Геологиялық бөлім

 

4.2.2 Технологиялық  есеп

 

Ск-Б-2,1-2500 тереңдік сорапты қондырғының жабдықтарын

есептеу және іріктеу

Есептеу үшін бастапқы мәліметтер:

Н=1370 м;

Рпл=11,5*106 Па

Тпл=316.100 K;

Дк=0,15м;

vH=3,8мм2/с

vв=0,98мм2/с

1082 кг/м3

1082 кг/м3

0,6кг/м3

0,980 кг/м3;

0,5*106 Па;

Ту=291,50 К;

Рнас=8,5*106 Па;

GO=84 м3/м3

К/=21,5 м2/сут мПа;

К=К//86400*10-10=2,49*10 м3/сек Па;

Qж=91 м3/сут;

Q=91/86400=1,053*10-3 м3/сек;

Тср=(Т+Т)/2=303,65

1,293 кг/м3;

        71,5*10-3 Нм.

ШТСҚ-ны  есептеу

 

Құбыраралық  кеңістікте ҚТҚ есебі

Мұнай дебитін анықтаймыз:

 

qH=q(1- );

qH=1,053*10-3(1-0,6)=0,42*10-3[м/сек];

 

Ілеспе  газдардың  сығылу  коэффициентін  анықтаймыз:

Z=1-2,323*10-2(8-Рпр)* Рпр; (4.2)

Z 1=1-2,323*10-2(8-1,462)* 1,462=0,778;

Z2=1-2,323*10-2(8-1,216)* 1,216=0,808;

Z3=1-2,323*10-2(8-1,966)* 1,966=0,842;

Z4= 1-2,323*10-2(8-1,723)* 1,723=0,878;

Z5=1-2,323*10-2(8-1,477)* 1,477=0,917;

Z6 =1-2,323*10-2(8-1,231)* 1,231=0,958;

 

Бөлінген газдың тығыздығы  және шығының учаскедегі орташа термодинамикалық жағдай  кезінде  анықтаймыз:

                                                                              (1.3)

 

 

                         (1.4)

   = (84-9,88*6,705)*0,42*10-3*0,98/74,982=0,097;

=(84-9,88*5,575)*0,42*10-3*0,98/60,03=0,198;

=(84-9,88*4,445)*0,42*10-3*0,98/45,93=0,359;

   =(84-9,88*3,315)*0,42*10-3*0,98/32,849=0,640;

(84-9,88*2,185)*0,42*10-3*0,98/20,73=1,239;

=(84-9,88*1,06)*0,42*10-3*0,98/9,627=3,144;

Газдың шектік шығынын анықтаймыз:

=1.75*Д2,5К+1,25*q=1,75*0,152,5+1,25*1,053*10-3=16,566*10-3[м3/с]   (1.5)

     Нақтылы газға қаныққандықтан  (барлық учаскелер үшін, < ағын структурасынэмульсиялық) анықтаймыз.

 

                           [м3/м3]                           (1.11)

 
           

 

 

 

 

 

 

Алынған нүктелерді Р-Н графигіне түсіреміз. Сораптың қабылдайтын жеріндегі қысымды мынаған тең деп қабылдаймыз:

Рпр =(0,8-0,3)*Рнас= 0,25*8,5*106 = 2,125*106 [Па];

График бойынша Lн = 820

Адонин  диаграммасы бойынша Q=91 м3/сут және L = 820  м  үшін  мына сорапты  қабылдаймыз 7ск-12р-2,5-4000, Днас = 0,068м.

Өйткені   түсіру тереңдігі 1200 метрден аспайды, НСН-2  салынатын сорапты қабылдаймыз, диаметрлік саңылауы 

Осы себептер бойынша  шаригі бар  қарапайым клапондық  түйіндерді таңдаймыз.

dкл*Вс = dклн= 0,03 м

НСН-2-68 сорабын Дусл =89 мм(dвн=76мм, dор= 89 мм), шартты диаметрі бар СКҚ-ға 20 НТ қосылған  болаттардан жасалған штангалармен түсіруге болады.

Колонналық штангалардың құрылыстарын  екісатылы деп қабылдаймыз: 1)жоғары саты d1= 25 м, ұзындығы 1= 55%*820/100%=451 м

(су н.м = 8 м, 55 штанг)

2)төменгі саты d2= 22 м, ұзындығы.

