Способ определения дебита скважины, оборудованной глубинным насосом

з) ЬХ сОтОЗ сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)ог ОПИСАНИЕ ИЗк Йвторскому свидете(56) Авторское свидетельство СССР М 1452959,кл, Е 21 В 47/10, 1989.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕБИТА СКВА-.ЖИНЫ, ОБОРУДОВАННОЙ ГЛУБИННЫМ НА) Ж (11) 182 О 668(57) Использование: область добычи нефти. Сущность изобретения: измеряют потребляемую мощность электродвигателем привода насоса, рабочий ток электродвигателя и давление на устье и приеме насоса при работе его на номи - нальном режиме, Строят график зависимости энергетического коэффициента от производительности насоса, по которому определяют дебит скважины. 1 ил.Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано для измерения дебита скважин, оборудованных погружными центробежными электронасосами.Цель - повышение точности определения дебита скважины, оборудованной центробежным насосом.На чертеже даны характеристики насоса: зависимость энергетического коэффициента К, М= К, мощности на валу М и давления на выкиде Р насоса от его производительности О,Способ осуществляют следующим образом,Для определения дебита данным способом вводится в число паспортных характеристик насоса новая характеристика, которая отражает изменение значения потребной мощности й на создание единицы Р, энергетический коэффициент в зависимости от производительности насоса О-К=т(О). На чертеже показана эта характеристика. Установлено, что значение характеристики К-О для данного типа насоса независимо от величины подачи остается неизменной, Следовательно, если мы знаем характер изменения мощности при какомто напоре, то мы можем судить и о дебите,Для расчета дебита скважины поступают следующим образом.При работе скважины на заданном режиме измеряют мощность на валу насоса Мн и рабочий ток 1 н. Для этих целей вначале измеряют мощность, потребляемую электродвигателем привода насоса из сети Р рассчитывают падение мощности в токо- подводящем кабеле по формуле,Ь Рн=31 н 2Во 110 кВт, (2) где 1 н - фазный ток в кабеле, А;Во - активное сопротивление кабеля, Ом/км;1 - длина кабеля, км.По характеристике электродвигателя находят мощность холостого хода электродвигателя Рххв кВт. Тогда мощность на валу насоса будет равна;й-Р- Ь Рн - Рхх (3)По устьевому манометру определяют давление на устье Рун с помощью глубинного манометра, находящегося в погружной установке, измеряют давление на приеме насоса Рпн, определяют давление жидкости в насосных трубах Ржт экспериментальным путем или расчетным по формуле:Ркт=Нн нт (4) где Нн - высота столба жидкости, м;унт - удельный вес жидкости в трубах,т/м .Из справочных данных берут потери5 давления в насосе Ь Рпн и вычисляют давление, развиваемое насосом для поднятияжидкости до устья скважины, по формуле- +ЬР (5)Определяют Кн по формуле:10 МК = Р Р (6)н хнПо ранее построенной зависимости К-Оопределяют дебит по найденному значению15Для примера определяютдебитскважины, работающей с установкой, характеристики которой даны на чертеже.Данные установки:Тип насоса 9 ЭЦН 6-250-1050. Длина кабеля 1,09 км, сечение кабеля Зх 35, рабочийток 72 А, Во=0,5 Ом/км,При работающей скважине измеряютмощность, потребляемую установкой из се 25 ти Р которая равна РС=55 кВт. Рассчитывают падение мощности в токоподводящемкабелеЛ Рн=З 72 0,5 1,09 10 =8,4 кВт.Из характеристики электродвигателя30 мощностью 56 кВт находят, что мощностьхолостого хода равна Рхх=10 кВт.. Тогда мощность равна:йн=Рс- Ь Рн Рхх=55 - 8,4 - 10=36,6 кВт.По манометру на устье находят, что ус 35. тьевое давление равно Рун=15 кгс/см . С2помощью глубинного стационарного манометра находят, что давление на приеме насоса равно Рпн=40 кгс/см . Рассчитывают2давление от веса столба жидкости в насос 40 ных трубах;Ржт=Нн+ унт=114 кгс/см .2Принимают величину потерь давления внасосе, равную РП,=1 кгс/см . Тогда давление, развиваемое насосом для поднятия45 жидкости до устья скважины, равно;- + ЛР =114 в 40+=39 кгс/смОпределяют коэффициент Кн.50 36,6 = 0,40н 75+15По характеристике К - О находят значение дебита при Кн=0,406. Из точки А проводят линию, параллельную оси произ водительности до пересечения с характеристикой К - О. Получают точку В, из которой опускают перпендикуляр на ось производительности и получают точку С, соответствующую производительности 0=208 т/сут.1820668 Последующие измерения дебита на данной скважине могут быть упрощены, если принять, что параметры поднимаемой жидкости с определенной степенью точности остаются некоторое время постоянными, 5 например, между подземными ремонтами скважины. В этом случае давление, развиваемое насосом для поднятия жидкости до устья скважины Рп, остается постоянным, Тогда измерение дебита производится толь- "0 ко на рабочем режиме. Для этого измеряют давление на устье скважины Рун, мощность, потребляемую электродвигателем иэ сети Рс, и рабочий ток двигателя 1 н и известное значение Рп. 15 Определяют дебит скважины, характеристики которой даны на чертеже. Для этого на работающей с заданным режимом скважине измеряют Рс=49 9 кВт; Рун=20 кгс/см; 20 он=65 А; Рп=75 кгс/см . Вычисляют падение мощности в кабеле Рхх=10 кВт.Л Рн=3,65 0,5 1,09 10 =6,9 кВт, Вычисляют давление, развиваемое насосом на его вцкиде, 25Рвн Ро+Рун=75+20=95 кгс/смВычисляют мощность нв валу насоса Йн=Рс-Рхх- Ь Рн=49,9 - 6,9-10=33 кВт 30определения дебита скважины, оборудованной центробежным насосом за счет оп ределения его энергетического коэффициента, измеряют одновременно ра" 35 бочий ток электродвигателя и давлениена приеме насоса, при работе его на номинальном режиме, строят график зависимости энергетического коэффициента от производительности насоса. по которому определяют дебит скважины. Ф о рмула. изобретения СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕБИТА СКВАЖИНЫ, ОБОРУДОВАННОЙ ГЛУБИННЫМ НАСОСОМ, включающий измерение потребляемой мощности электродвигателем привода насоса и устьевого давления и определение производительности насоса,отличающийся тем, что, с целью повышения точности Вычисляют коэффициент Кн, соответствующий номинальному режиму работы установки,К = - = 0,34733н 95 По найденному коэффициенту Кн по характеристике К-О находят значение дебита, проводя соответствующие линии по точкам Д-Е - Ж. В нашем случае дебит составил 0=162 т/сут,При непрерывном измерении дебита строят характеристику М-О, причем М равно корню квадратному из Кн На чертеже показаны характеристики М-О. Эти характеристики в рабочем диапазоне насоса являются с достаточной степенью точности линейными, что позволяет создать устройства для непрерывного измерения и суммирования дебита. Для этого по ранее описанной методике определяют дебит скважины. Подбором коэффициентов по двум точкам характеристики прибор настраивается на заданный дебит, Дальнейшие возможные измерения дебита будут пропорциональны линейной зависимости М-О, что позволяет осуществлять непрерывное изменение и суммирование дебита.