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

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: