Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Расчет оборудования для освоения скважин.



Необходимо произвести освоение скважины, в которую спущена колонна НКТ диаметром d НКТ. Скважина заполнена жидкостью плотностью r ж до статического уровня Н ст. Освоение скважины производиться с помощью сваба, который посредством каната диаметром d к, свитым из проволок диаметром d пр с коэффициентом наполнения К кан, прикреплен к подъемному барабану диаметром D б.

 

1. Определить за какое количество циклов свабирования уровень жидкости в скважине достигнет Н дин, если при этом Р заб.=0, 6 Р пл (пластовое давление), а Р пл= 1, 1 ( r ж g Н скв)

 

  1. Определить прочность каната в точке А при последнем цикле подъема сваба.

3. Если канат не выдерживает нагрузку, произвести необходимые конструктивные

изменения ( D б, d к, d пр, [ s пр ] ) и произвести перерасчет с целью выполнения задачи по освоению скважины.

4. Какие применяются другие способы освоения скважин, области их применения.

5. Исходные данные к заданию приведены в табл. № 4.

 

Расчетная схема задания №3

dк
Hдин
hпогр
Нст
Dобс
d
Dбар
А

Дано: номера по журналу

 

Таблица № 4

 

    Вариант
Наименование параметра
Глубина скважины Нскв, м, индивидуально
D обсадной колонны, мм 146х8 146х9 168х8 168х9 168х10 146х8
d НКТ, мм
Диаметр барабана, Dб, мм
Диаметр каната, dк, мм
Диаметр проволоки, dпр, мм 1, 5 1, 2 1, 3 0, 8 1, 4
Коэффициент наполнения каната, Ккан, мм 0, 7 0, 9 0, 8 0, 75 0, 85 0, 75
Плотность жидкости, rж, кг/ м3
Статический уровень, Нст, м
Модуль упругости материала каната, Епр, 105 МПа 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06
Предел прочности материала каната, [sпр ], МПа
Глубина погружения сваба под жидкость, hпогр, м
Коэф. Запаса прочности каната, nзап 3, 5 4, 5 3, 9 3, 8

 

Продолжение таблицы №4

 

  Вариант
146х9 168х8 168х9 168х10 146х8 146х9 168х8 168х9 168х10 146х8 146х9 168х8
1, 1 1, 2 1, 3 0, 8 1, 45 1, 05 1, 25 1, 35 0, 85 1, 4 1, 1 1, 2
0, 88 0, 82 0, 78 0, 83 0, 77 0, 91 0, 81 0, 76 0, 84 0, 76 0, 87 0, 83
2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06
4, 8 4, 1 4, 4 3, 95 3, 6 4, 9 4, 2 4, 6 3, 8 3, 8 4, 8 4, 1

 

 

Продолжение таблицы №4

  Вариант
168х9 168х10 146х8 146х9 168х8 168х9 168х10 146х8 146х9 168х8 168х9 168х10
1, 3 0, 8 1, 45 1, 05 1, 25 1, 35 0, 85 1, 4 1, 1 1, 2 1, 3 0, 8
0, 77 0, 82 0, 77 0, 91 0, 81 0, 76 0, 84 0, 76 0, 87 0, 83 0, 77 0, 82
2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06 2, 06
4, 4 3, 95 3, 6 4, 9 4, 2 4, 6 3, 8 3, 8 4, 8 4, 1 4, 4 3, 95

 

Задание № 4

 

Выбор фонтанной арматуры.

Фонтанная арматура предназначена для герметизации устья, контроля и регулирования режима эксплуатации скважин (эксплуатационных и нагнетательных). Фонтанная арматура состоит из трубной головки и фонтанной елки.

Трубная головка монтируется непосредственно на колонной головке и предназначается для подвески одной или нескольких колонн НКТ и герметизации на устье межтрубных пространств. Трубная головка должна обеспечивать проход жидкости или газа в межтрубные пространства, а также позволяет контролировать давления в них и выполнять необходимые исследования скважины.

