Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
460 Расчетная часть-Устройства для импульсной закачки жидкости в пласт-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газаID: 177079Дата закачки: 25 Января 2017 Продавец: leha.se92@mail.ru (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Диплом и связанное с ним Форматы файлов: Microsoft Word Описание: Расчетная часть-Устройства для импульсной закачки жидкости в пласт: Расчет жесткости пружины, Определение рабочей силы пружины, Расчет основных параметров пружины, Расчет резьбового соединения пробки с патрубком, Расчет резьбы на срез витков, Расчет проведения ГРП , Расчет проведения ГРП в типовой добывающей скважине-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа Комментарии: 2. Устройство для импульсной закачки жидкости в пласт Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений для импульсной закачки жидкости в пласт. Устройство для импульсной закач-ки жидкости в пласт включает корпус с окнами, концентрично располо-женный в корпусе патрубок, оснащенный кольцевым выступом в виде поршня, окнами, гайкой и контргайкой. Патрубок сверху жестко соединен с переводником. Патрубок устанавливается в разъемный корпус. Пружина установлена между гайкой и корпусом. В корпусе выполнена внутренняя цилиндрическая выборка под поршень. В патрубке и в корпусе выполнены в 4 ряда окна, так, что в исходном состоянии они не сообщаются. (рис. 7) Устройство включает в себя патрубок 1 с поршнем в виде кольцевого выступа, 4 ряда окон – выходных отверстий, гайку и контргайку 2, для ре-гулировки жесткости пружины, нестандартную шайбу 3 для опоры пру-жины 4, корпус, состоящий из верхней 6 и нижней 7 разъемных частей и уплотнительных колец для подвижных цилиндрических соединений 5. Рисунок 7 - Устройство для закачки жидкости в пласт Устройство работает следующим образом: Закачиваемая жидкость поступает в центральный канал, заполняя па-трубок. Т.к. в изначальном положении окна патрубка и корпуса не сооб-щаются, жидкость начинает заполнять кольцевое пространство между па-трубком и корпусом выше поршня (кольцевого выступа на патрубке), воз-действуя на кольцевой выступ. Под давлением корпус начинает смещаться относительно патрубка вверх, сжимая пружину. В определенный момент, окна патрубка и корпуса начинают сооб-щаться, и за счет того, что площадь проходного сечения центрального ка-нала много меньше суммарной площади проходных сечений окон, проис-ходит сброс жидкости через выходные отверстия. Давление внутри устройства падает, следовательно, и сила, давящая на кольцевой выступ резко уменьшается. Сила пружины смещает корпус вниз относительно па-трубка, тем самым перекрывая окна и возвращая устройство в исходное положение. Цикл повторяется, тем самым создавая волновое воздействие на пласт, увеличивая зону проникновения закачиваемого агента в пласт через нагнетательную скважину. 3. Расчет жесткости пружины Рабочее давление жидкости, подаваемой на забой: Рабочий ход пружины, равный расстоянию между соответствующи-ми окнами патрубка и корпуса: Диаметр центрального проходного канала: Внешний диаметр патрубка: Диаметр выемки в корпусе: Диаметр окна: Длина пружины в поджатом состоянии: Масса корпуса устройства Рисунок 8 - Расчетная схема 3.1 Определение рабочей силы пружины: 1) Рабочая сила пружины должна быть меньше силы , действую-щей в начале цикла, и больше силы , действующей в то время, когда происходит сброс жидкости. 2) Определим силу, действующую в начале цикла: Где - площадь поперечного сечения кольцевого простран-ства, на которое воздействует данная сила, – Сила тяжести корпуса Тогда 3) Сила, с которой жидкость давит на стенки патрубка в начале цик-ла Где – площадь поперечного сечения центрального канала патруб-ка Тогда 4) В момент, когда окна будут полностью сообщаться, рабочее дав-ление будет равно Где – площадь поперечного сечения окна, 16 – количество окон. Тогда 5) Из-за резкого увеличения суммарного диаметра проходного от-верстия, давление падает больше в три раза. Тогда сила 6) Исходя из того, что сила рабочего хода пружины в момент, когда происходит сброс жидкости, должна быть больше , чтобы вернуть кор-пус в исходное положение, то примем силу рабочего хода пружины, исхо-дя из ГОСТ 13764-86 3.2 Расчет основных параметров пружины Рисунок 9 - Параметры пружины Сила рабочей деформации пружины: Сила пружины при предварительной деформации Рабочий ход пружины: Наибольшая скорость перемещения подвижного конца пружины при нагружении или разгрузке, при условии совершения 3х полных циклов в секунду: Выносливость пружины, т.е. число циклов до разрушения, в соответ-ствии с ГОСТ 13764-86, для третьего класса пружин Наружный диаметр пружины, с учетом конструкции узла Относительный инерционный зазор пружины сжатия для одножиль-ной пружины 3 класса: Силы пружины при максимальной деформации: Диаметр проволоки: Модуль сдвига для пружинной стали Динамическая плотность материала для пружинной стали: Сила предварительного напряжения: Жесткость пружины: Число рабочих витков пружины: ; Полное число витков пружины: Средний диаметр пружины: Индекс пружины: Предварительная деформация пружины: Рабочая деформация пружины; Максимальная деформация пружины: Длина пружины при максимальной деформации: Длина пружины в свободном состоянии: Длина пружины при предварительной деформации: Длина пружины при рабочей деформации: Коэффициент, учитывающий кривизну пружины: Максимальное касательное напряжение пружины: 4. Расчет резьбового соединения пробки с патрубком 4.1 Расчет резьбы на срез витков Расчет резьбы на срез производится по следующей формуле: ; - где - нагрузка; - шаг резьбы; - внешний диаметр резьбы; - внутренний диаметр резьбы; - длина резьбовой части; - число вит-ков находящихся в зацеплении; 1 – для треугольных (метрических) резьб. 