Характеристикой подъемника называют графическую зависимость дебита жидкости q в функции объемного расхода газа V, т.е. q = f(V).
Для постоянного диаметра подъемника (d = const) его характеристика определяется постоянным значением ξ (суммарный градиент потерь в подъемнике).
На рисунке 3 представлены характеристики подъемника постоянного диаметра для различных значений градиентов давлений.
Рисунок 3 – Характеристики подъемника в зависимости от градиента давления при постоянном диаметре: ξ1> ξ2> ξ3> ξ4> ξ5
Рисунок 4 – Влияние диаметра труб на характеристику подъемника при ξ=const; d1>d2>d3
Рисунок 5 – Характеристика подъемника при (d, ξ) = const
Анализ этих зависимостей показывает, что дебит жидкости для данного диаметра подъемника при постоянном расходе газа определяется только параметром ξ, к тому же при возрастании ξ растет и дебит.
Влияние диаметра подъемника на его характеристику для постоянного значения ξ проследим по рисунку 4: по мере увеличения диаметра подъемника область его работы (дебит жидкости и расход газа) также увеличивается.
Для реальных длинных подъемников форма характеристики подъемника не изменяется. Рассмотрим более подробно характеристику подъемника, представленную на рисунке 5.
На ней можно отметить четыре характерные точки — 1,2,3 и 4.
Точка 1 называется точкой начала выброса. Количество газа V в данном случае является тем минимально необходимым объемным расходом, при котором уровень смеси поднимается до устья (от точки 0 до точки 1 происходит процесс насыщения жидкости свободным газом).
Точка 2 называется точкой оптимальной работы подъемника (qопт). Для рассматриваемого подъемника (d, ξ = const) условия подъема жидкости в любой точке характеристики одинаковы, однако энергетические затраты существенно различны.
Минимальное значение затраченной мощности на единицу объемного расхода поднимаемой жидкости (W1) окажется в точке, для которой удельный расход газа (Go) также является минимальным, т.е.
(1)
Касательная из начала координат к характеристике подъемника дает точку 2, при этом:
(2)
т.е. в данной точке энергетические затраты на подъем единицы жидкости минимальны (КПД максимален), а режим работы подъемника в этой точке оптимальный.
Точка 3 — максимальная точка — указывает ту максимальную производительность qmax, которую возможно получить на данном подъемнике.
Точка 4 называется конечной точкой; область между точками 2 и 3 — рациональной областью работы подъемника.
Работа на режиме q > 0 осуществляется между точками 1 и 4. Начиная от точки 1, рост объемного расхода газа V приводит к росту объемного расхода жидкости q, что связано со снижением плотности смеси ρсм и незначительным увеличением потерь на трение. При этом градиент суммарных энергетических затрат ξ снижается. В данном случае снижение плотности смеси ρсм при увеличении V оказывается преобладающим по сравнению с ростом потерь на трение. Это явление наблюдается до точки 3, в которой суммарный градиент потерь ξ невысок, а объемный расход жидкости максимален. Начиная от точки 3, увеличение объемного расхода газа V приводит к снижению объемного расхода жидкости q, что связано со значительным ростом потерь на скольжение и трение, причем незначительное снижение плотности смеси не компенсирует их роста. Суммарный градиент потерь возрастает, что ведет к снижению дебита жидкости
Основными осложняющими факторами при эксплуатации добывающих скважин являются:
— обводненность продукции скважин;
— высокая вязкость продукции (водонефтяных эмульсий или чистой нефти);
— содержание в продукции значительного количества свободного газа;
— значительная искривленность добывающих скважин;
— поступление механических примесей из пласта;
— отложение в добывающей системе солей, смол, парафинов и др.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему