Номера вопросов для контрольной работы № 5
| Варианты Номера вопросов 01 1, 16, 24, 31, 46 02 2, 17, 25, 32, 47 03 3, 18, 26, 33, 48 04 4, 19, 27, 34, 49 05 5, 20, 28, 35, 50 06 6, 21, 29, 36, 51 07 7, 22, 30, 37, 52 08 8, 23, 31, 38, 53 09 9, 24, 32, 39, 54 10 10, 25, 33, 40, 55 11 11, 26, 34, 41, 56 12 12, 27, 35, 42, 57 13 13, 28, 36, 43, 58 14 14, 29, 37, 44, 59 15 15, 30, 38, 45, 60 16 6, 16, 22, 46, 50 17 7, 17, 23, 47, 51 18 8, 18, 24, 48, 52 19 9, 19, 25, 49, 53 20 10, 20, 36, 50, 54 21 11, 21, 37, 45, 58 22 12, 22, 38, 46, 59 23 13, 23, 39, 47, 6 24 14, 24, 40, 50, 4 25 15, 25, 41, 51, 5 26 1, 26, 42, 52,17 27 2, 27, 43, 53,18 28 3, 28, 44, 54,19 29 4, 29, 45, 55,15 30 5, 30, 46,56,14 |
Вопросы.
1.Условия притока нефти в скважину. Уравнение притока. Понятие о статическом и динамическом уровнях.
2.Виды гидродинамического несовершенства скважин.
3.Коэффициент гидродинамического несовершенства скважин.
4.Определение дебита скважин. Учет несовершенства скважин при определении дебита.
5.Подготовка скважины к эксплуатации.
6.Требования, предъявляемые к конструкции скважин.
7.Конструкции забоев скважин.
8.Первичное вскрытие.
9.Вторичное вскрытие.
10.Методы и способы вызова притока и освоения, добывающих скважин.
11.Освоение нагнетательных скважин.
12.Баланс энергии в скважине.
13.Сущность, условия и виды фонтанирования.
14.Подъем жидкости за счет гидростатического напора.
15.Механизм движения газожидкостной смеси по НКТ.
16.Определение длины и диаметра фонтанного лифта. Выбор материала труб.
17.Оборудование фонтанных скважин.
18.Классификация и выбор фонтанных арматур..
19.Регулирование работы фонтанной скважины: штуцеры, их конструкция, выбор.
20.Установление технологического режима работы фонтанной скважины.
Регулировочные кривые.
21.Автоматизация фонтанных скважин.
22.Область применения газлифтного способа добычи. Преимущества и недостатки.
23.Принцип работы газлифта.
24.Системы и конструкции газлифтных подъемников.
25.Оборудование устья газлифтных скважин.
26.Технологическая схема компрессорного газлифта.
27.Технологическая схема бескомпрессорного газлифта.
28.Пуск газлифтной скважины в работу. Определение пусковых давлений.
29.Методы снижения пусковых давлений. Пуск газлифта, оборудованного пусковыми клапанами.
30.Газлифтные клапана, их классификация, основные характеристики, принципиальное устройство.
31.Расчет газлифта: определение длины лифта (глубина установки рабочего клапана) диаметра труб, расхода газа.
32.Подготовка и распределение газа при газлифтной эксплуатации. Газораспределительные будки.
33.Периодический газлифт. Конструкция газлифта для периодической эксплуатации.
34.Внутрискважинный газлифт.
35.Схема ШСНУ.
36.Трубные (не вставные) штанговые насосы: устройство (на примере НСН-2) типы, характеристики, область применения. Выбор насоса.
37.Вставные штанговые насосы: устройство (на примере НСВ-1) типы, характеристики, область применения. Выбор насоса.
38.Насосные штанги. Конструкция, основные характеристики, условия работы, выбор штанг.
39.Устройство, работа, основные характеристики, размерный ряд, выбор станков-качалок.
40.Определение нагрузок на головку балансира СК.
41.Уравновешивание СК.
42.Производительность ШСНУ. Факторы, влияющие на производительность.
43.Динамометрированте ШСНУ.
44.Особенности исследования скважин, оборудованных ШСНУ (эхолотирование).
45.Эксплуатация скважин винтовыми штанговыми насосными установками.
46.Скважинные гидроштанговые насосные установки.
