proiect sisteme de extractie

Cuprins

Capitolul I

Pompajul electrocentrifugal submersibil………………….……….……3

Capitolul II

Pompajul hidraulic …………………………………………...……..........6

Capitolul III

Pompajul hidraulic cu jet ……………………………………..………....9

⇓

Dragu Oana Maria Sisteme de extractie

Capitolul I

Pompajul electrocentrifugal submersibil

Datele sondei sunt urmatoarele:

Parametri U.M. Varianta

A B

Intervalul perforat H m 1800+20n 1900+20n

Diametrul coloanei de exploatare

Dcol In 7 7

Debitul estimat a fi extras Ql m3/zi 350-6n 350-7n

Presiunea dinamica de fund pd bar 90 90

Densitate titei ρt kg/ m3 850 860

Densitate apa ρa kg/ m3 1020 1030

Presiunea in separator pseparator bar 6 7

Diferenta de nivel ΔZ m 30 -20

Diametrul tevilor de extractie

dt in 2 7/8 2 7/8

Impuritati i % 90-2n 80-2n

La o sonda se cunosc urmatoarele date:

- Intervalul perforat: H = 1900+20∙1=1920m

- Diametrul coloanei de exploatare ;

- Debitul estimate a fi extras;

- Qi=350-7∙ 1∙n = 350-7∙1 = 343 m3/zi

- Presiunea dinamica de fund ;

- Densitate titei ;

- Densitate apa ;

- Presiunea in separator ;

2


- Diferenta de nivel ;

- Diametrul tevilor de extractive ;

- Impuritati i= 80-20∙n = 80-2∙1 = 78 %

- Adancimea de scufundare

Exploatarea se face prin pompaj electrocentrifugal submersibil. Se cere sa se aleaga instalatia corespunzatoare.

1. Se calculeaza inaltimea la care se ridica lichidul in sonda corespunzator presiuni dinamice:

Pd=ρl∙g∙hd

ρl= (1-i) ∙ρt+ i∙ ρa =(1-0.78) ∙ 860 + 0.78∙1030= 992.6 kg/m3

hd= pdρi ∙ g

= 90 ∙ 105

992.6 ∙9.81=910 m

2. Distanta de la suprafata pana la nivelul de lichid:

Hd= H - hd = 1920 – 910 = 1010 m

3. Adancimea de fixare a pompei:

H fixare pompa =Hd +hscufundare =1010 + 60 = 1070 m

4. Inaltimea de ridicare a lichidului:

Hridicare = Hd + Hfr +Δz+Hs =1010 + 32 + 20 + 71.9 =1133 m

Hs=pseparator

ρi ∙ g= 7 ∙ 105

992.6 ∙ 9.81=71.9 m

5. Corespunzator lui Qi=343 m3/zi si a lui Hridicare=1133 m din catalogul firmei Reda se alege pompa D51 cu urmatoarele caracteristici:

Inaltimea de ridicare ;

Puterea ;

Randamentul ;

6. Inaltimea de ridicare pe un etaj:

3


7. Puterea pe un etaj:

;

8. Numarul de etaje:

Nretaje=H ridicare

hridicare /etaj

=11334 .4

=257.5 etaje

Se alege o pompa compusa din 2 sectiuni de 120 cu 149 de etaje.

9. Puterea motorului:

P motor = Nr etaje ∙ P1etaj = 257.5 ∙0.35 = 90.13 CP

10. Se alege un motor seria 456 cu puterea de 91.5 CP cu tensiunea de 900 V si intensitatea de 65 A.

Capitolul II

Pompajul hidraulic4


Pentru aceleasi date ale sondei sa se aleaga instalatia necesara exploatarii prin pompaj hidraulic.

