Extracția Petrolului

Capitolul 1

PROIECTAREA REGIMULUI DE LUCRU A UNEI SONDE ÎN POMPAJ

CU PRĂJINI ÎN REGIM INTERMITENT

Date de proiectare:

n = 29

Diametrul coloanei : D_c=6 1/2 in

Diametrul ţevilor de extracţie : d_t=2 3/8 in

Adâncimea : 1700 – 10 • n = 1700 – 10 • 29 = 1410 m

Presiunea statică : p_c=4.2 bar

Indicele de productivitate : IP = 0,038 m^3⁄(ora ∙bar)

Densitatea ţiţeiului : ρ_t=835 kg⁄m^3

Densitatea apei : ρ_a=1035 kg⁄m^3

Procentul de impurităţi lichide cu care produce sonda:

i = (25 + n)% = (25 + 29)% = 54%

Pompă tip P 2^(3⁄8) x 1^(1⁄4)

Unitate de pompare UP – 7T-2000-3000 M

La această unitate de pompare se analizează două variante:

Lungimea cursei: s1 = 1,5 m şi Numărul de curse duble pe minut: n1 = 7 cd/min

Lungimea cursei: s2 = 1,2 m şi Numărul de curse duble pe minut: n2 = 8 cd/min

Se impun următorii timpi de acumulare: ta = 0,5 / 2 / 3,5 / 5 ore

Randamentul instalaţiei de pompare: ηa = 0,65

Se cere să se calculeze pentru cele două variante, la fiecare timp de acumulare:

timpul de funcţionare;

numărul de cicluri de funcţionare;

durata de funcţionare într-o zi;

debitul instalaţiei;

puterea consumată;

energia consumată.

Exemplu de calcul:

Se exemplifică algoritmul de lucru pentru varianta 1 (lungimea cursei: s1 = 1,5 m şi numărul de curse duble pe minut: n1 = 6 cd/min) şi timpul de acumulare ta = 0,5 ore.

Înălţimea nivelului static:

h_s = p_c/(g ∙ ρ_am ) = (4,2 ∙ 〖10〗^5)/(9,81 ∙ 943) = 45.40 m

Densitatea amestecului:

ρ_am = ρ_a∙i+ρ_t∙(1-i) = 1035∙0,54+835∙(1-0,54) = 943 kg/m^3

Debitul maxim al stratului:

Q_(strat,max) = IP∙p_c = 0,038•4,2 = 0,159 m^3/oră

Debitul instalaţiei de pompare:

Q_ins = 1440∙A_p∙S∙n∙η_a

unde: A_p= (π ∙ d^2)/4 = (π ∙〖 1〗^(1/4))/4 = 1,23 〖in〗^2 = 0,00079 m^2

⟹ Q_ins = 1440∙0,00079∙1,5∙7∙0,65 = 7,76 m^3⁄zi = 0,323 m^3⁄oră

Atunci Q_(strat,max) < Q_ins

Aria spaţiului inelar:

A_si = π/4∙(D_c^2-d_t^2) = π/4∙(〖0,1651〗^2-〖0,06033〗^2) = 0,01854 m^2

Înălţimea nivelului de lichid din coloană:

h_a=h_s•(1-e^(-(IP ∙ g ∙ ρ_am)/A_si • t_a ))=45,40•(1-e^(-(0,038 ∙ 9,81 ∙ 943 ∙ 〖10〗^(-5))/0,01854 • 0,5))=4,106 m

Timpul de funcţionare:

t_f=A_si/(g∙ρ_am∙IP) ∙ ln(1-h_a/(h_s-Q_ins/(g∙ρ_am∙IP)))=

=0,01854/(9,81∙943∙0,038∙〖10〗^(-5) ) ∙ ln(1-4.106/(44,87-0,323/(9,81∙943∙0,038∙〖10〗^(-5) )))=

=0,87 ore

Durata unui ciclu de funcţionare:

T = t_a+ t_f = 0,5 + 0,87 = 1,37 ore

Numărul de cicluri de funcţionare:

N_c = 24/T = 24/1,37 = 17,50 cicluri

Durata de funcţionare într-o zi:

T_f= N_c∙t_f = 17,50∙0,87 = 15,24 ore

Debitul instalaţiei:

Q_inst=T_f∙60∙A_p∙S∙n∙η_a=15,24∙60∙0,00079∙1,5∙7∙0,65=3,65 m^3⁄zi