Фонтанная елка монтируется на трубной головке и предназначена для направления отбираемых из скважины жидкости и газа в манифольд, регулирования и контроля за работой фонтанной скважины.

При выборе фонтанной арматуры задаются её основными параметрами: рабочим давлением и диаметром проходного сечения стволовой части фонтанной ёлки, а также дополнительными данными – числом и размером спускаемых колонн насосно-компрессорных труб, характеристикой продукта пласта, его агрессивностью, наличием в нем механических примесей.

 

  1. Выбрать схему фонтанной арматуры и изобразить её графически.
  2. Определить число отводов фонтанной елки и диаметр условного прохода.
  3. Записать шифр фонтанной арматуры (ГОСТ 13846 – 84 ) и расписать его.
  4. Какие материалы применяются для деталей фонтанной арматуры.
  5. Определить толщину стенки цилиндрических частей арматуры.
  6. Исходные данные к заданию приведены в табл. № 5

 

Дано: номера по журналу

Таблица № 5

 

    Вариант
Наименование параметра
Глубина скважины Нскв, м, индивидуально
Диаметр обсадной колонны, D, мм 146х8 146х9 168х8 168х9 168х10 146х8
Буферное давление, Рбуф, МПа 1, 8 0, 4
Дебит скважины, Q, м3/сут
Способ эксплуатации ЭЦН Галифт Фонтан С двух пластов ЭЦН ЭЦН
Способ управления задвижками вручн дистанц автомат вручн дистан вручн
Содержание песка в % 1, 5 2, 2 2, 3 0, 8 1, 6
Климатическая зона Хол Умер Хол Умер Холл Хол
Агрессивность среды СО2< 6 H2S< 6 H2S< 25 СО2< 25 СО2< 6 СО2< 6
Уменьшение толщины стенки от действия коррозии в год, м 1х 10-4 2х 10-4 5х 10-5 1х 10-5 3х 10-6 1, 2х 10-4

 

Продолжение таблицы №5

  Вариант
146х9 168х8 168х9 168х10 146х8 146х9 168х8 168х9 168х10
1, 8 0, 4 1, 85 0, 45
Галифт Фонтан С двух пластов ЭЦН ЭЦН Галифт Фонтан С двух пластов ЭЦН
дистанц автомат вручн дистан вручн дистанц автомат вручн дистан
1, 2 2, 1 0, 85 1, 5 2, 2 2, 3 0, 8
Умер Хол Умер Холл Хол Умер Хол Умер Холл
H2S< 6 H2S< 25 СО2< 25 СО2< 6 СО2< 6 H2S< 6 H2S< 25 СО2< 25 СО2< 6
2, 2х 10-4 4, 8х 10-5 1, 1х 10-5 3, 2х 10-6 1х 10-4 2х 10-4 5х 10-5 1х 10-5 3х 10-6

 

Продолжение таблицы №5

  Вариант
146х8 146х9 168х8 168х9 168х10 146х8 146х9 168х8 168х9
1, 8 0, 4 1, 8
ЭЦН Галифт Фонтан С двух пластов ЭЦН ЭЦН Галифт Фонтан С двух пластов
вручн дистанц автомат вручн дистан вручн дистанц автомат вручн
1, 5 2, 2 2, 3 0, 8 1, 5 2, 2 2, 3
Хол Умер Хол Умер Холл Хол Умер Хол Умер
СО2< 6 H2S< 6 H2S< 25 СО2< 25 СО2< 6 СО2< 6 H2S< 6 H2S< 25 СО2< 25
1х 10-4 2х 10-4 5х 10-5 1х 10-5 3х 10-6 1х 10-4 2х 10-4 5х 10-5 1х 10-5

 

Задание № 5

 

Расчет фланцевых соединений фонтанной арматуры.

 

Одним из основных элементов фонтанной арматуры являются фланцевые соединения, при помощи которых соединяются узлы оборудования.