Parametri U.M. Varianta

A B

Intervalul perforat H m 1800+20n 1900+20n


Dcol In 7 7

Debitul estimat a fi extras Ql m3/zi 350-6n 350-7n

Presiunea dinamica de fund

pd bar 90 90

Densitate titei ρt kg/ m3 850 860

Densitate apa ρa kg/ m3 1020 1030

Presiunea in separator pseparator bar 6 7

Diferenta de nivel ΔZ m 30 -20


dt in 2 7/8 2 7/8

Impuritati i % 90-2n 80-2n

Presiunea in capul de pompare

pcp bar 8 9

Vascozitatea titeiului μt cP 5 5

Vascozitatea apei μa cP 1 1

1. Se alege pompa KOBE tip A2 3 x 1 ¾ - 1 ¾ x 1 ¾ cu urmatoarele caracteristici

debitul de fluid motor ql=2,253 m3/ zicursa /min

, debitul aspirat de piston q4=4,452m3/ zi

cursa /min,

viteza maxima nmax=87curs/min si raportul suprafetelor pistoanelor =2

2. Numarul de curse/min ale agregatului:

n=Q 4

ηp ∙ q4

= 4340.85∙ 4,452

=90,64

3. Debitul de fluid motor:

Q=n ∙ q1

η=90,64 ∙ 2,253

0,85=226,9 m3/zi

5


4. Debitul total de lichid:

Qtot=Q1+Q4=226,9+343=570m3/zi

5. Densitatea amestecului:

ρam=Q1 ∙ ρ t+Qt ∙ ρt+Qa ∙ ρa

Qtot

=226,9 ∙ 860+75,46 ∙ 860+267,54 ∙ 1030570

=939,64 m3/zi

Qa=Q4 ∙i=343 ∙ 0,78=267,54 m3/ zi

Qt=Q4−Qa=343−267,54=75,46 m3/ zi

6. Vascozitatea amestecului:

μam=Q1 ∙ μt+Qt ∙ μ t+Qa ∙ μa

Qtot

=226,9 ∙5+75,46 ∙5+267,54 ∙1570

=3,12 cP

7. Viteza fluidului in spatial inelar

V am=4 ∙Q tot

π ∙(Di2−d2)

= 4 ∙570π ∙¿¿

8. Numarul Reynolds

ℜ=ρam ∙V am ∙(Di−de )

μam

=939,64 ∙0,32 ∙(0,1788−0,073)

3,12∙10−3 =9074,5

9. Calculul caderilor de presiune prin frecare

1√ λ

=1,14−2∙ lg(Ed

+21.25

ℜ0,9 )=1,14−2∙ lg(10−3+21.25

9074,50.9 )⇒ λ=0,034

Ed

=10−3

10. Caderea de presiune prin spatial inelar

6


Δ p fr=λ ∙H fix ∙V 2

2∙ ( D−d )∙ ρam=0.034 ∙

1070 ∙0.322

2 ∙ (0,1788−0,073 )=1,064 ¿̄

11. Presiunile p2 si p3

p2=p3=ρam ∙ H fix ∙ g+Δ pfr+ pcp=939,64 ∙9,81 ∙1070 ∙ 10−5+1,064+9=109,3 ¿̄

12. Se calculeaza valoarea presiuni p4

p4=ρfl ∙ g ∙ h¿=992,6 ∙9.81∙60=5,84

13. Caderea de presiune in tevi.Din diagram pentru tevile de 2 7/8 => o cadere de presiuneprin frecari h fr=18 m/1000m caderea

de presiune totala exprimata in metri va fi H fr=H fix ∙ h fr

1000=1070 ∙18

1000=19,26 m

Caderea de presiune totala exprimata in bar pentru tevile de extractive va fi :

∆ p ftex= ρt ∙ g ∙ H fr=860 ∙ 9.81 ∙19,26=1.62 ¿̄14. Caderea de presiune in pompa

∆ pp=44,27 ¿̄15. Presiunea la suprafata:

ps=p2+ ( p3−p4 )∙Ap

Am

+∆ pp+∆ p fr−¿

ps=215,35 ¿̄

7


Capitolul III

Pompajul hidraulic cu jet

Datele sondei sunt urmatoarele:

Parametri U.M.

Intervalul perforat H m 2000-2480


Dcol in 7

Debitul estimat a fi extras q3 m3/zi 128

Presiunea dinamica de fund pd=p3 bar 120

Densitate titei ρt kg/ m3 820


dt in 2 7/8

Impuritati i % 50

Presiunea in capul de pompare

pcp bar 8.5

Vascozitatea titeiului μt cP 1.64

Ratia gaze titei RGT m3N/m3 54

Temperatura la suprafata tsoC 43

Temperature la fund tfoC 77

Presiunea de saturatie psat bar 135

Adancimea de fixare Hfix m 2440

Exploatarea se face cu pompe hidraulice cu jet folosindu-se ca fluid motor titeiul. Sa se determine: diametrul duzei, diametru tub amestec, debitul de fluid motor, presiunea la suprafata si puterea instalatiei la suprafata.

1. Deoarece calculul este iterative se admite pentru parametrul M valoarea de 0.5 si pentru

presiunea la suprafata de , rezulta .

