Көрсеткіштер
Пайдалану əдістері
ШТС
ЭВС
ЭОТС
1 2 3
4
Күрделі салым
Төмен, тереңдігіне жəне өнімділігіне
байланысты жоғарылайды
Төмен,
қуатты
өсіруге
байланысты
жоғарылайды
Жер
асты
жабдықтары
Көп
түрлігімен
сипатталады
Көп түрлі.
Статорға
қажетті
эластомерді
таңдаудың
қиындығы
Типтік өлшемдері
көптүрлі болуы.
Кабелдің болуына
байланысты
конструкциясында
қиындықтар бар
Пайдалы
əсер
коэффициенті
К
н
= 0,8+1,0
болғанда
50-60 %
50-70 %
Жоғары
өнімді
ұңғымалар үшін
50 %.
Q
эн
<< 160м
3
/тəу
болғанда
төмендейді
Реттеудің
мүмкіндігі
Қарапайым - S, d
н
,
n
x
өзгерту арқылы
Шектелген
-
ротордыңnөзгеруіне
байланысты
Шектелген – дəл
таңдауды
талап
етеді
Келеңсіздіктер
Сальник арқылы
сұйық
жіберіп
қояды
Эластомердің істен
шығуы – сальник
арқылы
қысылып
қалуы
Аралық
үлкен
қуатты қажет етеді
Пайдалану
шығындары
ТөменН
н
=2250м
жəнеQ
ж
<64 м
3
/тəу
дейін
Төмен, статордың
өмірлік ұзақтығына
тəуелді
АЕК
(айлық
есептік көрсеткіш)
төмендегенде
өседі,
N
ЭД
үлкенболғанда
салыстырмалы
түрде жоғары
Сенімділігі
Өте
жақсы,
қиындықтар
төмендейді
Жақсы,
сенімді
эластомер болғанда
Ұңғымадағы
температураға
сапалы
сорапты
таңдауға
байланысты
болады
Жүйені жобалау Қарапайым – əр
бір ұңғыма жеке-
жеке
қарастырылады
Қарапайым –
қондырғыны
таңдауда
шектеу
болады
Дəл
нақты
мəліметтерді талап
етеді, өте қатал
жеке-жеке
қарастырылады
15
1 2 3
4
Пайдалану
шарттары
(шектеулер)
Шегендеу
тізбегінің диаметрі
140
мм
кем
болмау керек,
Q
ж
<80
м
3
/тəу
болғанда
Н
сп
<<2300 м жəне
Q
ж
<2,5м
3
/тəу
болғанда
Н
сп
<<4560 м
Шегендеу тізбегінің
диаметрі 140мм
жоғары болу керек
жəне
сораптың
іліну
тереңдігі
1500м аз болу керек
N
дв
шектеулі,
температуралар,
D
ok
<300мм,
Нсп<3000 м
Қабылдаудағы
шарттар
р
пр
> 0,35÷0,7 МПа р
пр
≈< 0,7 МПа
р
пр
≈< 0,7 МПа,
β
г
<5%
Қондырғыны
пайдалану
тереңдігі
Q
ж
<80м
3
/тəу
болғанда
Н
сп
2300м дейін,
Q
ж
<2,5м
3
/тəу
болғанда
Н
сп
<<4560м
Н
сп
<1500м
Н
сп
<3000м
Алатын ауданы
Тербелмелі
қондырғының
(СК) астында
Үлкен емес
Үлкен
емес–
трансформатор
Жетекші
қозғалтқыш
Электрлі немесе газды
Электрлі
Парафиннің
түзілуі (онымен
күресу)
Ингибитор,
скребок, қолдану
жəне
жылумен
өңдеу
Ингибиторды
сақиналы
кеңістікпен
беру, жылумен өңдеу
Ұңғыма
бағанының
қисықтығы
Үйкелісті
жоғарылатады,
қисықтығы əр бір
10м-ге
α<<5
o
болғанда
тиімді
Ортаға
қойғыш
(центратор) қажет
болады
Əр
бір 10м
аралыққа ауытқу
бұрышы 2
o
–тан
аспаса,
қанағаттанарлық
Екі
қатарлы
көтеру жүйесін
қолдану
D
ok
<178мм
шегендеу
құбырларын
қолданғанда
мүмкін
Жоқ
Жоқ
Механикалық
қоспалар
μ=10÷200
мПа·с
болғанда
жəнеқұмның
мөлшері 10%
асқанда мүмкін
Құмның
мөлшері
50% жəне μ>200
мПа•с
болғанда
жақсы
Механикалық
қоспалар 0,2%
дейін
рұқсат
етіледі,
қажауға
төзімді
16
материалдарды
қолдану керек
Тұтқырлық
μ=200
мПа·с
болғанда
жəне
Q
ж
=64м
3
/тəу
болғанда жақсы
Өте жақсы
μ=200
мПа·с
болғанда қанағат-
танарлық, Nмəнін
жоғарылатып
р
у
төмендету керек
Жоғары
өнім
беруі
Қанағаттанарлық –
Н
сп
=300
м
болғанда Q
max
=640
м
3
/тəужəне
Н
сп
=1500
мболғанда
Q
max
=160м
3
/тəу
Н
сп
=610 м болғанда
Q
max
=320м
3
/тəу
жəне
Н
сп
=1500
мболғанда
Q
max
=32
м
3
/тəу
болуы мүкін
Н
сп
=1200
м
болғанда Q
max
=640
м
3
/тəу өте жақсы.
Жүйенің
қуатын
жоғарылату керек.
Аз өнім беруі
Өте жақсы Q=16 м
3
/тəу болғанда
Нашар
– Q=64
м
3
/тəу
болғанда
ПƏК төмен
Ескерту: СПО — түсіріп-көтеру операциясы: ГК — газлифті клапан; Кн —
толу коэффициенті; р
р
— жұмыс қысымы; Q
ж
— сұйық өнімі; Г- газ
факторы; V
r
— газ шығыны; S—жылтыратылған шток ұзындығы; d
н
—
сорапдиаметрі; п
х
— жүріс саны; п — айналу жиілігі; Q
cж
— күштік
сұйықтың көлемдік шығыны; d—диаметр; К
Э
— пайдалану коэффициенті;
ЭД—қозғалтқыш; N — қуаты; р
сн
— күштік сораптың қысымы; Т—
температура: Н
сп
— сорапты түсіру тереңдігі; D
0К
— шегендеуші құбырдың
диаметрі; р
пр
— сорап қабылдауындағы қысым; Δр — қысымның түсуі; H
yp
— динамикалық деңгейдің тереңдігі; СК — тербелмелі қондырғы; α—
тігінен ауытқу бұрышы; р
у
— сағадағы қысым; μ — тұтқырлық; ρ —
сұйықтың тығыздығы; Q
max
— ұңғыманың жоғары (максимальды) өнімі;
Q
min
— ұңғыманың ең аз (минимальды) өнімі.
Бақылау сұрақтары:
1. Ұңғыманы пайдалану кезіндегі маңызды жұмыстар жөнінде не
білесіз?
2. Ұңғыма өнімінің сулану мөлшерінің жоғарылауы қандай
жағдайларға алып келеді?
3. Пайдалану əдісін таңдауда негізгі ережелер қалай анықталады?
4. Ұңғыма өнімі аз болғанда сораптың қандай түрлерін қолданған
тиімді болып табылады?
5. Мұнайгаз ұңғымаларын пайдалану əдісін таңдауда негізгі
ережелер қандай жағдайлармен анықталады?
17
2. ФОНТАНДЫ ҰҢҒЫМАЛАРДЫ ПАЙДАЛАНУ
2.1. Артезиандық фонтандау
Қандай да болмасын жаңадан ашылған мұнайгаз кен орнын игеру
кезінде ұңғымадан мұнайды көтеруге қабат қысымы жеткілікті болады.
Ұңғымамен сұйықты көтеру тек қабат энергиясының есебінен жүзеге
асатын пайдалану əдісін – фонтанды əдіс деп, атаймыз. Қабат қысымы
төмендеуі кезінде немесе ұңғыманың сулануы жоғарылаған жағдайда,
пайдаланудың механикаландырылған əдісіне (газлифтілі немесе сорапты)
ауыстырылады.
Ұңғыманың фонтандауы жаңадан ашылған, қабат қысымы жоғары,
мұнай кен орнындағы ұңғымаларда болады. Ұңғымадағы түптік қысым,
сұйық бағанының гидростатикалық қысымынан, үйкеліс қысымынан жəне
сағадағы кері қысымнан үлкен болуы керек [3, 11].
Кез-келген фонтанды ұңғымалардың жұмысы үшін жалпыға ортақ
шарт бойынша негізгі теңдеу төмендегідей:
Р
С
= Р
Г
+Р
ТР
+ Р
У
(2.1)
мұндағы Р
С
– ұңғыма түбіндегі қысым; Р
Г
, Р
ТР
, Р
У
– ұңғымада
тігінен есептелген сұйық бағанының гидростатикалық қысымы, сорапты
компрессорлық құбырдағы (СКҚ) үйкеліске кеткен қысым жəне
сəйкесінше сағадағы қарсы қысым.
Ұңғыманың фонтандауының екі түрі бар:
- сұйықтың фонтандауы;
- артезиандық фонтандау (онда газ көпіршіктері болмайды).
Сұйықтың фонтандауы кезінде, сұйық құрамында газ көпіршіктері
болады, ал газдың болуы сұйықтың жоғары көтерілуін жеңілдетеді. Бұл
фонтандаудың кең тараған түрі.
Артезианды фонтандау, мұнай құрамында еріген газ болмаған
жағдайда жəне ұңғымадағы газдалмаған сұйық бағаны гидростатикалық
қысымнан жоғары болған кезде болуы мүмкін.
Артезиандық фонтандау кезінде ұңғыма түбіндегі қысым (2.1)
теңдеуімен анықталады, ал сұйықтың тұрақты тығыздығына байланысты,
сұйық бағанының гидростатикалық қысымы келесі өрнекпен өрнектеледі:
gH
Г
(2.2)
мұндағы
- ұңғымадағы сұйықтың орташа тығыздығы;
Н- тігінен алғандағы ұңғыма түбімен сағасының ара қашықтығы.
Иілген ұңғымалар үшін:
cos
L
мұндағы
18
L- иілген ось бойынша ұңғыманың түбінен сағасына дейінгі
қашықтық;
- ұңғыма қисаюының орташа зениттік бұрышы.
Сұйық сорапты компрессорлық құбыр арқылы (СКҚ) жылжығанда
салқындайды жəне оның тығыздығы аздап өзгереді. Сол себептен
есептеулер кезінде орташа тығыздық қолданылады:
2
y
c
, (2.3)
мұндағы
c
,
y
- сəйкесінше, термодинамикалық жағдайдағы ұңғыма
түбіндегі жəне сағасындағы сұйықтың тығыздығы.
Құрамында суы бар мұнай фонтандау кезінде сұйықтың тығыздығы
орташа есептелінеді
n
n
c
B
c
H
c
1
(2.4)
n
n
y
B
y
H
y
1
мұндағы n – қоспа құрамындағы судың үлесі (сулану),
H
,
B
- ұңғыма сағасындағы жəне түбіндегі мұнай мен судың
тығыздығы.
Құбырдағы сұйықтың үйкелісіне кеткен қысым шығыны келесі
теңдеумен анықталады
g
g
d
L
ж
тр
2
2
(2.5)
мұндағы L- ұңғыма осі ішіндегі сорапты компрессорлы құбырдың
(СКҚ) ұзындығы. СКҚ ішіндегі сұйықтың жылдамдығы,
ж
- сұйықтың
көлемдік
коэффициенті
арқылы
жəне
СКҚ-дағы
орташа
термодинамикалық шартындағы оның тығыздығы арқылы анықталады:
f
B
Q
B
Q
B
B
B
H
H
H
ж
1
(2.6)
мұндағы Q
H
,Q
B
–стандартты жағдайға келтірілген ұңғымадағы
мұнай мен судың өнімі;
B
H
,
- стандартты жағдайға келтірілген мұнай мен судың
тығыздығы;
В
н
, В
в
-СКҚ- дағы орташа жағдайдағы мұнай мен судың көлемдік
коэффициенті;
f - СКҚ қимасының ауданы.
