8 Штангово-насосна експлуатація свердловин

Задача 232. Визначити довжину ходу плунжера та продуктивність свердловинного штангового насоса діаметром 55 мм, якщо параметр відпомповування S_n, де S – довжина ходу гирлового штока; n – кількість подвійних ходів рівний 18 м/хв за кількості подвійних ходів 10 хв^-1 та сумарному видовженні труб і штанг 0,25 м. Коефіцієнт наповнення насоса 0,6. Витіканням рідини через негерметичності й усадкою рідини знехтувати.

Задача 233. Розрахувати статичні навантаження на головку балансира верстата-гойдалки під час ходу вверх і під час ходу вниз. Вхідні дані: глибина підвіски насоса 1800 м; діаметр насоса 28 мм; внутрішній діаметр НКТ 50,3 мм; конструкція насосних штанг двоступінчаста – довжина штанг діаметром 22 мм складає 28% і довжина штанг діаметром 19 мм складає 72%. Занурення насоса під динамічний рівень 95 м; тиск газу в затрубному просторі 0,8 МПа; тиск на викиді із свердловини 0,8 МПа; густина свердловинної продукції 870 кг/м³. Додаткові дані: густина сталі 7800 кг/м³, маса 1 м штанг з муфтою діаметрами 22 мм і 19 мм складає відповідно 3,14 і 2,35 кг. Методичні вказівки: гідравлічними втратами і газліфтним ефектом знехтувати.

Задача 234. Розрахувати максимальне навантаження на головку балансира верстата-гойдалки, якщо свердловинний штанговий насос опущено на глибину 900 м на одноступінчастій колоні штанг діаметром 22 мм (маса одного погонного метра штанг з урахуванням маси з’єднувальних муфт 3,14 кг/м.). Густина матеріалу штанг 7800  кг/м³, а густина рідини, що відпомповується, 880 кг/м³; у свердловину опущено піднімальні труби з внутрішнім діаметром 59 мм. Інерційними та вібраційними навантаженнями і втратами на тертя знехтувати.

Задача 235. Визначити теоретичне подавання насоса НСВ 1-43 за кількості ходів 10 хв^-1.

Задача 236. Розрахувати коефіцієнт, який враховує вплив усадки рідини на подавання штангового насоса. Відомо: нафта Битківського родовища; тиск на вході в насос 15 МПа; дебіт 36 т/доб; обводненість продукції 70%; у свердловині встановлено насос діаметром 43 мм.

Задача 237. Розрахувати коефіцієнт, який враховує вплив витікань рідини в зазорі плунжерної пари на подавання устатковання в залежності від зазору (брати величини зазору в залежності від груп посадки). Розрахунки виконати окремо за формулами А.М. Пірвердяна та Буссінеска-Щурова. Зіставити графічно результати. Відомо: густина рідини 860 кг/м³; динамічний коефіцієнт в’язкості 2 мПа·с; відносний ексцентриситет розміщення плунжера в циліндрі 0, 0,5 і 0,8; число подвійних ходів 7 хв^-1; довжина ходу плунжера 3,2 м; насос НСВ-1 діаметром 38 мм; тиск у трубах над плунжером 21 МПа; тиск у циліндрі насоса під час всмоктування 0,6 МПа; коефіцієнти, що враховують деформацію, вплив газу і усадку рівні відповідно 0,9, 0,82, 0,97.

Задача 238. Визначити коефіцієнт усадки нафти, який враховує зменшення об’єму продукції насосної свердловини під час досягнення нею поверхневих умов, а також об’ємну витрату рідини, яка перетікає через зазор між плунжером і циліндром насоса та інші негерметичності за коефіцієнта витікання, рівному 0,91. Відомо, що фактичний дебіт свердловини становить по нафті 36 т/доб і по воді 42 т/доб; об’ємні коефіцієнти нафти 1,2 і води 1,005; густини нафти 870 кг/м³ і води 1010 кг/м³.

