Коллеги вот я столкнулся вот с такой проблемой. Считаю по формулам скважину и пытаюсь что-то подобрать.
Скважина банальная накл-напр 2000 м, забойное 10.17 МПа, обводненность 35%, коэффициент продуктивности 20 м3/МПа*сут, давл насыщения 8,92 МПа
Мне нужно выбрать глубину спуска ЭЦН и подобрать 3-4 модели.
Попытка 1: Беру интервал где газосодержание на входе = 20% это длина по стволу 1209 м. Там давление 3,32 МПа. Начинаю считать НКТ. Длина колонны =1209, давление в нижненй точке 10,38 МПа. Ориентировочный напор насоса = (10,38 МПа-3,32 МПа)/(9,8*800 кг/м3) = 900 м. Начинаю сомневаться... При длине по стволу 1209 напор ЭЦН 900 м. Смущает разница 10,38 и 3,32....
Попытка 2: Беру интервал где газосодержание на входе = 1% это длина по стволу 1679 м. Там давление 7,4 МПа. Начинаю считать НКТ. Длина колонны =1679, давление в нижненй точке 14,31 МПа. Ориентировочный напор насоса = (14,31 МПа-7,4 МПа)/(9,8*800 кг/м3) = 881 м. Начинаю сильно сомневаться... При длине по стволу 1679 НАПОР ЭЦН 881 м. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Вот не могу никак понять неужели такое возможно? При большой длине спуска напор насоса получается небольшим. Да и при малой длине спуска (~800 м) напор насоса получается наоборот с большим запасом. Виновата разница противодалений в НКТ и на входе в насос со стороны ЭК. Коллеги помогите разобраться с этим напором...
В варианте 1 (процент газа на приеме 20%) давление на приеме насоса 3.32 МПа. Давление на выкиде насоса 10.38 МПа. Когда ты заглубляешь насос давление на приеме увеличивается до 7.4 МПа (на 4.08 МПа), давление на выкиде увеличивается до 14.31 МПа (на 3.93 МПа). Такого быть не должно, давление на приеме и на выкиде должны увеличиться пропорционально. Ошибка связана скорей всего с переводом Ндин и Lнкт на вертикаль.
Правильный результат: напор в обоих случаях должен быть одинаковым.
Однако, такой результат не совсем правильный, т.к. мы не учли потери на трение. Для более глубокого насоса длина НКТ будет больше, соответственно, потери на трение выше. Из-за трения более глубокому насосу потребуется чуть больший напор.
Однако и это не совсем верно, более глубокий насос будет закачивать в НКТ больше газа в растворенном состоянии (т.к. процент свободного газа на приеме не высокий). Следовательно, средняя плотность жидкости в НКТ в этом случае может быть меньше, чем у более высоко расположенного насоса, который сепарирует в затруб больше газа. В результате глубокому насосу может потребоваться меньший напор.
Также при расчете напора нужно учитывать буферное давление. Правда оно в обоих случаях будет одинаковым.
Согласен, что давления в колоннах должны увеличиваться пропорционально. У меня получается в ЭК увеличение на 4.08, в НКТ на 3.93. Думаю это приемлимо, тем более я округлял. Перевод на вертикал и вообще все основные расчеты делал программно, ошибки маловероятны. Буферное и затрубное давление учитывал = 0.63 МПа.
Насчет газа в НКТ. Это тоже учитывал. Более того после того как пластовая жидкость пройдет через насос, и мягко говоря "хорошо перемешается" давление насышения соответсвенно станет совсем другим. И газ начнет выделяться при другом давлении чем в ЭК. В моем примере при длине спуска 1209 давление наыщения в ЭК 9МПа, после насоса 4.6 МПа.
Но меня в первую очередь волнует совсем другое.
Вот скажите неужели принципиально возможно что при длине спуска например 1900 метров, нужен насос с напором 800-900м? А на той же скважине при длине спуска 1000м нужен насос с напором 1150м?
Давление насыщения зависит от температуры, но не зависит от "перемешивания" жидкости и газа в насосе. При движении ГЖС по ступеням насоса газ с ростом давления выше Рнас растворяется в нефти, но не перемешивается. Не понял, почему в вашем случае давление насыщения в НКТ стало почти в два раза меньше, чем давление насыщения в ЭК.
При глубине спуска 1900 м вполне возможно, что будет достаточно напора 900 м. Т.к. давление на приеме 7.4 МПа, то столб жидкости над насосом составляет порядка 800 м, что дает Ндин=1900-800=1100 м. Насосу надо поднимать жидкость не с 1900 м, а с 1100 м, для чего напора в 900 м может быть достаточно.
То, что при глубине спуска 1000 м нужен напор в 1150 м может быть связано с тем, что в этом случае в НКТ будет находиться более тяжелая жидкость, т.к. сепаратор отсепарирует большее количество газа с приема.
10 атм буферного давления "съедять" 100м напора, 100-150 метров потери на трение в нкт (в зависимости от рабочего динимеческого уровня), итого получился напор 1100 - 1150 метров. Для ремонтного оборудования я бы ещё процентов 5 добавил.