L = 45% *820/100% =360 м

(су н.м = 8 м, 47 штанг)

Газды айыру коэффициентін анықтаймыз:

                        ;                                    (1.7)

Барлық  мәліметтер бес уческелер үшін алынады, Lн = 820

Рпр = 2,125*106 Па;

 

[м3/м3];

Рпр.нас  = Gтр/L = 67,836/9,88*10-6= 6,866*106 [Па];

 

I	1	2	3	4	5	6	7
P’=Py+iΔP	1.62*106	2.75*106	3.88*106	5.01*106	6.14*106	6.866*106	8.2*106
P’’=P+(I-1)ΔP	0.5*106	1.62*106	2.75*106	3.88*106	5.01*106	6.14*106	6.866*106

 

 

Р’y  = 8.2*106 =106*820/100 Па;

Р’6  = Р’’ 7  = Рпр.нас  = 6,866*106 Па;

1-С) уческелері бойынша  газдың сығылулық коэффициентін, орташа және келтірілген қысымдарын  анықтаймыз:

Рср1  = 1,06*106 Па;                                    

Рср2  = 2,185*106 Па;

Рср3  = 3,315*106 Па;

Рср4  = 4,445*106 Па;

Рср5  = 5,575*106 Па;

Рср6  = 6,503*106 = 106*(6,866+6,14)/2  Па;

 

 

Орташа термодинамикалық жағдайлар кезінде газдың тығыздығын және шығынын анықтаймыз:

[кг/м3];

[кг/м3];

[кг/м3];

[кг/м3];

[кг/м3];

 

V1=3.144*10-3 [м3 /c];

V2= 1.239*10-3 [м3 /c];

V3=0.640*10-3 [м3 /c];

V4=3.60*10-3 [м3 /c];

V5= 0.198*10-3 [м3 /c];

V6= (84-9.88*6.503)*0.42*10-3 *0.98/72.24=0.112 *10-3 [м3 /c];

 

“Мұнай -газ” шекарасындағы беттік тартылыстарды анықтаймыз:

[Нм];

[Нм];

[Нм];

[Нм];

[Нм];

[Нм];

 

Сақиналы кеңістіктің эквиваленттік диаметрін анықтаймыз:

d = [(d2в- d2cp)1’75*(d2в- d2cp)1’25]1/4’75;

dcp = (55%d1+45% d2)/100%=(55*0.025+45*0.022)/100 = 0.0237 [м];

d  = [(0.0762-0.02312)1’75*(0.0762-0.0232)1’25]1/4’75=0.0663  немесе

d =[(d2в -d2ср )2*(d2в -d2ср) ¾ ]3/16 = 0.0666  [м];

d 0.065 [м];

Газдың шектеулі шығынын анықтаймыз [м3/ м3];

Vкр =  1,75*d2.5+1.25*q =1.75*0.06652.5+1.25*1.053*10-3=3.312*10-3;

Нақты газқұрамы:

                         (1.8)

 

Vг1=

Сорушы клапонның ершігіндегі ГСҚ қозғалысының максимальды жылдамдықтарын анықтаймыз:

Сmaxв=

 

Графигі бойынша клапондағы шығын  коэффициентін анықтаймыз:

μ=0,35;

Сорушы клапондағы қысымның  төмендеуін анықтаймыз:

Айдау клапонындағы ершікте қозғалыстың максимальды жылдамдығын анықтаймыз:

а)

б)

графигі бойынша μ=0,35 анықтаймыз:

Сору және айдау кезінде сорап цилиндріндегі  қысымды  анықтаймыз:

Рвсц= Рпр-Рклв=2,125*106-259339=1868661 [Па];

Рнц= Рвк-Рклн=5,5*106-88002,945=558800,29 [Па];

Сораппен туындайтын  қысымның құлдырауын анықтаймыз:

∆Р = Рнц - Рпр= 5588002,9-2,125*106=3463002,9 [Па];

Цилиндрдегі шектеулі саңылауды анықтаймыз:

,

мұнда lж-плунжер ұзындығы 1ж = 1,2 м;

е - салыстырмалы эксцентиситет.

 

, сондықтан саңылаудағы  сұйықтың ағу тәртібі ламинарлы. [м3/с];

Еркін газ есебінен сорапты толтыру коэффициентін  мына формула бойынша анықтаймыз:

 мұнда

             -зияндыкеңістіктің салыстырмалы  көлемі =(0,1);

       Рнц және Рвнц-айдау, сору  кезіндегі цилиндрдегі сұйық қысымдарының газға қаныққандығы [м3/м3];

Егер Рнц Ртранс,  Rнц=0

Рнц=5,5880029*106< Ртранс=6.866*106;

Одан Рнц 0 және мына формуламен  есептеледі:

 

 

 

Рприв=Рнц/Рсрнр=5588002,9/4,585*106=1,219;

 

 

Осылайша сораппен сорудың алдын ала келесі тәртіптері белгіленген Д=0,068м;  Sпл=3см; Ск8-3,5-6000,   n=13,002 кач/мин.