Задача 239. Визначити коефіцієнт наповнення циліндра штангового свердловинного насоса з урахуванням впливу вільного газу. Вхідні дані: діаметр насоса 55 мм; об’єм шкідливого простору 5·10^-4 м³; довжина ходу плунжера 2,1 м; дебіт свердловини по нафті 48 т/доб; дебіт свердловини по газу (за нормальних умов) 30 м³/доб; коефіцієнт розчинності газу в нафті 3 м³/(м³·МПа); об’ємний коефіцієнт нафти 1,4; густина дегазованої нафти 860 кг/м³; тиск на вході в насос 1,7 МПа; температура на вході в насос 52ºС; коефіцієнт стисливості газу за умов на вході в насос взяти рівним 0,86; сепарація газу на вході в насос не здійснюється; рекомендується використати формулу А.С. Вірновського.

Задача 240. Розрахувати поточний (на кінець 50 діб роботи), кінцевий і середній коефіцієнти подавання штангового насоса. Побудувати графік залежності подавання від часу. Відомо: початковий коефіцієнт подавання 0,85; вартість попереджувального ремонту 1500 грн; тривалість поточного ремонту 1 доба; витрати на свердловино- добу експлуатації свердловини 200 грн/доб; повний період роботи свердловини до припинення подавання 180 діб.

Задача 241. Розрахувати зміну тиску газу в затрубному просторі штангово-насосної свердловини, коли затрубний тиск на гирлі становить 1 МПа, а динамічний рівень знаходиться на глибині 2000 м. Взяти характеристику умов Танявського родовища. Яку величину складає зміна тиску на кожні 1000 м глибини? Чи можна скористатись лінійним рівнянням розподілу тиску? Яка похибка при цьому буде виникати?

Задача 242. Розрахувати тиск на вході у штанговий свердловинний насос. Відомо: насос занурено під динамічний рівень на 45 м; тиск газу в затрубному просторі на гирлі 0,6 МПа; відстань від гирла до статичного рівня 1200 м; свердловина експлуатує Битківське нафтове родовище.

Задача 243. Розрахувати мінімальне занурення штангового насоса під динамічний рівень, коли продукція не містить вільного газу. Відомо: свердловина глибиною 2200 м експлуатує Долинське нафтове родовище (вигодський поклад); тиск газу в затрубному просторі на гирлі 0,5 МПа; вибійний тиск 14 МПа; довжина ходу штока 1350 мм; невставний насос НСВ 1-43 із звичайним отвором сідла клапана; витрата рідини через насос 45 м³/доб.

Задача 244. Розрахувати втрати тиску в нагнітальному клапані та силу гідравлічного опору під час руху рідини через нагнітальний клапан штангового свердловинного насоса. Відомо: умовний діаметр невставного насоса 43 мм; отвір сідла клапана із збільшеним прохідним перерізом; дебіт свердловини в умовах розміщення насоса 28 м³/доб; динамічний коефіцієнт в'язкості рідини 3 мПа·с; густина рідини 850 кг/м³.

Задача 245. Розрахувати втрати тиску у всмоктувальному клапані штангового свердловинного насоса. Відомо: умовний діаметр вставного насоса 38 мм; насос має звичайний отвір сідла; дебіт свердловини 25 м³/доб в умовах розміщення насоса; кінематичний коефіцієнт в'язкості рідини 7·10^–6 м²/с.

Задача 246. Розрахувати статичні навантаження, що діють на колону насосних штанг. Відомо: глибина опускання насоса 1200 м; штанги діаметром 19 мм; насос діаметром 32 мм; дебіт 10 т/доб; густина рідини 910 кг/м³; тиск на викиді свердловини 0,6 МПа; занурення насоса під динамічний рівень 50 м; тиск у затрубному просторі 0,8 МПа.

Задача 247. Розрахувати і зіставити між собою значини коефіцієнта плавучості насосних штанг та ваги штанг у рідині за трьома різними методами: 1) через відомі тиски; 2) через густини рідини і матеріалу штанг; 3) через рідину газорідинної суміші в НКТ. Відомо: діаметр штанг 16 і 19 мм із співвідношенням довжини ступенів 55х45%; довжина колони штанг 800 м; тиск у трубах над насосом 7,9 МПа; густина рідини 890 кг/м³; тиск на викиді із свердловини 0,4 МПа.

Задача 248. Розрахувати вагу насосних штанг у рідині. Відомо: діаметр насосних штанг 19 і 22 мм із співвідношенням довжини ступенів 65х35% за глибини опускання насоса 1500 м; густина рідини у свердловині 920 кг/м³.

Задача 249. Розрахувати навантаження на головку балансира від ваги стовпа рідини в НКТ. Відомо: умовний діаметр насоса 55 мм; насос опущено на глибину 1000 м; тиск у НКТ над плунжером насоса 9,5 МПа; тиск на вході в насос 0,4 МПа; витрата рідини через насос 35 м³/доб; динамічний коефіцієнт в'язкості рідини 1,7 мПа·с; густина рідини 870 кг/м³.

Задача 250. Розрахувати статичні навантаження на головку балансира верстата-гойдалки під час ходу вверх і під час ходу вниз. Вхідні дані: глибина підвіски насоса 1960 м; діаметр насоса 28 мм; внутрішній діаметр насосних труб 50,3 мм; колона насосних штанг двоступінчаста – довжина штанг діаметром 22 мм складає 34% і довжина штанг діаметром 19 мм складає 66%; занурення насоса під динамічний рівень 35 м; тиск газу в затрубному просторі 0,6 МПа; тиск на викиді із свердловини 0,6 МПа; густина свердловинної продукції 890 кг/м³. Довідникові дані: густина сталі 7800 кг/м³; маса 1 м штанг з муфтою діаметром 22 мм і 19 мм складає відповідно 3,14 і 2,35 кг. Методичні вказівки: гідравлічними втратами і газліфтним ефектом знехтувати.

Задача 251. Розрахувати статичні, інерційні (у верхній і нижній мертвих точках) і максимальне навантаження на головку балансира верстата-гойдалки. Колона насосних штанг двоступінчаста – довжина штанг діаметром 22 мм складає 28% і довжина штанг діаметром 19 мм складає 72%. За якого режиму працює штангове свердловинно-насосне устатковання? Яку величину складає фактор виграшу ходу за рахунок дії інерційних навантажень? Обчислити граничне число коливань головки балансира верстата-гойдалки за даної глибини опускання насоса, взявши параметр динамічної подібності за А.Н.Адоніним рівним 0,785. Обчислити корисну довжину ходу плунжера, а також коефіцієнт деформації штанг і труб. Обчислити силу механічного тертя штанг до стінки труб у похилій свердловині. У скільки разів відрізняються сили під час ходу вверх і вниз? Яку кількість штанг діаметром 25 мм необхідно було б взяти для “обважненого” низу? Вхідні дані приведено в таблиці 8.1. Діаметр НКТ взяти в залежності від діаметра насоса. Тип верстата-гойдалки для вибору необхідних даних взняти з допомогою діаграми А.Н.Адоніна. Коефіцієнт тертя штанг до труб взняти згідно з рекомендаціями В.М.Троїцького.

Задача 252. Розрахувати мінімальне навантаження на головку балансира верстата-гойдалки, якщо свердловинний штанговий насос масою 48 кг опущено на глибину 1200 м на двоступінчастій колоні штанг (22х19) мм у співвідношенні (35х65)% за маси одного погонного метра штанг відповідно 3,14 і 2,35 кг. Густина рідини становить 870 кг/м³, а густина матеріалу штанг 7800 кг/м³. Верстат-гойдалка працює з довжиною ходу полірованого штока 2 м, а число подвійних ходів 9 хв^-1.Довжина шатуна і кривошипа відповідно рівні 4,2 і 1,67 м. Втратами на тертя та вібраційними навантаженнями знехтувати.

