Материал: Техника безопасности при ремонте электрооборудования
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
где - коэффициент трения жидкости в НКТ;
L - глубина погружения насоса, м;
l - расстояние от устья скважины до сепаратора, м; d - диаметр насосных труб, м.
|
|
|
|
|
h 1,08 10 11 |
0,035 600 15 1602 |
|
19,96м |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
тр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,055 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Находим напор, необходимый для поднятия жидкости из скважины |
|
|||||||||||||||||||||||
Нск , м: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Нск Нст |
|
Нд hтр hт hг , |
|
(2.6) |
|
|
|
|
|
||||||||||
где Нг - разность геодезических уровней скважины и |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
сепаратора, м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Нт - потеря напора в трапе, м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
H |
ск |
600 177,7 19,96 2,5 10 809,96м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При выборе насоса необходимо соблюдение условия 2.1. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Q |
|
Q |
; |
|
|
160 м |
3 |
сут 160 м |
3 |
сут; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
ск |
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Н |
ск |
Н |
н |
, |
|
|
809,96м 1225м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Выбираем насос ЭЦН5-160-1100,паспортные данные которых |
||||||||||||||||||||||||
приведены в таблице 2.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Тип |
|
Подача, |
|
|
|
Напор, м |
|
Внутренний диаметр |
Т |
0 |
КПД, |
|
Число |
|||||||||||
|
м |
3 |
/сут |
|
|
|
|
обсадной колонны, мм |
|
% |
|
ступеней |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж |
|
||||||||||
ЭЦН5-160-1100 |
|
160 |
|
|
|
49,8 |
|
|
|
|
117 |
|
|
|
45 |
58,7 |
|
224 |
||||||
Для насоса ЭЦН5-160-1100 строим график зависимости напора от подачи:
2000
1000
0
100 |
140 |
160 |
Q |
Рисунок 2.1 - График зависимости напора, создаваемого насосом ЭЦН5-160-1100 от его подачи
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Характеристику насоса можно приблизить к условной характеристике скважины путем уменьшения числа ступеней насоса.
Находим число ступеней, которые нужно снять с насоса для получения необходимого напора Z1 , шт:
|
Н |
|
|
Z Z 1 |
|
ск |
|
н |
Нн |
|
|
|
|
||
(2.7)
где Zн - число ступеней насоса в полной сборке по паспорту, шт;
Нн - номинальный напор насоса в полной сборке по паспорту, м.
|
|
809,96 |
76,16шт 76шт. |
|
|
|
|
||
Z 224 1 |
|
|
||
|
|
1225 |
|
|
Находим число ступеней насоса после снятия лишних ступеней
Z1 , шт:
|
Z Z |
н |
||
|
1 |
|
|
|
Z |
Z |
H |
|
|
1 |
|
|
|
|
- Z
Z ,224
(2.8)
76 148шт.
Значит, насос ЭЦН5-80-850 должен иметь 158 ступеней. Вместо снятых
37 ступеней устанавливаются проставки.
2.2 Расчет мощности и выбор электродвигателя
Для привода центробежных погружных насосов изготовляются погружные асинхронные электродвигатели типа ПЭД, которые удовлетворяют следующим требованиям. Их диаметр несколько меньше нормальных диаметров применяемых обсадных колонн. Двигатели защищены от попадания внутрь пластовой жидкости, что достигается заполнением их трансформаторным маслом, находящимся под избыточным давлением 0,2 МПа относительно внешнего гидростатического давления в скважине.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Полная мощность двигателя, необходимая для работы насоса определяется по формуле:
P |
k |
з |
Q H |
c |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
86400 102 |
н |
|||
,
(2.9)
где kз - коэффициент запаса kз=1,1 - 1,35;
|
- плотность жидкости в скважине, кг/м3; |
|||
н |
- КПД насоса. |
|
|
|
|
P |
1,35 160 940 809 |
25,8кВт |
|
|
86400 102 |
0,587 |
||
|
|
|
||
Предварительно выбираем два двигателя, подходящие по номинальной мощности. Их паспортные данные заносим в таблицу 2.2.
|
|
Таблица 2.2 |
|
|
|
|
|
Параметры |
ПЭД28-103 (I) |
ПЭД32-117ЛВ5 (II) |
|
Мощность, кВт |
28 |
32 |
|
Напряжение, В |
850 |
1000 |
|
Рабочий ток, А |
35,7 |
25,5 |
|
cos |
0,73 |
0,86 |
|
|
|
||
КПД, % |
73 |
84 |
|
2.3 Технико-экономическое обоснование выбранного типа
двигателя
1. Вычислим приведенные потери первого двигателя:
Находим потери активной мощности I двигателя по формуле:
P P
P 25,8 1
|
1 |
, |
|
|
|||
|
|
||
1 0,73 |
|||
|
0,73 |
||
(2.10)
9.54кВт
Реактивную нагрузку определяем по формуле:
|
Q |
P |
|
tg , |
(2.11) |
|||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Q |
25.,8 |
|
|
|
1 0,732 |
|
33,22кВАр |
|||
|
|
|
|
|
||||||
1 |
0,73 |
|
|
0,73 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Вследствие того, что требуется компенсация реактивной мощности, то экономический эквивалент реактивной мощности Кэк, кВт/кВАр находим по формуле:
К |
|
Р |
|
р |
К |
ук |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
эк |
|
уп |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Р |
у |
|
,
(2.12)
где |
Руп - удельные приведенные потери; |
||
р- значение коэффициента отчислений (для статических конденсаторов |
|||
р=0,225); |
|
|
|
К |
ук |
- капитальные вложения на установку конденсаторов (Кук=616,9 |
|
|
|
||
руб/кВАр); |
|||
|
- стоимость 1 кВТ/год электроэнергии; |
||
Ру - удельные потери Ру 0,003кВт / кВАр ); |
|||
С |
уэ |
|
Tг
,
(2.13)
где
С |
уэ |
|
- стоимость 1 кВт/час электроэнергии
(
С |
уэ |
|
1,85 руб
)
Тг- число часов работы установки в году
(для трехсменной работы Tг |
6000час / год |
1,85 6000 11100 руб ; |
|
);
К |
эк |
|
Р |
уп |
|
0,225 |
6426 |
|
11100 |
||
|
0,003
0.1333кВт / кВАр
;
Приведенные потери активной мощности находим по формуле:
Р Р Кэк Q , (2.14)
Р 5,51 0,1333 19,1 8.05кВт 1
Вычислим приведенные потери второго двигателя:
Находим потери активной мощности:
P2 25,8 1 0,86 4.2кВт 0,86
Определяем реактивную нагрузку:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
25,8 |
|
1 0,86 |
2 |
|
Q |
|
|
17,8кВАр |
|||
|
|
|||||
2 |
|
0,86 |
|
0,86 |
|
|
|
|
|
|
Находим приведенные потери активной мощности:
P2 4,2 0,1333 17.8 6,6кВт
Определяем годовые затраты:
З р К Р |
|
1 |
|
(2.15)
З1
0,225 6426 9,54 11100
107339,85руб / год
;
З2
0,225 8813,3 4,2 11100
48602,99 руб /
год
;
Определяем степень экономичности:
|
З |
||
р |
(К |
2 |
К ) |
и |
|
1 |
|
100%
;
(2.16)
где ри - нормированный коэффициент экономичности;
|
107339,85 48602,99 |
100% |
|||
0,15 |
8813,3 |
6426 |
|||
|
|
||||
16,4%
;
Следовательно, двигатель ПЭД32-117ЛВ5 более экономичен при данных параметрах скважины и насоса, на его содержание требуется меньше денежных затрат, его энергетические показатели лучше. Значит, выбираем
двигатель ПЭД32-117ЛВ5.
Производим проверку по мощности, передаваемой с земли:
|
Рпов Р Рк ; |
(2.17) |
где Р |
- потери мощности в кабеле, кВт; |
|
к |
|
|
|
Рпов 25,8 1,5 27,3кВт ; |
|
|
27,3 кВт < |
32 кВт |
Значит, выбранный двигатель подходит по потерям мощности,
передаваемой с земли.
Составляем таблицу технико-экономического обоснования выбранного типа двигателя.