2. Presiunea exercitata de coloana de fluid motor la nivelul pompei va fie gala cu:

;

8


viteza titeiului in tevi va fi:

;

Valoarea cifrei Reynolds va fi:

;Valoarea factorului de frecare:

;Pierderile de presiune prin frecaro in tevile de extractie va fi egale cu:

;3. Debitul de fluid refulat:

;4. Procentul de apa din fluidul refulat va fi egal cu:

;5. Ratia de apa din fluidul refulat va fi

;6. Ratia gaze lichid din linia de refulare va fi:

;7. Ratia gaze titei din linia de refulare va fi:

;8. Presiunea din spatial inelar la nivelul pompei.

Avand in vedere ca in spatiul inelar avem o curgere bifazica pentru calcularea presiuni la nivelul pompei se utilizeaza teoria de ascensiune aplicand HB rezulta la nivelul pompei o presiune p2=192bar.9. Valoarea parametrului H va fie gala cu

;

9


Corespunzator lui H=0.256 se determina din figura 3.1 valoarea lui M pentru un raport

,caruia sa ii corespunda randamentul maxim se observa din figura 3.2 ca se obtine un

randament de pentru valorile R=0.262 respectiv R=0.210, curbele C si D ceea ce corespunde lui M=1.Se repeta calculele pentru valoarea M=1.

Figura 3.1. Curbele Hf(M) şi f(M) pentru diferite valori ale lui R

10. Debitul de fluid motor

.11. Presiunea exercitata de coloana de fluid motor la nivelul pompei va fie gala cu:

;12. Debitul de fluid refulat.

;13. Ratia de apa din fluidul refulat va fi

;10


14. Ratia gaze lichid din linia de refulare va fi:

;15. Ratia gaze titei din linia de refulare va fi:

;

16. Aplicand din nou HB pentru noile conditii rezulta pentru presiune la niveului pompei p2=187bar.

17. Valoarea parametrului H va fie gala cu

;

18. Corespunzator lui H=0.232 se determina din figura 3.2 ca se obtin un randament maxim pentru valorile de R=0.262 curba D si corespunzator lui M=1.1

Se repeta calculele pentru M=1.1

19. Debitul de fluid motor

.20. Presiunea exercitata de coloana de fluid motor la nivelul pompei va fie gala cu:

;Se observa ca schimbarea valorii de la M=1 la M=1.1 nu va conduce la schimbari majore in calculul lui p2 ne vom opri cu calculele la aceste valori.

11


Parametrii constructivi ai pompelor cu jetNr.crt.

Aria Aj

in2Diametrul

inNr.crt.

Aria Aj

in2Diametrul

in1 0,00371 0,06869 1 0,00905 0,107332 0,0046 0,07680 2 0,01131 0,120003 0,00579 0,08587 3 0,01414 0,134164 0,00724 0,09600 4 0,01767 0,150005 0,00905 0,10733 5 0,02209 0,167716 0,01131 0,12000 6 0,02761 0,187507 0,01414 0,13416 7 0,03451 0,209638 0,01767 0,15000 8 0,04314 0,234389 0,02209 0,16771 9 0,05393 0,26204

10 0,02761 0,18750 10 0,06741 0,2929711 0,03451 0,20963 11 0,08426 0,3275512 0,04314 0,23438 12 0,10533 0,3662113 0,05393 0,26204 13 0,13166 0,4094414 0,06741 0,29297 14 0,16458 0,4577615 0,08426 0,32755 15 0,20572 0,5118016 0,10533 0,36621 16 0,25715 0,5722017 0,13166 0,40944 17 0,32144 0,6497418 0,16458 0,45776 18 0,40180 0,7152619 0,20572 0,51180 19 0,50225 0,7996820 0,25715 0,5720 20 0,62782 0,89407

21 0,78477 0,9996022 0,98096 0,1175923 1,22620 1,2495024 1,53275 1,39698

21. Aria duzei conform relatiei:

Se observa din tabelul 3.1 ca aceasta valoare este cuprinsa intre valorile lui Aj pentru duzele 4 si 5,

pastrand presiunile si alegand duza mai mare nr 5.

Aj=0.00905in2 debitul de fluid motor va fi:

12


22. Puterea la suprafata va fie gala cu :

;

23. Verificarea la cavitatie:

;

Deoarece valoarea lui Mc>M nu apare fenomenul de cavitatie si se poate folosi duza nr 5 cu tubul de amestec nr 8Daca se utilizeaza duza nr 4:

;

Deoarece Mc > M nu are loc fenomenul de cavitatie poate fi folosita si duza nr 4Daca s-ar alege duza nr 5 cu Aj=0.00905in2 conform relatie

;

Corespunzator lui => H=0.265 si M=0.48

Din relatia => pentru presiune de la suprafata

13


14

Documents

proiect sisteme de extractie