Ыманы пайдалану үшін электрортадан тепкіш сорапты қондырғыны таңдаудың есебі

Қондырғыны есептеу үшін қажетті берілген мәндер: Пайдалану тізбегінің диаметрі D = 168 мм; ұңғыма тереңдігі 1800м; мұнай өнімділігі Q=80м³/тәу; статикалық сұйық деңгейі 700м; ұңғыманың өнімділік коэффициенті К = 5 м³/тәу*атм; мұнай парафинсіз; сұйық тығыздығы 0,85; кинематикалық тұтқырлығы 0,02 см²/сек; сұйықтың ағып келуі теңдеуіндегі дәреже көрсеткіші n = 1; газ факторы G₀ = 20 м³/м³; ұңғыма сағасынан жинау орталығына дейінгі ара қашықтық 30 м; жинау орталығы ұңғымадан 2,5 м жоғары; жинау орталығындағы қысым 1 атм.

1. Сорапты құбырдың диаметрін анықтау. Сорапты құбыр диаметрін төмендегі 13.7-сурет бойынша анықтаймыз.

13.8-сурет. Ұзындығы 100 м сорапты құбырлардағы арынның жоғалу қисықтары

η,%

Графикке қарап мұнай өнімділігі Q = 80 м³/тәу сәйкес диаметрі d = 1 ½” болатын құбырды таңдаймыз.

2. Сораптың қажетті арынын келесі теңдеумен анықтаймыз:

h_ст = 700 м;

Dh = (10*Q) / K = (10*80) / 5 = 160 м; h_ст + Dh = h_т = 700+160=860м – ұңғыма сағасынан динамикалық сұйық деңгейіне дейінгі қашықтық.

;

Гидравликалық кедергі коэффициенті Рейнольдс санына және құбырлардың тегістігіне байланысты болады:

Құбырдағы сұйық қозғалысы турбулентті болғандықтан

Құбырлардың салыстырмалы тегістігі

h_тр шамасын анықтау үшін сорапты түсіретін тереңдікті анықтау қажет

.

Арынның кедергілерге қатысты жоғалуын анықтаймыз:

Жинау орталығындағы қысым:

стандартты сұйық

Сорапқа қажетті арын шамасы:

Н_с=700+160+19+2,5+12 ≈ 894 м.

3. Сорапты таңдау. Электрлі ортадан тепкіш сораптардың өнімділігіне байланысты әр түрлі модификациялары бар. Қарастырып отырған кен орын бойынша айтып өткендей Ресейдің Новомет фирмасы мен АҚШ-тың Центрилифт фирмасы жасап шығарған электрлі ортадан тепкіш сораптары кеңінен қолданылады.

Сорап арыны Н = 894м кезінде Q = 80 м³/тәу болатын өнім мөлшерін өндіру үшін Новомет фирмасының 79-ГЗ-900 типті сорабын аламыз.

4. Электр кабелін таңдау. Төмендегі 13.7−кесте бойынша кабель типін таңдаймыз.

13.7−кесте. Электр кабелін таңдау

Осы кесте бойынша үш желілі дөңгелек КРБК 3Х25 кабелін таңдаймыз, ал электр қозғалтқышы және протектор бойына жалпақ КРБП 3Х16 типті кабелін таңдаймыз.

Қалыңдығы 25 мм болатын кабель бойынша қуаттың жоғалуы

5. Электр қозғалтқышын таңдау.

4,2 кВт қуатының жоғалуын ескере отырып қажетті қуатты есептейміз

N_п=13,8+4,2 =18,0 квт

Электр қозғалтқышы ретінде қуаттылығы 17 кВт, диаметрі 119 мм және ұзындығы 4911 мм болатын ПЭД-17-119 типін таңдаймыз.

Бақылау сұрақтары:

1. Сорапты құбырдың диаметрін қалай анықтайды?

2. Сораптың қажетті арынын қалай анықтаймыз?