Қарапайым
мұнайдың
тұтқырлығы
оның
компоненттерінің
тұтқырлығына ғана қатысты емес (мұнай мен су), ол эмульсияның
дисперстілігіне де байланысты. Бұл мəнді анықтау үшін Гатчик пен
Сабридің теңдеулерін қолданамыз[2]:
19
3
1
ВС
э
(2.7)
мұндағы
э
- эмульсияның динамикалық тұтқырлығы;
ВС
- сыртқы дисперсті ортаның динамикалық тұтқырлығы;
- ішкі дисперсті фаза көлемінің сыртқы дисперсті фаза көлеміне
қатынасы.
- кедергі коэффициенті ағыс режиміне қатысты. Re<1200 болғанда
ағыс ламинарлы, ал Re>2500 болғанда ағыс турбулентті жəне
1200 Ламинарлы қозғалыс кезінде
Re
64
(2.8)
Турбулентті қозғалыс кезінде
25
.
0
Re
3164
,
0
(2.9)
Ауыспалы аймақта
21
.
0
Re
342
,
0
(2.10)
Қабаттан ұңғымаға сұйықтың ағып келуі ағыстың жалпы теңдеуімен
анықталуы мүмкін:
n
С
П
Р
P
K
Q
)
(
(2.11)
n
П
C
K
Q
P
P
/
(2.12)
Қабат пен фонтанды көтергіштің бірігіп жұмыс істеуі кезінде ұңғыма
түбінде, ұңғыманың берілген тереңдігіндегі сұйықтың ағысын анықтайтын
фонтанды құбырлар арқылы, құбыр диаметрінде жəне сағадағы қарсы
қысымды өткізе алатын жалпы түптік қысым орнайды. Бұл ағысты
анықтау үшін (2.1) жəне (2.12) теңдеулердің оң жағын теңестіреміз.
n
П
У
ТР
Г
K
Q
P
P
P
P
/
(2.13)
Теңдеудің сол жақ бөлігі Q- ге тəуелді болады, Р
ТР
жəне Р
У
шығынға тəуелді болады. Үйкеліс шығыны жəне қарсы қысым өссе, онда
Р
Г
мəні сияқты Q –ге тəуелді болмайды. (9.13) теңдеудің сол жақ бөлігіне
Q-дің кейбір функцияларын енгіземіз.
Сонда
n
П
Г
K
Q
P
Q
f
P
/
)
(
. (2.14)
Осы теңдеуден бір-біріне ұқсас Q-ді табамыз. Ол үшін Q-ге əртүрлі
мəндерді бере отырып (9.14) теңдеудің сол бөлігін
)
( Q
f
P
A
Г
(2.15)
деп аламыз жəне теңдеудің оң жақ бөлігін
n
П
K
Q
P
B
/
(2.16)
деп алып есептейміз.
20
Осыдан кейін екі A(Q) жəне B(Q) графигін тұрғызамыз. Q мəнінің
өсуінен А мəні өсуі керек, ал В мəні төмендеуі керек, 2.1-суретте
көрсетілген.
A(Q) жəне B(Q) қисықтарының қиылысқан нүктесі қабатпен
фонтанды көтергіштің біріккен жұмысының шартын анықтайды, яғни
ұңғыма түптік қысымға сəйкес өнім беріп тұр.
2.1-сурет. A(Q) көтергіштің жұмысы мен жəне B(Q) ұңғымаға
қабаттан сұйықтың ағып келуінің теңесуінің біріккен шешімі
2500>1200>5>3000>4560>2300>80>64> Достарыңызбен бөлісу: |