Фонтандаудың шарттары

Ұңғыманың фонтандауы, фонтанды көтергіш тиімді режимде болғанда ұңғыма түбіндегі сұйықты тасымалдайтын энергия, осы сұйықты көтеруге кететін энергияға тең немесе одан жоғары болған жағдайда ғана болады. Ұңғыма түбіндегі қысым есебінен сұйық жоғары көтеріледі. 1 м³ сұйықты көтеруге кететін пайдалы жұмыс, көтеру биіктігіндегі сұйықтың тудыратын салмағына тең: (Дж) (9.21)

1 м³ тауарлы мұнайға келетін және стандартты жағдайға келтірілген жалпы газ көлемі – газ факторы деп аталады ( Г₀ ).

Газ көлемі ұлғаяды, соның есебінен жұмыс жасайды. Сол себептен газдың ұлғаю жұмысын есептегенде Г₀ толық газ факторын емес, аз көлемдегі тиімді газ факторын Г_эф есептейміз [2, 11].

Ұңғыма түбіне келетін әр 1м³ мұнаймен бірге белгілі көлемде стандартты жағдайға келтірілген Г₀ газ келеді деп есептейік.

Изотермиялық кезде бұл газдың кеңеюінің мүмкін жұмысы келесі теңдеумен анықталады:

(Дж) (9.22)

Сонымен, ұңғыма түбіне әрбір шаршы метр мұнаймен келетін жалпы энергия саны келесіге тең болады:

; (9.23)

(9.23) теңдеуден тасымалданатын энергия көлемін анықтауға болады:

(9.24)

Ұңғыма түбінен сағасына дейін сұйықты көтеруге кететін шығын және қабаттан келетін энергия көлемі W_n = W₁ - W₂ айырмашылықтарына тең болады, яғни

(9.25)

Энергия көлемі, фонтандау үшін өте қажетті және ол келесіге тең болады:

(9.26)

Осыған байланысты фонтандау келесі шарт орындалғанда да болады:

(9.27)

Сонымен , (9.28)

Яғни, қабаттан көп көлемде газ бөлінсе немесе жоғары ПӘК режимінде 1 м³ сұйықты көтеруге кететін газ бөлінсе, онда фонтандау болуы мүмкін.

А.П. Крыловтың теориялық зерттеулер нәтижесінде газдың меншікті шығынын (9.29) формула арқылы анықтайды:

(9.29)

А.П. Крыловтың зерттеулерін ескере отырып меншікті газ шығыны газ сұйықтығын көтеру режимі п.ә.к. ол мен байланысты.

= (1- ) (9.30)

Мұнда бату жағдайы

(9.31)

(9.31) және (9.29), (9.30) формулаларын теңестіреміз

(9.32)

(9.32) теңдікте А.П. Крыловтың негізгі зерттеулері көрсетілген, мұндай жағдайда газдың мұнайда ерігіштігін көрсетуге болады. (9.32) теңдікте, фонтандау шартын (9.27) қарастыра отырып, газдың нақты санын анықтау керек. Орташа қысым ретінде орташа арифметика мәнін жазуға болады.

(9.33)

Орташа бос газ саны толық газ факторы (Г_о) тәрізді анықталады және еріген газ саны ерігіштік коэффицент бойынша анықталады:

Г_ср=Г_о- (9.34)

Мұнда ескеретін жағдай мұнайдың құрамында су жоқ, ол еріткіш газдан тұрмайды. Өйткені ол таза суланбаған мұнай қатарына жатады. Сондықтан мұнайдан бөлініп шығатын газ суды көтеру үшін де шығындалады.

Бақылау сұрақтары:

1. Ұңғыманың фонтандауы қандай шарттарда болады?

2. Газ факторы дегеніміз не?

3. Газдың меншікті шығынын қандай теңдеумен анықтайды?