Спосіб підбору установки свердловинного електровідцентрового насоса

Спосіб підбору установки свердловинного електровідцентрового насоса шляхом побудови кривої розподілу тиску в експлуатаційній колоні свердловини від вибійного тиску, знайденого за оптимальною подачею електровідцентрового насоса, пластовим тиском та коефіцієнтом продуктивності свердловини, за принципом "знизу вверх" та кривої розподілу тиску в насоснокомпресорних трубах, який відрізняється тим, що після побудови кривої розподілу тиску в експлуатаційній колоні визначають значення тиску, вмісту газу, густини і в'язкості продукції на U 1 3 електровідцентрового насоса здійснюється шляхом побудови кривої розподілу тиску в експлуатаційній колоні свердловини від вибійного тиску, знайденого за відомими оптимальною подачею електровідцентрового насоса, пластовим тиском та коефіцієнтом продуктивності свердловини, за принципом "знизу вверх" та кривої розподілу тиску в насосно-компресорних трубах, після побудови кривої розподілу тиску в експлуатаційній колоні визначають значення тиску, вмісту газу, густини і в'язкості продукції на розрахунковій глибині спуску насоса, задають похибку розрахунку гирлового тиску і визначають розрахунковий гирловий тиск за кривою розподілу тиску в насосно-компресорних трубах, яку будують за принципом "знизу вверх" від тиску на викиді насоса, рівного сумі тиску на прийомі насоса та перепаду тиску створюваного насосом, розрахованого з врахуванням вмісту газу, густини, в'язкості продукції та сепарації вільного газу на прийомі насоса, визначення розрахункового гирлового тиску повторюють для різних глибин спуску насоса у наперед заданому діапазоні, при цьому розрахункову глибину спуску насоса приймають оптимальною і припиняють розрахунок, якщо абсолютна величина різниці між розрахунковим та проектним гирловим тиском менша прийнятої похибки розрахунку гирлового тиску, а у разі незнаходження оптимальної глибини спуску насоса на всьому діапазоні розрахункових глибин повторюють розрахунок для іншого типорозміру насоса. Суттєвими відмінними ознаками способу підбору установки свердловинного електровідцентрового насоса є те, що після побудови кривої розподілу тиску в експлуатаційній колоні визначають значення тиску, вмісту газу, густини і в'язкості продукції на розрахунковій глибині спуску насоса, задають похибку розрахунку гирлового тиску і визначають розрахунковий гирловий тиск за кривою розподілу тиску в насосно-компресорних трубах, яку будують за принципом "знизу вверх" від тиску на викиді насоса, відкоригованого з врахуванням вмісту газу, густини, в'язкості продукції та сепарації вільного газу на прийомі насоса, визначення розрахункового гирлового тиску повторюють для різних глибин спуску насоса у наперед заданому діапазоні, при цьому розрахункову глибину спуску насоса приймають оптимальною і припиняють розрахунок, якщо абсолютна величина різниці між розрахунковим та проектним гирловим тиском менша прийнятої похибки розрахунку гирлового тиску, а у разі незнаходження оптимальної глибини спуску насоса на всьому діапазоні розрахункових глибин повторюють розрахунок для іншого типорозміру насоса. Суть запропонованого способу підбору установки свердловинного електровідцентрового насоса пояснюється кресленням Фіг., на якому графічно показано послідовність побудови кривих розподілу тиску під час його здійснення, де 1 крива розподілу тиску в експлуатаційній колоні, 2, 3, 4 - лінії перепадів тиску створюваних насосом, 5, 6, 7 - криві розподілу тиску в НКТ. 16540 4 Побудову кривих розподілу тиску виконують наступним чином. Від знайденого за пластовим тиском Рпл, оптимальною подачею електровідцентрового насоса та коефіцієнтом продуктивності свердловини значення вибійного тиску Рвиб будують криву 1 розподілу тиску в експлуатаційній колоні. На розрахункових глибинах Lmin, Li, Li+1, від тисків на прийомі насоса Pпp(Lmin)> Pпp(Lі), Pпp(Lі+1) відкладають горизонтальні лінії 2, 3, 4 перепадів тиску, створюваних насосом. Від тисків на викиді насоса Рв(Lmin), Рв(Lі), Рв(Li+1) будують криві 5, 6, 7 розподілу тиску в НКТ і отримують розрахункові гирлові тиски Pг(Lmin), Pг(Li), Pг(Lі+1). Спосіб підбору установки електровідцентрового насосу здійснюють наступним чином. За продуктивною характеристикою свердловини вибирають типорозмір насоса, для якого виконують розрахунок. З характеристики насоса вибирають значення оптимальної продуктивності (при якій забезпечується максимальний коефіцієнт корисної дії (ККД) установки) і напору. Задають значення розрахункового діапазону глибин спуску УЕВН, крок зміни розрахункової глибини його спуску, величину похибки розрахунку δ гирлового тиску. Наприклад, мінімальну глибину спуску УЕВН Lmin приймають рівною напору насоса, а максимальну глибину Lmax обмежують глибиною, на якій температура у свердловині дорівнює допустимій температурі роботи насоса. За значеннями оптимального дебіту насоса, коефіцієнта продуктивності свердловини та пластового тиску Рпл визначають вибійний тиск Рвиб і будують криву розподілу тиску (лінія 1) в експлуатаційній колоні свердловини до розрахункової глибини спуску насоса за принципом "знизу вверх", яку спочатку приймають рівною мінімальній глибині Lmin з розрахункового діапазону глибин. Знаходять тиск Pпp(Lmin), вміст газу, в'язкість та густину продукції на цій глибині. З їх врахуванням, а також з врахуванням сепарації газу на прийомі УЕВН перераховують перепад тиску створюваного насосом (лінія 2). Знаходять тиск на викиді насоса Рв(Lmin) як суму отриманих значень перепаду тиску (лінія 2) і тиску на прийомі насоса Pпp(Lmin). Будують криву розподілу тиску в НКТ (лінія 5) за принципом "знизу вверх" від тиску на викиді насоса Рв(Lmin) і знаходять розрахунковий гирловий тиск Рг(Lmin). Порівнюють знайдене значення гирлового тиску з проектним тиском Рг. Якщо різниця між ними менша прийнятої величини похибки розрахунку 5 гирлового тиску, розрахунок припиняють і приймають розрахункову глибину спуску насоса оптимальною. Якщо різниця гирлових тисків більша похибки розрахунку гирлового тиску 5, повторюють розрахунок для більших глибин спуску насоса Lі, Lі+1, які визначають як суму попередньої глибини спуску насоса і кроку глибини спуску. Від тисків на прийомі насоса Pпp(Lі), Pпp(Lі+1) відкладають горизонтальні відрізки відкоригованих напорів 3 і 4. Від тисків на викиді насоса Pпp(Lі), Pпp(Lі+1) будують відповідні криві розподілу тиску в НКТ (лінії 6 та 7). 5 16540 Якщо різниця гирлових тисків більша похибки розрахунку гирлових тисків на всьому діапазоні розрахункових глибин, то вибирають насос тієї ж продуктивності з іншим компонуванням напірних секцій (іншим напором) або інший типорозмір насоса і повторюють розрахунок. Для реалізації даного способу розроблено програму для ПЕОМ, що дозволяє більш ефективно вибрати типорозмір УЕВН і забезпечити оптимальний режим його роботи. Криві розподілу тиску в експлуатаційній колоні та НКТ будують за однією з відомих методик, яку вибирають з врахуванням особливостей умов експлуатації свердловини. Приклад виконання способу. Основні вихідні дані для розрахунку: пластовий тиск Рпл=24,3МПа; глибина свердловини Lсв=3200 м, обводненість продукції свердловини - 85 %; коефіцієнт продуктивності свердловини - 8 м3/(д·МПа); тиск насичення нафти газом - 22МПа; проектний гирловий тиск - 1,8МПа, прийнята похибка розрахунку гирлового тиску 6 δ=0,1МПа; динамічна в'язкість пластової нафти 0,43МПа·с; густина дегазованої нафти - 820кг/м3; густина пластової води - 1060кг/м3; густина нафтового газу в стандартних умовах - 0,7кг/м3; мінімальна розрахункова глибин спуску насоса Lmin=1700 м; максимальна розрахункова глибина спуску насоса Lmax=2500м. Для розрахунку вибрано установку ЕВНА5-60-1850, оптимальна подача якої становить 60 м3/д. В таблиці наведено результати підбору УЕВН для свердловини з заданими параметрами. Початкова розрахункова глибина спуску насоса прийнята рівною 1700м. Похибка розрахунку гирлового тиску на цій глибині становить 0,42МПа. Розрахунок послідовно повторювали для розрахункових глибин 1750, 1800, 1850, 1900, 1950, 2000, 2050, 2100м. Оптимальною прийнято глибину спуску насоса 2100м, при якій похибка розрахунку гирлового тиску становить 0,08МПа, що менше прийнятої похибки розрахунку гирлового тиску - 0,1МПа. Таблиця Основні результати підбору установки свердловинного електровідцентрового насоса ЕВНА5-60-1850 Розрахункова глибина спуску насоса Lі, м 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 Вибійний тиск Рвиб,МПа Тиск на прийомі насоса Рпр,МПа 16,8 16,8 16,8 16,8 16,8 16,8 16,8 16,8 16,8 2,61 2,94 3,33 3,74 4,16 4,57 4,98 5,34 5,82 Характеристики продукції на прийомі насоса Вміст газу Динаміч. Густина у в’язк. 3 продукції,кг/м продукції, Продукції, % % 732,5 27,4 0,315 761,8 23,5 0,310 787,5 21,8 0,307 811,8 19,2 0,304 833,8 17,0 0,302 853,2 14,9 0,299 871,1 13,1 0,297 881,4 11,5 0,295 900,3 10,0 0,293 Технічний результат від використання корисної моделі полягає у тому, що удосконалено спосіб підбору установки електровідцентрового Перепад тиску, створюваний насосом,МПа Тиск на викиді насоса Рв,МПа Розрахунковий гирловий тиск Рг,МПа Похибка розрахунку гирлового тиску δ,МПа 14,06 14,27 14,44 14,59 14,76 14,85 14,97 15,02 15,06 16,67 17,21 17,77 18,33 18,92 19,43 19,95 20,36 20,88 2,22 2,16 2,11 2,05 2,01 1,97 1,95 1,91 1,88 0,42 0,36 0,31 0,25 0,21 0,17 0,14 0,11 0,08 насоса, який дозволяє ефективно визначити типорозмір і параметри роботи насоса відповідно до умов роботи конкретної свердловини. 7 Комп’ютерна верстка О. Чепелев 16540 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601