Терең сорапты қондырғылардың қолданылу аумағы

Әлемдік практикада мұнай өндіру саласында келесі түрдегі терең сорапты қондырғылар кеңінен қолданылады:

1. Ұңғымалы штангалы сорапты қондырғылар (СШНУ).

2. Электржетекті батырмалы ортадан тепкіш сорапты қондырғылар (УЭЦН).

3. Гидравликалық поршенді сорапты қондырғылар (УГПН).

4. Электржетекті және винтті сорапты қондырғылар (УЭВН).

5. Электржетекті және диафрагмалы сорапты қондырғылар (УЭДН).

6. Арынды сорапты қондырғылар (УСН).

Жоғарыда аталған терең сорапты қондырғылардың барлығы да мұнай өндіруде бірдей қызмет атқармайды.

Біздің еліміздегі мұнай кеніштеріндегі өндіру ұңғымаларында кеңінен қолданылатын сораптарға - ұңғымалы штангалы сорапты қондырғылар (СШНУ), ал өндіру көлемі бойынша - электржетекті батырмалы ортадан тепкіш сорапты қондырғылар (УЭЦН) қолданылады.

Бұл, ұңғымалы штангалы сорапты қондырғылар (СШНУ) - төмен және орташа өнімді ұңғымаларға, ал электржетекті батырмалы ортадан тепкіш сорапты қондырғылар (УЭЦН) – орташа және жоғары өнімді ұңғымаларға арналған. Қалған қондырғылар (УГПН, УЭВН, УЭДН, УСН) белгілі категориялы ұңғымаларға арналған, және өндіру ұңғымаларының қоры бойынша да, мұнай өндіру көлемі бойынша да СШН мен ЭЦН қондырғыларына бақталас бола алмайды.

Олай болса ұңғымаларды төмен, орташа және жоғары өнімді деп бөліп қарастыралық. Ұңғымалардың өнімділік топтары бойынша, негізінен сұйықты көтеру деңгейіне байланысты, яғни сұйықты көтеру деңгейінің жоғарылауына байланысты көптеген терең сорапты қондырғыларда өнім беру тез төмендеп кетеді (бұл жағдайда сорапты қондырғының өнім беру мүмкіндігіне байланысты, ұңғыма өнімділігі де төмендейді). СШНУ және УЭЦН қондырғылары үшін сұйықты көтеру деңгейінің ара қатынасы гипербола теңдеуімен өрнектелуі мүмкін:

Q = A/H, (12.1)

мұндағы Q — қондырғының берілісі (ұңғыма өнімі), м³/тәу;

Н — сұйықты көтеру деңгейі, м;

А — тұрақты сандық мән, м⁴/тәу өлшенеді және практикалық жолмен алынады.

Берілген тәуелділік беріліс пен сұйықтың деңгейі бойынша шектелген аралықта қолданылуы мүмкін. Сонымен СШНУ үшін осындай шектеулер тереңдік сораптардың плунжеріне жер бетіндегі жетек (тербелмелі қондырғы) арқылы ілгері-кері қозғалыс жасауда қолданылатын, штанг тізбегінің нақты жұмыс жасау қабілетіне, ал УЭЦН үшін шығарылатын батырмалы ортадан тепкіш сораптардың Q—Н сипаттамалары бойынша шартты түрде негізделген. Шындығына келгенде, әртүрлі терең сорапты қондырғылар үшін сұйықтың беріліс және көтерілу деңгейі бойынша шектеулер де әртүрлі болады. Осы себептен, әр түрлi терең сорапты қондырғылары үшiн төмен, орташа және жоғары өнімді ұңғымалардың аралық шекаралардың бiр мәндi болмауынан қашу мақсатында, СШН қондырғылары үшін ұңғымалардың қаралатын дәрежелерiне бөлiнуді жүргіземіз.

Бұдан шығатыны, (12.1) тәуелділігі келесі аралықтар қолданылатын болады: беріліс бойынша Q ≤100 м³/тәу, көтерілу деңгейі бойынша Н≤3000м.

Қазіргі таңда шағарылатын СШН қондырғыларына 4∙10⁴ м⁴/тәу болатын А тұрақты шамасын қолдануға болады, және осы мәндерді пайдаланып орташа және жоғары өнімді ұңғымалардың ара қатынасын анықтауға болады:

Q = 4∙10 ⁴/H (12.2)

(12.2) өрнегін пайдаланып қолдану шектерiне сүйене отырып, жоғары өнімді ұңғымаларға көтеру деңгейіне тәуелсіз, 100 м³/тәу жоғары өнімі бар, және көтеру биiктiгіне тәуелсiз 3000 м-ден жоғары ұңғымалар жатады.

Өнімділігі төмен ұңғымаларға көтерілу биіктігі 3000 м –де өнімділігі 5,0 м³/тәу – тен аспайтын ұңғымалар жатады. Жоғары немесе төмен емес өнімділіктегі ұңғымалар орташа өнімдегі ұңғымаларға жатады.

11.1 − суретте әртүрлі топтардағы ұңғымалардың өнімі және сұйықты көтеру биіктігі бойынша аймақтары мен шекаралары көрсетілген.

12.1 − сурет. Әртүрлі топтардағы ұңғымалардың өнімі және сұйықты көтеру биіктігі бойынша аймақтары мен шекаралары:

1 —төмен және орташа өнімділіктегі ұңғыманың шекарасы; 2 — орташа және жоғары өнімділіктегі ұңғыманың шекарасы; 3 — терең және орташа тереңдіктегі ұңғыманың шекарасы; 4 — терең емес және орташа тереңдіктегі ұңғыманың шекарасы.

Сұйықты көтеру биіктігі бойынша ұңғымалар келесі топтарға бөлінеді:

1. Терең емес — сұйықты көтеру биіктігі 450 м дейін.

2. Орташа тереңдіктегі — сұйықты көтеру биіктігі 450 ÷ 1350 м дейін.

3. Терең — сұйықты көтеру биіктігі 1350 м жоғары.Техникалық-экономикалық есептеулер, сонымен бiрге СШН және УЭЦН қондырғыларын тәжiрибеде ұзақ қолдану, терең сорапты қондырғыларды келтiрiлген облыстарда қолдану жеткiлiктi негізделген екi қорытындыларды жасауға мүмкiндiк болып табылатынын көрсеттi:

1. Штангалы ұңғымалы сорапты қондырғылар негізінен, өнімділігі төмен және орташа, сонымен бірге терең емес және орташа тереңдіктегі ұңғымаларды пайдалануға арналған. Дегенмен, өнімділігі жоғары және терең ұңғымаларды пайдалануда рентабелді болып қала алады (белгілі аралықта).

2. Батырмалы электрортадан тепкіш сорапты қондырғылар, негізінен өнімділігі орташа және жоғары, тереңдігі әртүрлі ұңғымаларды пайдалануға арналған.

Ұңғымаларды штангалы ұңғымалы сорапты қондырғылармен пайдалану жайында толығымен қарастыралық.

Бақылау сұрақтары:

1. Мұнай өндіру саласында негізінен қандай түрдегі терең сорапты

қондырғылар кеңінен қолданылады?

2. Өндіру ұңғымалары өнім бергіштігіне байланысты қандай топтарға

бөлінеді?

3. Сұйықты көтеру биіктігі бойынша ұңғымалар қандай топтарға

бөлінеді?