47.Область применения установок ЭЦН.
48.Схема УЭЦН. Принцип работы.
49.Назначение узлов установки.
50.Принципиальное устройство, назначение, основные характеристики узлов ЭЦН.
51.Рабочие характеристики УЭЦН. Модульные насосы.
52.Монтаж и эксплуатация УЭЦН.
53.Методика подбора УЭЦН для скважин.
54.Автоматизация скважин, оборудованных УЭЦН.
55.Винтовые погружные насосы. Область применения, конструкция, принцип работы.
56.Гидропоршневые и диафрагменные насосы.
57.Особенности конструкции газовых скважин. Оборудование устья газовых скважин.
58.Подземное оборудование газовых скважин.
59.Причины и условия образования гидратов, меры борьбы с ними.
60.Автоматизация газового промысла.
ЗАДАЧА 1.1.
Определить дебит нефтяной скважины в поверхностных условиях при установившемся притоке, оценить величину коэффициента продуктивности, вычислить дебит по уравнению притока. Данные взять из последующих таблиц
| Параметры | Варианты | |||||
| 01 - 05 | 05 - 10 | 11 - 15 | 16 - 20 | 21 - 25 | 26 - 30 | |
| Рпл, МПа | ||||||
| Рзаб, МПа | 9,8 | 9,6 | 9,4 | 9,2 | 9,0 | |
| Рнас, МПа |
| Варианты | h эф,м | ρн, т/м3 | b | μн мПа*с | k мкм2 | σ м | Ддол мм | φс |
| 1,6,11,16,21,26 | 0,9 | 1,2 | 1,5 | 0,2 | 0,7 | |||
| 2,7,12,17,22,27 | 0,8 | 1,2 | 2,0 | 0,2 | 0,7 | |||
| 3,8,13,18,23,28 | 0,9 | 1,2 | 1,5 | 0,4 | 0,7 | |||
| 4,9,14,19,24,29 | 0,8 | 1,2 | 2,0 | 0,4 | 0,7 | |||
| 5,10,15,20,20,30 | 0,8 | 1,2 | 1,5 | 0,2 | 0,7 |
Указания к решению.
При установившемся притоке однородной жидкости дебит скважины можно определить по формуле:
, (1)
где RК - радиус контура питания (зона дренирования), принимается равным половине расстояния между скважинами:
Rк = σ / 2,
rС - радиус скважины по долоту
rс = Ддол./ 2
Для определения дебита на практике часто пользуются уравнением притока жидкости:
Q = K (Pпл. – Pзаб)n , (2)
где n - показатель фильтрации. При линейной зависимости между Q и ∆P n = 1
К - коэффициент продуктивности, т/сут МПа
Из сравнения выражений 1 и 2, при n = 1 следует, что:
(3)
Определяют коэффициент продуктивности по выражению (3), и подставив его значение в (2), определяют дебит по уравнению притока.
ЗАДАЧА 1.2
Определить по начальным и конечным условиям фонтанирования диаметр и материал (группу прочности стали) одноразмерной колонны подъемных труб при следующих исходных данных:
| Показатели | 1 - 5 | 6 - 10 | 11 - 15 | 16 - 20 | 21 - 25 | 26 - 30 |
| Глубина скважины Н, м | ||||||
| Интервал перфорации, м | 1197-1181 | 1851-1865 | 2300-2290 | 2928-2938 | 2990-3000 | 3110-3120 |
| Забойное давление в начале фонтанирования, РН1, МПа | 8,5 | 14,5 | 15,8 | 17,0 | 20,0 | 20,5 |
| Забойное давление в конце фонтанирования, РК1, МПа | 4,0 | 5,6 | 6,7 | 6,2 | 6,5 | 7,0 |
| Буферное давление в начале фонтанирования, РН2, МПа | 3,0 | 5,5 | 6,2 | 6,0 | 7,5 | 8,5 |
| Буферное давление в конце фонтанирования, РК2, МПа | 0,6 | 0,6 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,3 |
| Варианты | ДЭК, мм | QНАЧ, т/сут | QКОН, т/сут | ρН, кг/м3 |
| 1, 6, 11, 16, 21, 26 | ||||
| 2, 7, 12, 17, 22, 27 | ||||
| 3, 8, 13, 18, 23, 28 | ||||
| 4, 9, 14, 19, 24, 29 | ||||
| 5, 10, 15, 20, 20, 30 |
Указания к решению.
1.Определяют длину НКТ, которая выбирается с таким расчетом, чтобы башмак находился на уровне середины перфорационной части.
2.Определяют диаметр НКТ: трубы должны быть такого диаметра, чтобы в конце фонтанирования можно было осуществить подъём жидкости с максимальным коэффициентом полезного действия:
; мм (4)
Выбранный диаметр округляется до стандартного.
3. Проверяют найденный диаметр на максимальную пропускную
способность:
;т/сут (5)
4. Если найденный диаметр не может пропустить Qmax скважины, то расчет повторяют по начальным условиям:
; мм (6)
5. Выбирают материал труб из допустимой глубины спуска при коэффициенте запаса прочности n = 1,5:
> L (7)
где Qстр – страгивающая нагрузка на резьбовое соединение труб, вы
бранного диаметра, кг
q – вес 1 м погонного труб, кг
Если условие неравенства выполняется, то материал труб подобран верно. Если не выполняется, то необходимо выбрать более прочные трубы.
ЗАДАЧА 1.3
Выбрать оборудование для эксплуатации скважины ШСНУ, установить режим его работы. Данные в последующих таблицах.
| варианты | К, т/сут∙МПа | Д, мм | n, % |
| 1, 6, 11, 16, 21, 26 | 3,2 | ||
| 2, 7, 12, 17, 22, 27 | 2,8 | ||
| 3, 8, 13, 18, 23, 28 | 3,6 | ||
| 4, 9, 14, 19, 24, 29 | 4,5 | ||
| 5, 10, 15, 20, 25, 30 | 6,0 |
| Показатели | 1 - 5 | 6 - 10 | 11 - 15 | 16 - 20 | 21 - 25 | 26 - 30 |
| Глубина спуска насоса L, м | ||||||
| Плотность нефти ρн, кг/м3 | ||||||
| Плотность воды ρв, кг/м3 | ||||||
| Пластовое давление Рпл, МПа | 10,2 | 12,0 | 11,0 | 8,9 | 9,8 | 12,7 |
| Давление насыщения Рнас, МПа | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 |
| КПД СК, ηск | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,82 | 0,81 | 0,8 |
| Коэффициент подачи насоса, ηн | 0,95 | 0,91 | 0,9 | 0,86 | 0,88 | 0,85 |
Указания к решению
Принимаем: Рзаб = 0,75 Рнас
коэффициент уравновешенности СК- К=1,2
1.Определяем планируемый отборжидкости: (при п=1)
Q = K (Рпл + Рзаб) n ,т/сут (8)
; м3/сут (9)
где ρсм - плотность смеси, кг/м3
, кг/м3 (10)
2. Выбирают тип станка-качалки по диаграмме Адонина [4;6]
3. Выбирают тип и диаметр насоса исходя из следующих рекомендаций: при L> 1200м -НСВ
L< 1200м –НСН
| Планируемый отбор Q, м3/сут | Диаметр насоса d, мм |
| До 10 | |
| 12 – 15 | |
| 15 - 20 | |
| 20 - 40 | |
| Более 40 | 56 и более |
4.Выбирают НКТ исходя из следующих рекомендаций
| НСН - 2 | НСВ - 1 | ||
| Диаметр насоса, мм | Диаметр труб х толщину стенок,мм | Диаметр насоса, мм | Диаметр насоса, мм |
| 48 х 4 | 60 х 5 | ||
| 48 х 4 | 60 х 5 | ||
| 48 х 4 | 60 х 5 | ||
| 60 х 5 | 73 х 5,5 | ||
| 73 х 5,5 | 89 х 6,5 | ||
| 89 х 6,5 | 114 х 7 |
5. Выбирают колонну штанг в зависимости от глубины спуска насоса и диаметра насоса [3,4,6]
При многоступенчатой конструкции колонны штанг определяют средний вес 1м погонного штанг.
, кг (11)
где %Н и %В -процентное содержание соответственно нижней и верхней
ступеней в колонне штанг [3,4,6];
qн и qв - вес 1м штанг ступеней [4,6]
6.Устанавливают режим работы установки путем подбора длины хода установки, числа качаний и диаметра насоса.
Принимаем длину хода равную максимальной для выбранного СК
Определяем число качаний:
, кач/мин (12)
где Q – планируемый отбор, м3/сут
S – длина хода плунжера, м
qср - средний вес 1 м колонны штанг, кг
η - коэффициент подачи насоса
Уточняют диаметр плунжера насоса, рассчитанную величину округляют до стандартной [4,5,6]
, мм (13)
где F - площадь сечения плунжера,
, м2 (14)
где Q - планируемый отбор жидкости, т/сут
Определяем максимальную нагрузку на головку балансира и сравниваем с допустимой нагрузкой для выбранного СК
,Н (15)
где 
- коэффициент, учитывающий потерю веса штанг в жидкости
ρшт = 7850 кг/м3 – плотность стали
m =1 – коэффициент, учитывающий инерцию массы жидкости.
Если Рмах > [Рмах] – СК выбран неверно
Если Рмах < [Рмах] – СК выбран верно
[Рмах] – допустима нагрузка выбранного СК [4,6]
Определяют необходимую мощность двигателя по формуле Ефремова
, кВт (16)
По рассчитанной мощности выбирают двигатель [4,6]
ЗАДАЧА 1.4
Выбрать оборудование УЭЦН для эксплуатации скважин. Данные в последующих таблицах
| Показатели | 1 - 5 | 6 - 10 | 11 - 15 | 16 - 20 | 21 - 25 | 26 - 30 | |||
| Нф, м | |||||||||
| Рпл, МПа | 15,2 | 15,7 | 16,2 | 16,7 | 16,2 | 16,7 | |||
| Рзаб, МПа | 9,0 | 9,5 | 10,0 | 10,5 | 11,0 | 11,5 | |||
| Рнас, МПа | 8,0 | 8,0 | 8,0 | 8,0 | 8,0 | 8,0 | |||
| Рбуф, МПа | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | |||
| Рзат, МПа | 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1,6 | |||
| Г0, м3/т | |||||||||
| α , м3/тМПа | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 | |||
| ρв, кг/м3 | |||||||||
| ρн, кг/м3 | |||||||||
| ρг, кг/м3 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | |||
| b | 1,12 | 1,12 | 1,12 | 1,12 | 1,12 | 1,12 | |||
| Варианты | К, т/сут МПа | Д, мм | n , % | ||||||
| 1, 6, 11, 16, 21, 26 | |||||||||
| 2, 7, 12, 17, 22, 27 | |||||||||
| 3, 8, 13, 18, 23, 28 | |||||||||
| 4, 9, 14, 19, 24, 29 | |||||||||
| 5, 10, 15, 20, 25, 30 | |||||||||
Указания к решению
1.Определяем ожидаемый дебит по уравнению притока
, т/сут (17)
2.Выбирают диаметр труб согласно рекомендациям приведенным в
[3] стр. 137
3. определяют глубину спуска насоса из условий обеспечения минимально необходимого (оптимального) давления на приеме насоса Рпр.опт
, м (18)
где ρсм –плотность смеси определяется по формуле (10)
Величина Рпр.опт принимается приближенно:
Рпр.опт = 2,5 – 3,0 МПа при n > 50%
Рпр.опт = 3,0 - 4,0 МПа при n < 50%
4.Выбор насоса. Определяем требуемое давление насоса, равное потерям в скважине.
, МПа (19)
где Ртр – потери давления на преодоление сил гидродинамического трения, определяемые в данном случае приближенно Ртр = 0,5 МПа;
Нг- работа газа, м
, м (20)
где dвн – внутренний диаметр НКТ, мм
Определяем требуемый напор насоса
, м (21)
5.Выбирают тип насоса по напору и производительности пользуясь таблицами характеристики насосов (5).
Остальное оборудование (двигатель, гидрозащиту, станцию управления, трансформатор, кабель) выбирают согласно комплектности поставки установки (5).
2.Проверяют соответствие мощности двигателя условиям откачки, для чего определяют необходимую мощность и сравнивают с мощностью выбранного двигателя.
, кВт
(22)
где η – КПД насоса, определятся по рабочей характеристике насоса(5).
3.Определяют минимально необходимую длину кабеля
Lк = Lн + l , м
где l – расстояние от устья до станции управления, м
Составляют таблицу выбранного оборудования по следующей форме:
| дебит | напор | насос | двигатель | гидрозашита | кабель | трансформатор | Станция управл. |
Контрольная работа № 6
Эксплуатация НГС.
Задания для контрольных работ.
В процессе изучения предмета, студент должен выполнить две контрольные работы, имеющие целью закрепление изучаемого материала.
Контрольное задание составлено в 30 (тридцати) вариантах. Чтобы найти свой вариант, необходимо взять последние две цифры и вычесть из них число 30 пока в остатке не останется число в пределах 30. Например:
последние цифры 48: 48-30=18(номер варианта)
последние цифры 85 : 85-30-30=25(номер варианта)
последние цифры 92 : 92-3 0-3 0-3 0=2(номер варианта)
Каждый вариант предусматривает ответы на 3 устных вопроса и решение четырёх задач. Номера вопросов по вариантам для всех контрольных одинаковы. Методика решения задач рассмотрена.
Прежде чем приступить к выполнению контрольной работы, учащемуся необходимо изучить весь материал соответствующих тем курса по рекомендуемой учебной литературе и закрепить его тщательным разбором и ответами на вопросы для самопроверки, согласно методических указаний по курсу. Объём выполненной домашней работы не должен превышать ученической тетради. При выполнении её следует руководствоваться следующими правилами:
3. На обложке контрольной работы должны быть чётко написаны наименования учебного заведения, предмета, фамилия и инициалы учащегося, шифр, курс, специальность, точный почтовый адрес студента.
4. Работа должна быть написана чернилами, разборчиво, с оставлением полей, страницы должны быть пронумерованы. Сокращение слов в тексте и использование красных чернил не разрешается.
3. Задание выполняется в соответствии с порядком расположения вопросов и задач.
4. Ответы рекомендуется сопровождать поясняющими чертежами, схемами, графиками, таблицами, что повышает ценность работы, и в то же время, облегчает выполнение и сокращает объём текстовой части ответа.
5. Таблицы, схемы, рисунки, графики и чертежи, сопровождающие и поясняющие текст, должны удовлетворять следующим требованиям:
а) иметь порядковые номера и заголовки;
б) иметь цифровые обозначения узлов и деталей, с расшифровкой их в тексте или на чертеже;
в) при выполнении на отдельных листах должны быть подклеены в соответствующих страницах текста;
г) при выполнении на кальке должны быть исполнены чернилами или тушью и подклеены на чистое место страницы;
10.Тексты контрольных вопросов и условия задач приводятся полностью, в виде заголовков, с отделением от ответа интервалом или подчёркиванием.
11.Ответы на вопросы должны быть по возможности краткими, но точными. В ответах следует отражать последние достижения в технике и технологии, освещенные в периодической печати или применённые на производстве. Освещение опыта передовых бригад, новаторов и рационализаторов производства значительно увеличивает ценность работы.
12.Совершенно невозможно механическое дословное списывание текстов из учебника.
13.При решении задач обязательно:
а) проведение расчётных формул с расшифровкой входящих величин и их размерностей, и указанием литературных источников;
б) письменные пояснения к преобразованиям формул и размерностей,, логическому ходу решения;
в) приведение математических преобразований в процессе решения по формуле с выделением конечного результата отдельной строкой с подчёркиванием.
10. В конце контрольной работы обязательно приводится список всей использованной литературы с указанием фамилий авторов и их инициалов, полного, названия книги (журнала, справочника), местонахождение, название издательства и год издания.
15. Полученную после проверки преподавателем работу необходимо внимательно просмотреть с целью доработки материала по замечаниям преподавателя. Исправлять и стирать замечания преподавателя запрещается.
16. Если за контрольную работу выставлена оценка "незачтена", то работа дорабатывается или выполняется вновь по тому же или другому варианту, согласно замечаниям и указаниям преподавателя.
17. Если у учащегося возникают трудности в выполнении работы или подборе литературы, он должен обратиться в учебную часть для получения устной (если это возможно ) или письменной консультации от ведущего преподавателя.
Работа не по своему варианту не зачитывается и возвращается без проверки.
18. Зачтённые контрольные работы обязательно предъявляются преподавателю на экзамене.
С целью облегчения выполнения контрольных работ даны методические указания по решения каждой задачи. Задачи имеют практическое значение, помогут учащимся усвоить теоретический курс и, в то же время, являются необходимой подготовкой к выполнению курсовых и дипломных проектов.