Задача 253. Розрахувати інерційне навантаження на головку балансира верстата-гойдалки під час ходу вверх і під час ходу вниз. Вхідні дані: глибина підвіски насоса 2000 м; колона насосних штанг двоступінчаста – довжина штанг діаметром 22 мм складає 30% і довжина штанг діаметром 19 мм складає 70%; свердловина експлуатується штанговим насосним устаткованням 8 СК-12-3,5-8000, коли довжина ходу полірованого штока складає 3,5 м, а число подвійних ходів дорівнює 9 за хвилину. Довідникові дані: густина сталі 7800 кг/м³, маса 1 м штанг з муфтою діаметром 22 і 19 мм складає відповідно 3,14 і 2,35 кг; довжина шатуна і кривошипа 4,2 і 1,67 м.

Задача 254. Розрахувати інерційні навантаження на насосні штанги за наближеною методикою з використанням фактора динамічності. Відомо: вага насосних штанг у повітрі 12 кН; верстат-гойдалка 4 СК 2-1,8-700; довжина ходу точки підвісу штанг 1350 мм; число подвійних ходів 9 хв^-1.

Задача 255. Розрахувати інерційні навантаження на насосні штанги за методикою А.С. Вірновського. Відомо: вага насосних штанг у повітрі 12 кН; верстат-гойдалка 4 СК 2-1,8-700; число подвійних ходів 9 хв^-1; довжина ходу полірованого штока 1350 мм; деформації штанг і труб складають 0,12 і 0,02 м.

Задача 256. Розрахувати вібраційні навантаження на насосні штанги за методикою А.С.Вірновського. Відомо: вага насосних штанг у повітрі 12 кН; вага стовпа рідини 6 кН; верстат-гойдалка 4 СК 2-1,8-700; довжина ходу штока 1350 мм; число подвійних ходів 9 хв^-1; деформація штанг і труб складають 0,12 і 0,02 м.

Задача 257. Розрахувати динамічні навантаження на насосні штанги за уточненими формулами А.С.Вірновського з використанням поправкових коефіцієнтів. Відомо: вага насосних штанг у повітрі 12 кН; вага стовпа рідини 6 кН; довжина ходу штока 1350 мм; число подвійних ходів 9 хв^-1; деформація штанг і труб складають 0,12 і 0,02 м; діаметр насоса 38 мм.

Задача 258. Визначити величину сили механічного тертя штанг до стінки труб у похилій свердловині відповідно під час ходу вверх і вниз. У скільки разів ці сили відрізняються одна від другої? Вхідні дані: середній зенітний кут нахилу свердловини 28,7º; вага колони штанг у повітрі рівна 42 кН; вага стовпа рідини 10 кН; коефіцієнт тертя штанг до труб взяти рівним 0,2; густина рідини 860 кг/м³; густина сталі 7800 кг/м³.

.

Таблиця 8.1 – Вхідні дані до задачі 251 з визначення навантаження при роботі штангово-насосного устатковання

Задача 259. Встановити за якого режиму працює штангове свердловинно-насосне устатковання, якщо насос опущено на глибину 1500 м і число подвійних ходів головки балансира складає 12 за хвилину. Довідникові дані: швидкість звуку в двоступінчастій колоні штанг рівна 4900 м/с.

Задача 260. Визначити видовження труб і штанг і їх сумарне видовження в глибинно-насосній свердловині за глибини опускання насоса діаметром 43 мм (F_пл = 14,6 см²) L = 800 м на колоні насосних штанг діаметром 19 мм (f_шт = 2,83 см²). Насосно-компресорні труби з внутрішнім діаметром 62 мм (f_тр = 30,18 см²). Густина нафти 900 кг/м³.

Задача 261. Визначити, чи можна використати гладкі насосно-компресорні труби (за ГОСТ 633-80) з умовним діаметром 60 мм, які виготовлені із сталі групи міцності Д, виконання типу А, для експлуатації свердловини в разі опускання штангового насоса діаметром 43 мм на глибину 1000 м. Вхідні дані: густина свердловинної рідини 860 кг/м³; гирловий тиск 0,8 МПа; штанги діаметром 22 мм. Довідникові дані: маса 1 м труби 6,8 кг; маса трубної муфти 1,3 кг; довжина труби 10 м (виконання типу А); зрушуюче навантаження різьової з’єднини труби 204 кН; маса 1 м штанг з муфтою 3,14 кг; довжина одної штанги 8 м; маса штангового насоса 104 кг.

Задача 262. Визначити, чи можна використати гладкі насосно-компресорні труби (за ГОСТ 633-80) з умовним діаметром 60 мм, які виготовлені із сталі групи міцності Е, виконання типу А, для експлуатації свердловини в разі опускання штангового насоса діаметром 43 мм на глибину 2000 м. Вхідні дані: густина свердловинної рідини 840 кг/м³; гирловий тиск 0,6 МПа; штанги діаметром 22 мм. Довідникові дані: маса 1 м труби 6,8 кг, маса трубної муфти 1,3 кг; довжина труби 10 м (виконання типу А); зрушуюче навантаження різьової з’єднини труби 302 кН; маса 1 м штанг з муфтою 3,14 кг, довжина одної штанги 8 м; маса штангового насоса 104 кг.

Задача 263. Розрахуйте корисну (фактичну) довжину ходу плунжера штангового свердловинного насоса. Вхідні дані: довжина ходу полірованого штока 3,5 м; глибина опускання насоса 800 м; діаметр насоса 32 мм; діаметр насосних штанг 22 мм; число подвійних ходів головки балансира 5 за хвилину; гирловий тиск 0,9 МПа; занурення насоса під динамічний рівень 50 м; діаметр НКТ 60 мм за товщини стінки 5 мм; густина свердловинної рідини 860 кг/м³; тиск у затрубному просторі 0,9 МПа. Довідникові дані: густина сталі 7800 кг/м³, маса одного метра штанг з муфтою 3,14 кг; модуль Юнга для сталі 2,06∙10¹⁰ Н/м²; швидкість звуку в металі 5000 м/с. Методичні вказівки: знехтувати гідравлічними втратами тиску під час руху рідини в трубах і газліфтним ефектом; попередньо встановити режим роботи насосного устатковання.

Задача 264. Визначити величину сили механічного тертя штанг до стінки труб у похилій свердловині відповідно під час ходу вверх і вниз. У скільки разів ці сили відрізняються одна від другої? Вхідні дані: середній кут нахилу свердловини – 13⁰; вага колони штанг у повітрі рівна 42 кН; вага стовпа рідини 10 кН; коефіцієнт тертя штанг до труб взяти згідно з рекомендаціями В.М.Троїцького рівним 0,2; густина рідини 860 кг/м³; густина сталі 7800 кг/м³.

Задача 265. Визначити довжину ходу плунжера глибинного штангового насоса, якщо довжина ходу полірованого штока S = 2100 мм, насос опущено на глибину L = 850 м, а число подвійних ходів верстата-гойдалки n = 10 хв^-1. Сумарне видовження труб і штанг λ = 0,75 м. Визначити яка продуктивність насоса, якщо його діаметр 44 мм.

Задача 266. Визначити яку кількість штанг діаметром 25 мм необхідно взяти для “обважненого” низу. Вхідні дані: сила опору в нагнітальному клапані під час руху рідини 57 Н; сила тертя плунжера до стінок циліндра 500 Н; густина свердловинної рідини 820 кг/м³. Довідникові дані: маса 1 м штанги (діаметр 25 мм) з муфтою 4,09 кг; густина сталі 7800 кг/м³.

Задача 267. Розрахувати коефіцієнт, який враховує зменшення ходу плунжера на подавання штангового свердловинного насоса. Вхідні дані: глибина опускання насоса 750 м; діаметр насоса 43 мм; умовний діаметр насосно-компресорних труб 73 мм (товщина стінки 7 мм); довжина ходу полірованого штока 3,5 м; число подвійних ходів головки балансира 5 за хвилину; гирловий тиск 1,1 МПа; занурення насоса під динамічний рівень 40 м; тиск газу в затрубному просторі 1,2 МПа; густина свердловинної рідини 870 кг/м³. Довідникові дані: модуль Юнга сталі 2,06·10¹⁰ Н/м²; швидкість звуку в металі 5000 м/с. Методичні вказівки: знехтувати гідравлічними втратами під час руху рідини в трубах і газліфтним ефектом; попередньо встановити режим роботи насосного устатковання.