3. Ұңғыма сораптарын таңдау қалай жүргізіледі?

13.4. Диафрагмалы ұңғымалы сорапты қондырғылар

Диафрагмалы ұңғымалы сорапты қондырғылар электр жетекті плунжерлі көлемдік сораптарға жатады (13.9-сурет). Мұнда өндірілетін сұйық сору және айдау клапандары арқылы өткенде сораптың басқа қозғалатын бөлшектерімен және оның жетегімен қосылмайды. Сұйық сорап бөлшектерінен резиналы диафрагма арқылы бөлінген. Осы ерекшеліктерімен сораптардың спецификалық қолдану облысы анықталады. Диафрагмалы сораптар агрессифті қабат сұйықтарын және құрамында едәуір механикалық қоспалары бар (көбіне қабаттан келетін құм) сұйықтарды өндіруге арналған.

Диафрагмалы ұңғымалы сорапты қондырғы ұңғымаға СКҚ тізбегімен түсірілген батырмалы сорапты агрегаттан, құбырлар жанында жүргізілген кабельден, жіберу клапанынан, жер бетінде орналасқан сағалық арматурадан және басқару станциясынан тұрады [8]. Батырылған сорап агрегатында сору (1) және айдау (2) клапандары, диафрагма (3), серіппе (4) және поршень (5) болады. Поршень астында бұрыштық тісті беріліспен (7) қозғалысқа келетін эксцентрик (6) болады. Төменде электр қозғалтқыш (8) және компенсаторлы диафрагма (9) болады.

Батырмалы агрегат келесі түрде жұмыс істейді. Қозғалтқыш білігінің айналу қозғалысы арқылы бұрыштық тісті беріліс арқылы эксцентрик айналдырып поршеньді қозғайды. Поршень эксцентрикке және серіппе әсерінен жоғары және төмен қарай қозғалады. Поршень төмен қозғалғанда поршень үстіндегі кеңістігінде көлем азайып диафрагма жиырылады, ал диафрагманың жоғарғы бөлігіндегі кеңістікте қысым төмендеп сору клапаны ашылып жұмыс камерасына сұйық құйылады.

13.9-сурет. Диафрагмалы сораптың құрылысы

Ал поршень жоғары қозғалғанда поршень үстіндегі кеңістіктің көлемі ұлғайып диафрагма жоғарғы жағдайына барады, сонда сұйық айдау клапаны арқылы СКҚ тізбегіне айдалады. Сонда айдалатын сұйық тек клапандармен, диафрагмамен және жұмыс кеңістігінің қабырғасымен ғана жанасады. Поршеннің төменгі кеңістігінің көлемінің өзгеруін диафрагма компенсациялап тұрады. Бұрыштық тісті беріліс және эксцентрик габариті кіші агрегатта орналасқандықтан қозғалтқыш қуаты 3 ÷ 6 кВт шектеледі. Электр қозғалтқыш үш фазалы, асинхронды, ішіне май толтырылған. Электр қозғалтқыштың айналу жиілігі 1450 ÷ 1500 мин^-1. Тісті беріліс айналу жиілігін шамамен 2 есе төмендетеді.

Сонда поршень жүрісі минутына 750, жүріс ұзындығы 15 мм. 10 МПа қысымда сорап берілісі шамамен 10 м³/тәу құрайды, п.ә.к. – 0,45. Құрамында 1,8% механикалық қоспасы бар, өте суланған сұйықты айдау барысында сораптар үлкен жөндеу аралық жұмыс мерзімін көрсетеді. Мұндай жағдайларда ортадан тепкіш сораптардың жөндеу аралық мерзімі 2 ÷ 3 есе төмен болады.

Бақылау сұрақтары:

1. Диафрагмалы ұңғымалы сораптар қандай сораптар түріне жатады?

2. Батырмалы агрегаттың жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз?

3. Диафрагмалы сорапты ұңғымаға қалай түсіріледі?