0,5 – для квадратных резьб. 0,63-0,68 – для трапецоидальных резьб. При рабочем давлении в 16 МПа, осевое усилие составит Тогда: Данная нагрузка не превышает допускаемой в 650МПа при запасе прочности в 2,3. 4.2 Расчет резьбы на изгиб: Расчет производит по следующей формуле: ; - где z: Нагрузка значительно меньше предельной, имеется высокий запас прочности. 4.3 Расчет резьбы на смятие витков: Можно сделать вывод о надежности резьбового соединения. 5. Расчет проведения ГРП 5.1 Методика расчета Для расчета забойного давления разрыва пласта Рзабр при использо-вании нефильтрующейся жидкости можно воспользоваться следующей формулой (при закачке 1м3 жидкости разрыва): (1.1) Где Ргг – горизонтальная составляющая горного давления, Мпа: (1.2) - коэффициент Пуассона горных пород ( =0,2-0,3); Ргв – вертикальная составляющая горного давления, МПа: (1.3) - плотность горных пород над продуктивным горизонтом, кг/м3 ( =2600кг/м3); Е – модуль упругости пород (Е=(1-2)104 МПа); Q – темп закачки жидкости разрыва, м3/с (в соответствии с характе-ристикой насосного агрегата); вязкость жидкости разрыва, Па * с. Для приближенной оценки забойного давления разрыва пласта при использовании фильтрующейся жидкости можно использовать формулу: , (1.4) где К – коэффициент, принимаемый равным (1,5-1,8) МПа/м. При закачке жидкости-песконосителя давление на устье скважины , (1.5) где плотность жидкости-песконосителя, кг/м3: , (1.6) где плотность жидкости, используемой в качестве песконосите-ля, кг/м3; плотность песка, кг/м3 ( =2500 кг/м3); объемная концентрация песка в смеси (1.7) Сп – концентрация песка в 1 м3 жидкости, кг/м3 ( 250-300кг/м3). Потери давления на трение жидкости-песконосителя: (1.8) где - коэффициент гидравлических сопротивлений: (1.9) (1.10) Q – темп закачки, м3/с; вязкость жидкости, используемой в качестве песконосителся, Па*с. Если Re > 200, то потери давления на трение увеличивают в 1,52 ра-за: . (1.11) Необходимое число насосных агрегатов (1.12) где рр – рабочее давление агрегата; Qp – подача агрегата при данном рр; КТС – коэффициент технического состояния агрегата (КТС = 0,5-0,8). Необходимый объем продавочной жидкости (при закачке в НКТ) (1.13) 5.2 Расчет проведения ГРП в типовой добывающей скважине Рассчитаем основные характеристики гидроразрыва пласта в добы-вающей скважине глубиной L = 2100 м. Вскрытая толщина пласта h = 14 м. Внутренний диаметр НКТ d = 0,0759 м. В качестве жидкости разрыва - амбарная нефть плотностью рж= 945 кг/м3 и вязкостью uж =0,285 Па *с. Предполагается использовать песок. Принимаем темп закачки Q = 0,012 м3/с. Используем агрегат 4АН-700. Решение. Рассчитываем вертикальную составляющую горного давления. Ргв=2600*9,81*2100*10-6 = 53,5МПа; Принимая V =0,3, рассчитываем горизонтальную составляющую горного давления. Pгг= =22,9 МПа; В данных условиях предположительно образуются вертикальные или наклонные трещины. Рассчитываем забойное давление разрыва. или Рассчитываем βn (принимая Сn = 275 кг/м3) Рассчитываем плотность жидкости-песконосителя: Pжп= 945 * (1 - 0,1) + 2500 * 0,1=1100кг / м3. Рассчитываем вязкость жидкости с песком: µжп= 0,285ехр(3,18*0,1)=0,392 Па*с. Число Рейнольдса Rе = 4*0,010*1100/(3,14*0,0759*0,392)=471. Коэффициент гидравлического сопротивления: λ = 64/471 = 0,136. Рассчитываем потери на трение: Ртр=8 * 0,136(0,01)2 * 2270*1100/(3,142 * 0,07595) = 11 МПа. Учитывая, что Rе = 471 > 200,потери на трение составят: Ртр=1,52*11 = 16,72 МПа. Давление на устье скважины при закачке жидкости - песконосителя, Ру= 25,47 -1100*9,81* 2270* 10-6 +16,72 = 17,7 МПа. При работе агрегата 4АН-700 на 4 скорости рр=29 МПа, а Qp = 0,0146 м3/с. Необходимое число агрегатов: ; Объём продавочной жидкости Vп =0,785 *0,0759 * 2270 = 10,3 м3 Объём жидкости для осуществления гидроразрыва (жидкость разры-ва и жидкость песконоситель) Vж =4500/275 =16,4 м3; Суммарная время работы одного агрегата 4АН-700 на 4 скорости: t= (Vж + Vп)/Qр, или t= (16,4+10,3)/0,0146=1829 с или 30,5 мин. Таким образом, для проведения гидроразрыва наобходимо 2 4АН-700, работающих на 4 скорости, а суммарное время проведения операции закачки жидкости составит не более 30 мин, без учета потерь времени на вспомогательные работы по монтажу. Размер файла: 351,2 Кбайт Фаил: ![]()
Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! Некоторые похожие работы:К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе. |
||||
Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! От 350 руб. за реферат, низкие цены. Спеши, предложение ограничено ! |
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Нефтяная промышленность / Расчетная часть-Устройства для импульсной закачки жидкости в пласт-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Вход в аккаунт: