Тақырыбы: Газлифтілі клапандарды орналастыру есебі

 

Есеп 1. Бірқатарлы сақиналы жүйесі бар компрессорлық көтергіште У-1-М жіберу клапандарын орналастару орындарын анықтау керек.

Есеп мәндері: ұңғының тереңдігі Н = 1800 м; пайдалану тізбектің диаметрі D = 0,15 м; көтергіш құбырлардың диаметрі d = 62 мм; көтергіш құбырлардың ұзындығы L=1500м; сағадан алынған статикалық деңгей h_ст = 800; сұйық тығыздығы ρ = 900кг/м³; ұңғы сағасындағы жібері сызығындағы қысым Р_пуск = 4,6 МПа; көтергіштің қалыпты жұмыс кезінде табанындағы қысым Р_баш = 2,8 МПа; Ұңғының қалыпты жұмысында газдың шығымы V=500 м³/сағ.

Осы ұңғыны іске қосу үшін құбыр сыртындағы сұйықты табан арқылы ығыстыруға келесі ең үлкен жіберу қысымы қажет етіледі:

 

Р_пуск = ρgL = 900 · 9.81 · 1500 = 13.3 · 10⁶ Па (1.14)

Газ қысымы 4,6 МПа ұңғыны іске қосу үшін жеткіліксіз, сондықтан көтергіш құбырларын жіберу клапандарымен жабдықтаймыз.

Бірінші клапанның орналастыру орнын анықтаймыз

· - 20 = 800 + = 869 м (1.15)

Екінші клапанның орналастыру орнын анықтау үшін (сур.2) номограммасын қолданамыз, бұнда бірінші клапанның деңгейінде ең қысымның өзгеруін анықтаймыз.

 

Сурет 2. Жіберу клапандарын орналастырудың номограммасы 869 м нүктесінен номограмманың жоғарғы горизонтал осінде V = 500 м³/сағ қисығына дейін вертикаль жүргіземіз.

Алынған нүкте жібері қысымы 4,6 МПа-ға сәйкес келетін горзонталь штрихталған сызықтан төмен орналасты. Осыған байланысты У-1 М клапандары үшін осы нүктеге дейін жеткізбей оң жаққа вертикалдың штрихпунктирлі 4,6 МПа жіберу қысымының қиылысуына бұру қажет (а нүктесі) және осы сызықтың 4,6 МПа жіберу қысымының қисығымен қиылысу нүктесін табамыз (нүкте б).

Содан кейін еңкіш сызықты сол жаққа төмен қарай және абсцисс осінде 3,65 МПа қысым өзгерісіне сәйкес в нүктесін табамыз. Яғни жабатын қысым өзгерісі ∆Р₁ = 3,65 МПа.

Екінші клапанды орналастыру тереңдігін келесі формуламен анықтаймыз

· - 10 = 869 + = 1272 м (1.16)

 

Екінші клапанның деңгейінде жабатын қысым өзгеруін дәл осылай номограммадан анықтаймыз. Осы жағдайда 1272 м нүктесінен вертикаль жоғары горизонталь осінен V = 500 м³/сағ. Қисығына дейін қиылысуын белгілейді. Онда қысым өзгерісі ∆Р₂ = 2,95 Мпа

Үшінші клапанды орналастыру тереңдігі

· - 10 = 1272 + = 1597 м (1.17)

болғанын ескеріп, екі клапанмен шектелеміз.

Бірақ көрсетілген формулалармен және номограммамен жіберу клапандарды анықтау келесі теңсіздік орындалғанға дейін жарайды:

L_к ≤ h_ст + (1.18)

Яғни ұңғыны іске қосу кезінде Р₃ > Р_пл және қабаттан сұйық ағыны болмаған жағдайда.

Осы жағдайда:

=800+ (1.19)

Сондықтан үшінші клапанның орналасуын номограмммамен табуға болмайды. Сонда, жабатын қысым өзгерісін ∆Р₂' келесі формуламен анықтауға болады:

(1.20)

Үшінші клапанның орналастыру тереңдігі қайтадан табылған қысым өзгерісінің мәнімен анықтаймыз:

Үшінші клапан көтергіш тізбектің табанын едәуір төмен орналасып қалады.

Клапанда жұмыс қысымы қысымның өзгеру шамасына төмендеп кетуіне байланысты, 1513 м есептік тереңдіктен үшінші клапанды жуықтап 20м-ге көтеру қажет (1493м-ге дейін).

Сұйық ағынында құм болғандықтан, хвотовикті көтергіш тізбектің табанынан төмен фильтрге дейін орналастырылады, ал егер құм болмаса хвостовиктің ұзындығын 30-40м-ге ұңғының бүкілдеуін жою үшін орналастырады.

Клапандарға жүктемелер бірқалыпты таралу үшін екінші клапанды осы жағдайда жуықтап 10 м-ге (1262 м-ге дейін) көтереді.

Клапандарды қайтара орналастырғаннан кейін, олардың жабатын қысым өзгерістерін төмендегідей қайтадан есептеу қажет:

Кесте 1

Нұсқа бойынша газлифтілі клапандарды орналастыру есебінің тапсырмасы

№ нұсқа	Н,м	D,м	d,мм	L,м	hcn, м	ρ,кг/м3	Рпуск, МПа	Рбаш, Мпа	V, м3/сағ
		0,15					3,9	2,7
		0,154					4,2	2,6
		0,133						3,06
		0,130					3,8	2,71
		0,154					3,5	2,3
		0,163						2,4
		0,124					3,7	2,2
		0,130					3,4
		0,127					5,2	3,01
		0,161
		0,155					4,2	2,3
		0,148					5,3	2,4
		0,155					4,6
		0,126						1,98
		0,133					3,2	1,9
		0,157					4,1	2,05
		0,126					5,6	3,1
		0,163					4,9	2,4
		0,161					3,75	1,9
		0,132					3,98	1,85