Задача №3 Выбор оснастки талевой системы при проведении ловильных работ

Данные для задачи №3

№ варианта	1-5	6-10	11-15	16-20	21-25	26-30
Глубина скважины, м	2630	2760	1870	1960	2310	2190
Диаметр НКТ, мм	73
Насосный агрегат	УЭЦНМ 5А-250-1700		УЭЦНМ 5-80-1550		УЭЦНМ 5-125-1000
Глубина спуска насоса, м	2000	2100	1500	1600	1900	1850
Длина оборванных НКТ, м	1450	1650	840	70	1220	400
Длина оборванного кабеля, м	1450	1650	840	70	1220	400
Масса одного метра бурильной трубы, кг	15,6
Ловильный инструмент	овершот OE-105		Труболовка ТВ-73		Труболовка ТВ-73
Масса ловильного инструмента, кг	78		38		38
Плотность нефти, кг/м3	840		864		790
Плотность воды, кг/м3	1123		1102		1090
Обводненность, %	80		60		70

Для проведения капитального ремонта, для подбора оборудования при ловильных работах, необходимо знать нагрузку на крюк, которая определяется по формуле:

Р_кр = К ∙ (Р₁ + Р₂ + Р₃),

где К - коэффициент, учитывающий возможные затяжки, прихват колонны

(К = 1,25 – 1,3).

Р₁ – вес оборудования, извлекаемого из скважины (НКТ, насосного агрегата и кабеля), Н;

Р₂ – вес жидкости, находящейся в трубах, Н;

Р₃ – вес ловильного оборудования (бурильных труб и труболовки), Н;

Вес оборудования, извлекаемого из скважины определяется по формуле:

Р₁ = Р_нкт + Р_агр + Р_каб

где Р_нкт - вес НКТ, находящихся в скважине, Н;

Р_агр - вес погружного агрегата, Н;

Р_каб - вес кабеля, Н.

Вес оборванных НКТ, находящихся в скважине, определяется по формуле:

Р_нкт = q_т ∙ g ∙ h,

где q_т – масса одного метра труб с учетом муфты, кг;

h – длина НКТ, находящихся в скважине, м;

g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с².

Вес погружного агрегата определяется по формуле:

Р_агр = q_агр ∙ g,

где q_агр - масса погружного агрегата, кг.

g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с².

Вес кабеля определяется по формуле:

Р_каб = q_каб ∙ g ∙ l,

где q_каб - масса одного метра кабеля, кг;

l - длина кабеля, м.

Вес жидкости, находящейся в трубах определяется по формуле:

Р₂ = 0,785 ∙ d_вн ∙ h ∙ r_сж ∙ g,

где d_вн- внутренний диаметр НКТ, мм;

ρ_сж - плотность скважинной жидкости, кг/м³.

Плотность скважинной жидкости определим по формуле:

ρ_сж = n_в ∙ ρ_в + ρ_н (1 – n_в),

где ρ_в - плотность пластовой воды, кг/м³;

ρ_н - плотность нефти в пластовых условиях, кг/м³;

n_в - обводненность нефти, в долях единицы.

Вес ловильного оборудования определяем по формуле:

Р₃ = Р_бт + Р_тр,

где Р_бт - вес бурильных труб, Н;

Р_тр - вес труболовки, Н.

Вес бурильных труб определяется по формуле:

Р_бт = q_бт ∙ L ∙ g,

где q_бт – масса одного метра бурильных труб, кг;

L - длина бурильных труб, м.

Вес труболовки определяется по формуле:

Р_тр = q_тр ∙ g,

где q_тр - масса труболовки, кг.

Выбор оснастки агрегата для проведения спуско – подъемных операций производится по максимальной нагрузке на крюке с учетом климатических условий данного ремонта и технической оснащенности нефтедобывающего предприятия.

Грузоподъемность выбираемого оборудования должна максимально приближаться к расчетной нагрузке на крюке.

Техническая характеристика А-50М

Включенная передача	I	II	III	IV
Скорость намотки каната, м/с	1,146	2,28	4,38	8,64
Скорость подъема талевого блока	0,191	0,38	0,73	1,444
Частота вращения барабана, мин-1	39,5	78	151	294
Грузоподъемность на крюке, т	50	30	15,8	8
Мощность привода, кВт	132,4
Наибольшее тяговое усилие, кН	112
Высота вышки, м	22,4
Оснастка талевой системы	3х4

Техническая характеристика А-80М

Включенная передача		I	II	III
Скорость подъема талевого блока	пониж	0,15	0,24	0,33
	повыш	1,19	1,37	1,92
Частота вращения барабана, мин-1	пониж	37,8	57	80,4
	повыш	217,8	330	468,6
Грузоподъемность на крюке, т	80
Наибольшее тяговое усилие, кН	167
Оснастка талевой системы	3х4

Необходимое число струн оснастки исходя из мощности лебедки и максимальной нагрузки на крюке определяем по формуле:

n_тс = ,

где Р_кр - ожидаемая нагрузка на крюк, Н;

Р – вес постоянно подвешенного оборудования (крюка, талевого блока или крюкоблока, элеватора, вертлюга), Р = 5000 Н;

Р₁ – натяжение каната, набегающего на барабан на первой скорости, равняется 167000 Н;

η_тс - КПД лебедки и талевой системы, η_тс = 0,86.

Рассчитанное число струн оснастки округляем до большего четного значения, по которому ведем дальнейшие расчеты.