При фланцевом соединении деталей арматуры уплотнение осуществляется в большинстве случаев металлическим кольцом овального или восьмиугольного сечения Эластичные, неметаллические уплотнения широко применяются в поверхностных соединениях системы сбора и подготовки нефти.

Фланцевое соединение (рис. 3) состоит из двух фланцев 1, уплотнительной прокладки 2, шпилек 3 и гаек 4. Фланцы могут быть корпусными, приварными и резьбовыми. Корпусные фланцы отливаются вместе с корпусом задвижки, крестовика и другой деталью устьевого оборудования. Приварные привариваются встык к патрубку корпусной детали или трубе. Резьбовые соединяются с корпусом или трубой на резьбе. Это более трудоемкий и менее надежный путь, он используется, когда по различным причинам нельзя использовать соединения корпусные или приварные.

Рис.3. Схема фланцевого соединения

Фланцы изготавливают из сталей 40х35ХМ ( твердость 217-235 НВ).

Фланцевые соединения группируют в зависимости от давлений ( 7, 14, 21, 35, 70, 105 МПа) и диаметров проходных отверстий (приложение 2).

Усилие, действующее на кольцевую прокладку, не должно приводить к ее остаточным деформациям.

В первом варианте уже при сборке кольцо соприкасается с канавками фланцев по их внутреннему и внешнему скосам. Уплотнение происходит за счет упругой деформации кольца и фланцев в месте их соприкосновения.

Во втором варианте кольцо соприкасается в начале сборки только с внешним скосом канавки у верхнего фланца и фаски у нижнего фланца. При затяжке соединения шпильками кольцо уменьшается в диаметре (в пределах упругих деформаций) и доходит до внутреннего скоса канавки, в этот момент затяжка прекращается.

Момент упора кольца во внутренний скос заметен по резкому возрастанию усилия затяжки гаек у шпилек.

При работе уплотнения, когда в арматуре повышается давление, фланцы раздвигаются под действием давления и кольцо занимает первоначальное положение

Усилия при этих двух вариантах использования кольца рассчитывают различными методами. Но в обоих случаях определяются усилия предварительной затяжки, рабочее усилие при повышении в арматуре давления, учитывается влияние разности температур откачиваемой жидкости или газа и окружающей арматуру среды и влияние веса боковых отводящих труб, подсоединенных к арматуре.

 

1. Произвести расчет фланцевых соединений фонтанной арматуры по первому варианту сборки.

2. Определить напряжения в наиболее опасном сечении фланца.

3. Произвести расчет фланцевых соединений фонтанной арматуры по

второму варианту сборки.

- определить толщину тарелки фланца.

- рассчитать шпильки на прочность.

Исходные данные к заданию приведены в табл. № 6.

Дано: номера по журналу

Таблица № 6

    Вариант
Наименование параметра
Глубина скважины Нскв, м, индивидуально
Диаметр обсадной колонны, D, мм 146х8 146х9 168х8 168х9 168х10 146х8
Буферное давление, Рбуф, Мпа 1, 8 0, 4
Дебит скважины, Q, м3/сут
Температура продукции, t, К
Содержание песка в, % 1, 5 2, 2 2, 3 0, 8 1, 5
Масса обвязки, м, кг
Плечо до центра тяжести обвязки, l, м

 

Продолжение таблицы №6

 

  Вариант
146х9 168х8 168х9 168х10 146х8 146х9 168х8 168х9 168х10 146х8 146х9 168х8
1, 8 0, 4 1, 8 0, 4 1, 8
2, 2 2, 3 0, 8 1, 5 2, 2 2, 3 0, 8 1, 5 2, 2

 

Продолжение таблицы №6

  Вариант
168х9 168х10 146х8 146х9 168х8 168х9 168х10 146х8 146х9 168х8 168х9 168х10
0, 4 1, 8 0, 4 1, 8 0, 4
2, 3 0, 8 1, 5 2, 2 2, 3 0, 8 1, 5 2, 2 2, 3 0, 8

 

 

Задание № 6

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 1033; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.042 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь