Давление, развиваемое насосом (ЭЦН,ЭВН)

Последнее сообщение
ArdalinAA 8 13
Янв 10

Доброго времени суток. Хочу узнать как определяется давление, развиваемое насосом и как определить "избыточное" давление на устье при работе ЭЦН, ЭВН. (как я понимаю если установлен ЭЦН5-60-1000 на глубине 1000м при перекачке воды разовьет давление 100атм и следовательно на устье будет 0атм. А если это не вода тогда как...). Помогите с расчетом и литературой, а то что-то я туплю.

VIT 1124 15
Янв 10 #1

ArdalinAA пишет:

Доброго времени суток. Хочу узнать как определяется давление, развиваемое насосом и как определить "избыточное" давление на устье при работе ЭЦН, ЭВН. (как я понимаю если установлен ЭЦН5-60-1000 на глубине 1000м при перекачке воды разовьет давление 100атм и следовательно на устье будет 0атм. А если это не вода тогда как...). Помогите с расчетом и литературой, а то что-то я туплю.


У насоса есть напорная характеристика - кривая показывающая какой напор насос может выдать при разном объеме прокачки. Т.е. сперва надо определить какой дебит будет и какое входное давление на насос. Напор от плотности жидкости не зависит, но давление будет выражаться через плотность*h*g. Применительно к нефтянке обычно входные данные (дебит и давление на приеме насоса) зависят от работы пласта. Строят две кривые: одну это зависимость давления от дебита для пласта, а вторую аналогично для насоса, где они пересекуться на графике и будет рабочая точка. После этого можно посмотреть на напорную кривую и снять напор для данного дебита.+ прибавить входное давление. Напор через плотность жидкости пересчитывается в давление.

Zorg 595 13
Янв 10 #2

ArdalinAA пишет:

как я понимаю если установлен ЭЦН5-60-1000 на глубине 1000м при перекачке воды разовьет давление 100атм и следовательно на устье будет 0атм.


Это будет верно, если: а) скважина вертикальная, б) давление на приеме насоса равно нулю, в) дебит жидкости через насос составляет 60 м3/сут, г) обводненность 100%, д) частота 50 Гц

Т.к. пункт б не реален, то твое утверждение не верно. Напор, развиваемый насосом, равен разнице между давлением, требующимся для подъема жидкости на поверхность (и далее до пункта сбора), и давлением на приеме насоса.

Чтобы рассчитать напор, который развивает насос из твоего примера, нужно:
1) рассчитать давление на приеме через Ндин+Рзатр, либо взять с датчика ТМС. Ну, допустим, у тебя Рпр=5 МПа.
2) рассчитать давление на выкиде. Рвык=ро*g*H + Рбуф + Ртр (ро - средняя плотность жидкости в НКТ, Н вертикальная глубина спуска насоса, Рбуф - буферное давление, которое тебе необходимо, Ртр - потери на трение). Предположим, что Н = 1000 м, скважина дает 100% нефти плотностью 800 кг/м3, Рбуф = 2.5 МПа, Ртр = 0.1 МПа, тогда Рвык = 800*9.81*1000/10^6+2.5+0.1=10.45 МПа.
3) напор, который развивает насос в этом случае равен Рвык-Рпр= 10.45-5.0=5.45 МПа.

Примечание.
1. Плотность нефти брать лучше среднюю, я взял в поверхностных условиях

Вывод
1. Глубина спуска не влияет на напор, развиваемый насосом (проверь расчет, глубины спуска насоса там нет). Небольшое влияние, правда, есть, т.к. чем глубже насос, тем длиннее труба, тем больше потери на трение.

Petroleum_21 35 13
Янв 10 #3

Вид напорно-расходной характеристики от плотности перекачиваемой жидкости не зависит. От неё зависит мощность, потребляемая насосом.
Вид напорно-расходной характеристики зависит от вязкости жидкости, от содержания свободного газа на приёме насоса.
Обо всём этом достаточно много написано.

ArdalinAA 8 13
Фев 10 #4

Всем спасибо за ответы. Буду разбираться

SergMish93 5 1
Фев 20 #5

Zorg пишет:
ArdalinAA пишет:
как я понимаю если установлен ЭЦН5-60-1000 на глубине 1000м при перекачке воды разовьет давление 100атм и следовательно на устье будет 0атм.

Это будет верно, если: а) скважина вертикальная, б) давление на приеме насоса равно нулю, в) дебит жидкости через насос составляет 60 м3/сут, г) обводненность 100%, д) частота 50 Гц

Т.к. пункт б не реален, то твое утверждение не верно. Напор, развиваемый насосом, равен разнице между давлением, требующимся для подъема жидкости на поверхность (и далее до пункта сбора), и давлением на приеме насоса.

Чтобы рассчитать напор, который развивает насос из твоего примера, нужно:
1) рассчитать давление на приеме через Ндин+Рзатр, либо взять с датчика ТМС. Ну, допустим, у тебя Рпр=5 МПа.
2) рассчитать давление на выкиде. Рвык=ро*g*H + Рбуф + Ртр (ро - средняя плотность жидкости в НКТ, Н вертикальная глубина спуска насоса, Рбуф - буферное давление, которое тебе необходимо, Ртр - потери на трение). Предположим, что Н = 1000 м, скважина дает 100% нефти плотностью 800 кг/м3, Рбуф = 2.5 МПа, Ртр = 0.1 МПа, тогда Рвык = 800*9.81*1000/10^6+2.5+0.1=10.45 МПа.
3) напор, который развивает насос в этом случае равен Рвык-Рпр= 10.45-5.0=5.45 МПа.

Примечание.
1. Плотность нефти брать лучше среднюю, я взял в поверхностных условиях

Вывод
1. Глубина спуска не влияет на напор, развиваемый насосом (проверь расчет, глубины спуска насоса там нет). Небольшое влияние, правда, есть, т.к. чем глубже насос, тем длиннее труба, тем больше потери на трение.

А есть ссылка на какую-нибудь литературу, где это написано?

IOI 68 2
Фев 20 #6

Многолетняя практика работы УЭЦН показала, что насосы лучше всего спускать в зону перфорации, ориентироваться на максимальный напор и выбирать ПЭД с запасом. Такой подбор увеличивает СНО и окупает все затраты на эксплуатацию, начиная с ТКРС и заканчивая энергоэффективностью.

Galeev A.A. 21 8
Июн 21 #7

Коллеги, кто может пояснить, какую плотность необходимо брать при переводе напора ЭЦН в давление? Среднюю плотность смеси в насосе или в НКТ?

IOI 68 2
Июн 21 #8

Можно взять 0,8-0.85 г/см3. Это будет верно для месторождений ХМАО, ЯНАО и многих других. Исключение будут составлять месторождения с вязкой нефтью. Но их не так много.

Galeev A.A. 21 8
Июн 21 #9

IOI пишет:

Можно взять 0,8-0.85 г/см3. Это будет верно для месторождений ХМАО, ЯНАО и многих других. Исключение будут составлять месторождения с вязкой нефтью. Но их не так много.

Вопрос не в средних величинах а именно в каких условиях (Р, Т) нужно вычислять плотность смеси для того чтобы корректно перевести напор, развиваемый каждой ступенью ЭЦН, в давление.

IOI 68 2
Июн 21 #10

Вопрос не понял ни разу. В практике напор на одну ступень равен, примерно, 5.1 ат. Давление есть величина переменная. Температура тоже.

Galeev A.A. 21 8
Июн 21 #11

IOI пишет:

Вопрос не понял ни разу. В практике напор на одну ступень равен, примерно, 5.1 ат. Давление есть величина переменная. Температура тоже.

Ну, к примеру: 

- давление на входе в ступень 30атм, насос перекачивает нефть + газ, предположим что газосодержание в насосе (Rs) величина постоянная, газ с повышением давления сжимается, но не растворяется.

- по напорной характеристике насоса, с учетом объема перекачиваемой смеси, данная ступень развивает напор 5м.

- давление на выходе из ступени = 30атм + плотность смеси кг/м3 * 5м * 9,81 / 101325

Вопрос: т.к. соотношение объема газа и нефти в каждой ступени насоса меняется, то при каком давлении и температуре вычислять плотность смеси в текущей ступени? Правильно ли будет использовать в данном случае давление и температуру на входе в каждую ступень?

IOI 68 2
Июн 21 #12

Galeev A.A. пишет:

IOI пишет:

Вопрос не понял ни разу. В практике напор на одну ступень равен, примерно, 5.1 ат. Давление есть величина переменная. Температура тоже.

Ну, к примеру: 

- давление на входе в ступень 30атм, насос перекачивает нефть + газ, предположим что газосодержание в насосе (Rs) величина постоянная, газ с повышением давления сжимается, но не растворяется.

- по напорной характеристике насоса, с учетом объема перекачиваемой смеси, данная ступень развивает напор 5м.

- давление на выходе из ступени = 30атм + плотность смеси кг/м3 * 5м * 9,81 / 101325

Вопрос: т.к. соотношение объема газа и нефти в каждой ступени насоса меняется, то при каком давлении и температуре вычислять плотность смеси в текущей ступени? Правильно ли будет использовать в данном случае давление и температуру на входе в каждую ступень?

Сначала отвечу на вопрос. Да, правильно. Можно использовать давление и температуру при расчетах на входе в каждую ступень. Теперь о смысле расчета. Он непонятен. Ступеней в УЭЦН месторождений Западной Сибири может быть до 600. На месторождениях Оренбургской области до 700-750. Вам для чего такой расчет необходим? Может быть, смысл расчета в чем-то другом?

Go to top