Расчет массы плунжера для лифтовой колонны скважины №623

реклама
Уренгойское газовое месторождение
Буровая вышка на
Ямбургском месторождении
Дебиты скважин Медвежьего месторождения
Составляющие плунжера
Принцип действия плунжерного лифта
Циклограмма работы плунжерного лифта
Анимация работы плунжерного лифта
Гидравлическая модель
mg – вес плунжера,
ρVg – Архимедова сила,
W – средняя скорость
потока газа под плунжером,
Wзаз – средняя скорость
потока газа в зазорах между
плунжером и стенками
лифтовой колонны,
ν - скорость плунжера
Формула Дарси-Вейсбаха
ΔP – потери давления,
ξ – гидравлическое
сопротивление (или
коэффициент потерь Дарси),
ρ – плотность среды,
V – средняя скорость течения
жидкости
Уравнение движения
плунжера
m – масса плунжера,
V – его объем,
ρ - плотность среды, омывающей
движущийся элемент, в рабочих
условиях
ξ – гидравлическое сопротивление
плунжера,
f – площадь его поперечного сечения
Условие неразрывности
S - площадь проходного
сечения труб лифтовой
колонны,
F= S – f - площадь
проходного сечения канала
(зазора в наиболее узкой
части), по которому
протекает среда во время
подъема или зависания
плунжера
Масса плунжера
Уравнение реального газа
Тс = 293,16 К, Рс = 0,1013 МПа –
температура и давление при стандартных условиях,
Т, Р – температура и давление в рабочих условиях,
z = z(T,P) – коэффициент сверхсжимаемости в рабочих
условиях при T и P
w=V–ν
w – скорость среды,
омывающей движущейся в ней
плунжер,
V - скорость потока газа по
трубе, ν – скорость плунжера
- дебит газа по лифтовой
колонне в стандартных условиях
Окончательная формула
для массы плунжера
d – диаметр плунжера,
D – диаметр проходного сечения труб лифтовой колонны,
ξ – гидравлическое сопротивление,
- плотность газа при стандартных условиях,
B - комплексный коэффициент, учитывающий
соотношение температуры, давление и коэффициент
сверхсжимаемости газа в рабочих условиях,
g – напряженность гравитационного поля Земли,
- дебит газа по лифтовой колонне в стандартных
условиях,
ν – скорость плунжера
Результаты расчета массы плунжера
Q, м^3/сек
P, МПа
ν, м/сек
B
m, кг
2,367
1,76
6
0,245
5,5612
2,2202
1,738
5
0,2474
5,7896
1,985
1,68
3,75
0,2517
5,1247
1,787
1,6
3,16
0,2579
5,3587
1,598
1,548
3
0,2622
5,7452
1,416
1,497
2,31
0,2666
5,5214
1,244
1,456
2
0,2703
5,6421
0,9094
1,388
0,73
0,277
5,4278
d = 146,8 мм, D = 153 мм, ξ = 0,012, T = 293 K, ρ = 0,67 кг/м^3
Результаты реальных испытаний на экспериментальном
стенде. m = 5,35 кг
№
Q,
м^3/се
к
P,
МПа
Скорос
ть газа
V,
м/с
Время
подъема
плунжера,
сек
ν, м/с
Расход
утечки
газа в
зазоре,
м3/с
Скорость
утечки
газа в
зазоре,
м3/с
ξ
1
2,367
1,760
7.10
0.50
6.00
0.0202
13.01
0.0237
2
2,2202
1,738
6.73
0.60
5.00
0.0320
20.60
0.0217
3
1,985
1,680
6.22
0.80
3.75
0.0456
29.33
0.0110
4
1,787
1,600
5.86
0.95
3.16
0.0499
32.10
0.0096
5
1,598
1,548
5.41
1.00
3.00
0.0445
28.61
0.0125
6
1,416
1,497
4.95
1.30
2.31
0.0488
31.36
0.0108
7
1,244
1,456
4.46
1.50
2.00
0.0454
29.21
0.0127
8
0,9094
1,388
3.41
4.10
0.73
0.0494
31.79
0.0112
Скачать