Задача 268. Розрахувати корисну (фактичну) довжину ходу плунжера штангового свердловинного насоса. Вхідні дані: довжина ходу полірованого штока 2,5 м; глибина опускання насоса 1200 м; діаметр насоса 32 мм; діаметр насосних штанг 22 мм; число подвійних ходів головки балансира 7 за хвилину; гирловий тиск 0,7 МПа; занурення насоса під динамічний рівень 80 м; діаметр НКТ 60 мм за товщини стінки 5 мм; густина свердловинної рідини 840 кг/м³; тиск газу в затрубному просторі 0,7 МПа. Довідникові дані: густина сталі 7800 кг/м³; маса 1 м штанг з муфтою 3,14 кг; модуль Юнга для сталі 2,06·10¹⁰ Н/м²; швидкість звуку в металі 5000 м/с. Методичні вказівки: знехтувати гідравлічними втратами під час руху рідини в трубах і газліфтним ефектом; попередньо встановити режим роботи насосного устатковання.

Задача 269. Визначити величину фактора виграшу ходу плунжера за рахунок дії інерційних навантажень. Вхідні дані: насос опущено на глибину 1200 м; число подвійних ходів 8 хв^-1; довжина ходу полірованого штока 2,6 м; штанги діаметром 25 мм; маса 1 м штанг з муфтою 4,09 кг; густина сталі 7800 кг/м³; модуль Юнга для сталі 2,06·10¹⁰ Н/м².

Задача 270. За якого режиму працює штангове свердловинне устатковання, якщо у свердловину опущено вставний насос на глибину 1300 м з допомогою двоступінчастої колони штанг, число ходів головки балансира 10 хв^-1?

Задача 271. Визначити довжину ходу плунжера штангового свердловинного насоса. Відомо: колона насосних штанг довжиною 1200 м і діаметром 16 і 19 мм із співвідношенням довжин ступенів 45×55%; невставний насос НСН 2-43, тиск над і під плунжером під час ходу вверх 12 і 1,3 МПа; НКТ відповідають насосові; довжина ходу штока 3200 мм; число ходів 13 хв^-1.

Задача 272. Розрахувати деформації від стиску і згину штанг та згину труб під дією стискної сили 600 Н. Відомо: діаметр штанг 16 мм; умовний діаметр НКТ 73 мм за товщини стінки 5,5 мм; глибина опускання насоса 1200 м.

Задача 273. Із якої марки сталі треба підібрати колону насосних штанг, якщо відомо: експериментальні навантаження штанги 35 і 9 кН; площа перерізу штанг 2,8·10^-4 м².

Задача 274. Підібрати обважнений низ для двоступінчастої колони насосних штанг діаметром 16 і 19 мм. Відомо: насос НСВ 1-55 ІІ групи посадки з нормальним отвором сідла клапана; витрата рідини через насос 30 м³/доб; динамічний коефіцієнт в'язкості рідини 1,7 мПа·с; густина рідини 890 кг/м³.

Задача 275. Визначити міжремонтний період та коефіцієнт експлуатації штангового насосного устатковання. Відомо: насос НСН 1-55; глибина опускання насоса 1200 м; діаметр штанг 19 мм; число ремонтів, не пов’язаних із штангами, в рік – 1,3; тривалість часу, що витрачається на ремонт колони штанг, на інші ремонти і на очікування ремонту відповідно 17, 28 і 36 год; час організаційних простоювань 35 год.

Задача 276. Визначити і побудувати графічну залежність імовірності обриву штанг від глибини опускання насоса за різних співвідношень діаметрів насоса і штанг.

Задача 277. Розрахувати необхідну величину опускання насоса у свердловину. Вхідні дані: дебіт свердловини 38 т/доб; коефіцієнт продуктивності свердловини 25 т/(доб·МПа); індикаторна діаграма – пряма лінія; пластовий тиск 20 МПа; глибина свердловини 2900 м; газу в продукції мало; густина свердловинної рідини 890 кг/м³.

Задача 278. Визначити тиск на вході у глибинний штанговий насос за тиску насичення 9 МПа та обводненості продукції 60% і дебіт рідини за дебіту нафти в поверхневих умовах 12 м³/доб та об’ємного коефіцієнта 1,3, а води – 1,08 за тиску насичення.

Задача 279. Обчислити необхідну глибину опускання штангового насоса у свердловину, величину тиску на його вході, коефіцієнт наповнення циліндра з урахуванням впливу вільного газу (з використанням формули А.С.Вірновського), трубний газовий фактор, коефіцієнт усадки нафти, що враховує зменшення подавання насосного устатковання, об’ємну витрату рідини, яка перетікає через зазор плунжерної пари та інші негерметичності. Вхідні дані приведено в таблиці 8.2. Індикаторна діаграма – пряма лінія. Тиском стовпа газу в затрубному просторі знехтувати. Об’єм шкідливого простору в насосі взяти 5·10^-4 м³. Об’ємні коефіцієнти нафти і води становлять 1,2 і 1,005; густина води 1010 кг/м³; коефіцєнт витікання (втрат) рівний 0,9.

Задача 280. Вибрати насосне обладнання і режим відпомповування за діаграмою А.Н.Адоніна. Відомо: дебіт свердловини 56 т/доб; коефіцієнт продуктивності 22 т/(МПа·доб); пластовий тиск 14 МПа; глибина свердловини 3000 м; зенітний кут нахилу свердловини 9º; густина продукції 895 кг/м³; газу в продукції мало.

Задача 281. Для експлуатації свердловини з дебітом 80 м³/доб треба спустити насос на глибину 1300 м. Підібрати за діаграмою А.Н.Адоніна діаметр насоса, а також його тип і групу посадки та діаметр НКТ. Відомо: динамічний коефіцієнт в'язкості продукції 22 мПа·с; обводненість продукції 40%; вміст піску 0,17%; довжина ходу штока 0,9 м; число ходів 6 хв^-1; газу в продукції мало.

Таблиця 8.2 – Вхідні дані до задачі 279 з визначення параметрів експлуатації свердловини штангово-насосним устаткованням

Задача 282. Підібрати верстат-гойдалку, коли відомо: експериментальні навантаження на головку балансира 14 і 8 кН; довжина ходу штока 1500 мм; число ходів 13 за хвилину.

Задача 283. Визначити чи можна використати гладкі НКТ (за ГОСТ 633‑80) з умовним діаметром 60 мм, які виготовленні із сталі групи міцності Д, виконання типу А, для експлуатації свердловини в разі опускання штангового насоса діаметром 43 мм на глибину 1300 м. Вхідні дані: густина свердловинної рідини 840 кг/м³; гирловий тиск 0,7 МПа; штанги діаметром 22 мм. Довідникові дані: маса 1 м труби 6,8 кг; маса трубної муфти 1,3 кг; довжина труби 10 м (виконання типу А); зрушуюче навантаження різьової з’єднини труби 204 кН; маса 1 м штанг з муфтою 3,14 кг; довжина одної штанги 8 м; маса штангового насоса 104 кг.

Задача 284. Підібрати конструкцію колони штанг за таблицями Азиді ВН. Відомо: насос НСН 1-43; глибина опускання насоса 1130 м; густина нафти 890 кг/м³, а густина сталі штанг 7850 кг/м³.

Задача 285. Розрахувати крутильний момент на валу редуктора, якщо відома довжина ходу штока 1575 мм; максимальне і мінімальне навантаження на насосні штанги 34 і 8 кН.

Задача 286. Вибрати електродвигун для верстата-гойдалки. Відомо: дебіт свердловини 30 м³/доб; тиски на викиді і вході насоса 10 і 0,5 МПа; довжина ходу штока 1350 мм; число ходів 12 хв^-1.