             Плунжерге  сұйықтың  гидростатикалық  салмағы:

Рж=(Рвып-Рвсу)*F=(5,5*106-186661)*36,317*10-4=13198,829[Па м2];

Жоғары және  төмен кезінде динамикалық коэффициенттер:

Штанганың жүргіштігі және көмекші көбей

      Плунжерде жинақталған кедергі күштер:

Рплн = Рплн*F =88.002*945*36.317*10-4=319.6[Н] ;

[Н]

Штангалық колонканың сатыларының ұзындығы:

[55.068%L сорап];

l1=Ln-l2=820-459.755=360.245[43.932%L сораптың];

 

ШСҚ берліс коэффициентін анықтаймыз:

Құбырдың және штанганың серпімді деформациясы:

[м];

 

Вирновский формуласы бойынша жылтырнатылған штоктың жүріс ұзындығы;

S=(Sпл+λ)*(cos(

1)*cos( 2)- *sin( 1)*sin( 1));

  қатар;

  қатар;

S=(3+15,252*10-2 )*cos(0,103)*cos(0,014)- *sin(0,103)*sin(0,014))= 3,129;

Жақын  стандартты ұзындық қабылдаймыз [1.167], S=3,5 м және тербеліс саны мен плунжер  жүрісінің  ұзындығын анықтаймыз:

 

n=(3.1296*0.217)/3.5=0.194c-1=11.64мин-1;

[м];

Серпімді деформацияны  есептеумен  беріліс коэффициенті :

ШСҚ –ға берілісінің  жалпы  коэффициенті

  Берілген сұйық дебитінің алынуын тексеремыз;

Қателік: П=(1,101-1,053)/1,101=0,043=4,3;

 

ШСҚ –ны пайдалану көрсеткіштерінің  есебі

 

Берілген есептің шарты үшін жөндеу  сандарын қабылдаймыз.   басқада жөндеулер n=1 . жылына  жалпы жөндеу сандары

             Ұңғыны жер асты жөндеуге, жөндеу  аралық кезеңге пайдалану коэффициентіне  және  мұнайды жылдық  өндіруіне  кететін  уақытты анықтаймыз.

     сағат

Мұндағы tp1-штангінің үзілуін жоюға  ұңғы  жерасты  жөндеу кезіндегішығындалған уақыт-15 сағат; tp2-ЖАЖ=20, 20 сағ тең , tpл=36сағ.

 

  Торг - ұйымдастырылған  тоқтаулар 40 сағатқа тең

 

 

4.2.3 Газ якорды  таңдау есебі

 

Өлшемді анықтау,сеперациялық коэффициент және келесі шарттарға сай газ якорлпрды таңдау: Пайдалану ұңғыларының колоннасының D=168мм; диаметрі диаметр насос D=43мм; жылтыраған штоктың  жүріс ұзындығы S=1,2 м; тербеліс саны n=9; терең насосының динамикалық деңгейі h=50м; мұнай құрамындағы су 20%; барлық мүнайдың салыстырмалы yн=0,85Г/см2 ;

   Жеңіл мұнайдың  кинематикалық тығыздығы v=0.15см2/сек; газ факторы G0=520м3/м3; құбырдың газ факторы Gқ=25м3/м3 ;  Газдың ергіштің коэфиценті α=0,5м3/м3 ат ; якордың пайдалану көлемдік коэфиценті a=0,6; газ көпіршіктеріні  бөліну диаметрі  δ=0,2см;

Сақиналы алаңдағы (сепарациялық) қимадағы якордың формулада:

 

Fa=0,00065==90см2

 

Fпл=14,6см2-көлденең қима алаңындағы плунжер диаметрі 43мм.

 

Сорғыш турба диаметрі dн=4,8см ;     

Газ якорының корпустық диаметрі:

Dя=+d2н==11,8см2

 

Диаметрі D=168мм-лі колоннаға диаметрі d= 11,8см2 якорды орналастыру мүмкін емес, сондықтан копкорпусты якорды қабылдау керек. Негізінен якор корпусы диаметрі D=10.2см,корпусқа керекті санды анықтаймыз:

nk=Fя/Fя=90/64=1.4;

 

Сепарациялық қима алаңындағы газ якоры, мынаған тең:

 

0,785(Dя)2-d2)=0.785(10,22-4,82)=64см2

 

Екі корпусты газ якорын қабылдаймыз(n=2)

Жұмыстық бөліміне арналған әр бір газ якорь корпусының ең кіші ұзындығы:

  

Lмин=Fпл/2аFя=14,6180/2 0,6 64=34см.

