;



9 Кинемати-
ческая вязкость нефти v, м2/с


0,95·10-5 Упругость паров откачива-
емой нефти ру, кПа


30 Плотность нефти ρ, кг/м3





850