Задача 287. Запроектувати експлуатацію свердловини штанговим свердловинно-насосним устаткованням з використанням діаграми А.Н.Адоніна і таблиць. Необхідно: розрахувати режимні параметри експлуатації; вибрати насос, верстат-гойдалку, насосні штанги, НКТ, електродвигун; розрахувати мінімальне і максимальне навантаження на штанги; перевірити штанги на міцність; розрахувати НКТ на міцність, корисну довжину ходу плунжера, “обважнений” низ штанг; розрахувати процес сепарації, газовий якір і вибрати газовий якір. Вхідні дані подано в таблиці 8.3. Рештою величин задатися.

Задача 288. Розрахувати коефіцієнт сепарації газу на вході у свердловинний штанговий насос за формулою І.Т.Міщенка. Відомо: умовний діаметр обсадної колони труб 168 мм за товщини стінки 8,9 мм; умовний діаметр НКТ 73 мм за товщини стінки 5,5 мм; дебіт свердловини 26 т/доб; об’ємний коефіцієнт нафти 1,2; продукція безводна; густина розгазованої нафти 890 кг/м³.

Таблиця 8.3 – Вхідні дані до задачі 287 з проектування експлуатації свердловини штангово-насосним устаткованням

Задача 289. Розрахувати трубне газове число при використанні різних газових якорів. Відомо: дебіт свердловини 25 т/доб; обводненість продукції 42%; густини нафти і води в поверхневих умовах 890 і 1050 кг/м³; об’ємні коефіцієнти нафти і води 1,3 і 1,01; газовий фактор 40 м³/т; коефіцієнт розчинності газу в нафті 3 м³/(т·МПа); тиск і температура на вході в насос 0,8 МПа і 30ºС, коефіцієнт стисливості газу на вході в насос 0,9. Взяти: а) відкритий вхід насоса; б) 4-х секційний 89-мм сепаратор; в) тарільчастий 89-мм сепаратор; г) однокорпусний якір-парасольку; д) двосекційний якір-парасольку.

Задача 290. Підібрати конкретні штанги і труби для піднімання рідини із “пісочної” свердловини, щоб забезпечити винесення піску на поверхню. Відомо: глибина свердловини 2000 м; насос НСН 2В-32 опущено на глибину 900 м; дебіт свердловини 14 м³/доб; об’ємний коефіцієнт нафти 1,2; динамічний коефіцієнт в'язкості нафти 1,6 мПа·с; густина нафти 880 кг/м³; криву гранулометричного складу піску, що виноситься із свердловини, подано на рис.1.2 в підручнику Ш.К.Гіматудінова і А.Й.Ширковського “Физика нефтяного и газового пласта” (изд. Недра, 1982).

Задача 291. Обчислити і побудувати графік залежності сили тертя штанг до рідини від в’язкості рідини (під час ходу вверх і вниз). Дебіт свердловини становить 85 м³/добу, а густина нафти – 860 кг/м³. За якої в’язкості рідини вага штанг буде дорівнювати силі тертя штанг до рідини? Відомо: глибина опускання насоса 1000 м; довжина ходу штока 1,2 м; число ходів 6 хв^-1; насос НСН 2-55; діаметр штанг 19 мм; умовний діаметр НКТ 73 мм за товщини стінки 5,5 мм; для зв’язку коефіцієнта в’язкості нафти і її густини використати формулу І.І. Дунюшкіна.

Задача 292. Запроектувати експлуатацію свердловини штанговим свердловинно-насосним устаткованням з використанням діаграми А.Н. Адоніна і таблиць. Вхідні дані приведено в таблиці 8.4.

Задача 293. Вибрати обладнання і розрахувати режим відпомповування для експлуатації свердловини штанговим насосом. При цьому вирішити питання: 1. Визначити вибійний тиск або дебіт свердловини. 2. Встановити занурення насоса під динамічний рівень. 3. Підібрати обладнання (ВГ, діаметр насоса і насос, колону насосних штанг, труби). 4. Розрахувати режим відпомповування (довжина ходу, кількість гойдань). Вхідні дані наведено в таблиці 8.5.

Таблиця 8.4 – Вихідні дані до задачі 292 з проектування штангово-насосної експлуатації

Таблиця 8.5 – Вхідні дані до задачі 293 з вибору обладнання і розрахунку режиму відпомповування