  

Lмин =34см жұмыс жасау бөлігіне кіреді.

 

Тәжірибелік әр бір газ якорының  ұзындығы  102см ден кем болмау керек:                lмин=20Dя/2=2010,2/2=102см

Яғни әрбір газ якорының ұзындығын 100см-1м деп аламыз.Аллен формуласымен қабылданған, қима алаңындағы анықталған якорды    тексереміз Fя. Газ көпіршіктерінің  қалқып шығу жылдамдығы:

с=0,261δ=0,2610,2 =9,6см/сек

 

 

 

Ренольдс саны;

Re=сδ/v=9,60,2/0,15=12,8

 

 Егер осы жағдайда болса Re10, онда Аллена формуласын қабылдаймыз.

Газ якор қимасына  сұйықтықтың орташа өту жылдамдығы:

v=FплSn/aFяnk60=14,6 •180 •12/0,6• 64 •60=6,8см/сек

 

Демек, сұйықтықтың жылдамдық қозғалысы якорда v сондай төмен,қалқып шыққан газ көпіршіктерінің жылдамдығына қарағанда с, сондықтан газ якор шартты нормалды жұмыста жасайды.

 Газды якор сепарациялық  коэфицентті анықтаймыз:

 

Kc=

 

Gя-газ саны, газды якорге келген газ саны, в м3/м3 Gн-газ саны, насос арқылы келген газ саны, в м3/м3;

 

Gя=0,5(G0-αр)/p+1=Fпл/Fұң-Fяnk;

 

ат- қабылданған артық қысым;   

-қима алаңы 6 пайдалану  колоннасы;

Gя=0,5(520-0,5 4,25)/4,25+1 •14,6/177-64•2=14,8м3/м3

 

Сепарация коэффиценті:

 

K0= =

 

 

4.3 Компьютерлік ақпаратпен технологиялық есеп

 

unit

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, TeEngine, Series, ExtCtrls, TeeProcs, Chart;

type

TForm1 = class(TForm)

     Button1: TButton;

Chart1: TChart;

     Series1: TLineSeries;

     Series2: TLineSeries;

     Button2: TButton;

     SaveDialog1: TSaveDialog;

     procedure Button1Click(Sender: TObject);

     procedure Button2Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var // gazdy yakordyn aiyrgysh koefficientin anyktau

i,j,k,l,m,n:integer;

   st,h,h_gl,h1,tpl,tust,ugol,d:double;

   qm,alfa:double;

   str,str1,sim:string;

   f1,f2:textfile;

   Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

assignfile(f1,'berilgen_diametr.pas');

   rewrite(f1);

assignfile(f2,'jauap_biiktik.pas');

   rewrite(f2);

   q:=1.053;

   β:=0,6;

   P_pl:=1,8;

   K:=12;

//agymdagy malimettergi shygaru

str:='bastapky berilgenderi';

write(f1,' munai shygymy ', q:10:3,' ',

‘munai kanygu kysymy', β:10:6);

writeln(f1);

write(f1,'kabat kysymy',P_pl:10:3,

   'koif.', K:10:3);

   writeln(f1);

//munai shygymyn esepteu

q:=q(1- β_b);

   write(f2,'munai shygymy',q:12:9);

   writeln(f2);

//tup kysymyn esepteu

   P_zab:=P_pl-q;

write(f2,'tup kysymy',P_zab:12:9);

   writeln(f2);

end;

   //agymdagy malimettergi shygaru

   str:=' ungyma terendigin anyktau ';

   write(f2, str:60);

   writeln(f2);

   for j:=1 to n do

   write(f2,h_zab[j]:10:3,' ');

   writeln(f2);

   str:='ungy boynsha temperaturanin taraluy';

   write(f2, str:40);

   writeln(f2);

   for j:=1 to n do

   write(f2,temper_zab[j]:10:3,' ');

   writeln(f2);

   //agymdagy malimettergi shygaru

   str:=' ungyma terendigin anyktau ';

   write(f2, str:60);

   writeln(f2);

   for j:=1 to n do

   write(f2,h_ust[j]:10:3,' ');

   writeln(f2);

   str:='ungy boynsha temperaturanin taraluy';

   write(f2, str:40);

   writeln(f2);

   for j:=1 to n do

   write(f2,temper_ust[j]:10:3,' ');

   writeln(f2);

   closefile(f1);

   closefile(f2);

   for j:=1 to n do

Chart1.SeriesList[0].AddXY(temper_zab[j],h_zab[j]);

for j:=1 to n do

Chart1.SeriesList[1].AddXY(temper_ust[j],h_ust[j]);

end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

begin

if SaveDialog1.Execute then