1 CUPRINS INTRODUCERE..2 CAPITOLUL I: PROIECTAREA REGIMULUI DE FUNCTIONARE AL UNEI SONDE IN GAZ-LIFT CONTINUU.3 1.1 Trasarea curbei de comportare a stratului.5 1.2 Trasarea curbelor gradient de deasupra punctului de injectie......................8 1.3 Variatia presiunii in coloana.......................................................................23 1.4 Determinarea punctelor de injectie25 1.5 Trasarea curbelor gradient de sub punctele de injectie..25 1.6 Corelatia de functionare strat-sonda.34 1.7 Determinarea adancimilor de fixare al supapelor prin metoda grafica........................................................................................................................36 1.8 Calculul de alegere al supapelor.................................................................46 CAPITOLUL II: POMPAJUL CONTINUU CU PRAJINI51 2.1 Instalatia de pompare cu prajini51 2.2 Dimensionarea garniturii de prajini..55 2.3 Alegerea tevilor de extractie.......................................................................59 ANEXE.......................................................................................................................64 2 INTRODUCERE In stadiul actual al necesitatii in continua crestere de surse de energie , industria extractiva de hidrocarburi reprezinta unul din cele mai importante sectoare de activitate. In acest context se vizeaz cresterea productiei de titei, atat prin descoperirea de noi rezerve, ct si prin marirea factorului de recuperare in special. Stimularea productivitatii sondelor, conjugata cu extragerea unor debite cat mai mari in momentul inundarii sondelor de reactie, contribuie la marirea factorului de recuperare. Perfectionarea metodelor de extractie a titeiului prin sonde, pe baza unei exploatari absolut stiintifice care sa duca atat la marirea productiei de titei cat si la reducerea consumului de energie , constituie un domeniu de activitate deosebit de important. Perioada de tranzitie spre o economie de piata si limitarea rezervelor de titei si gaze fac ca atentia sa se indrepte spre exploatarea zacamintelor cantonate la mari adancimi si marirea factorului de recuperare a titeiului din zacaminte. In acest sens in proiect sunt analizate doua din sistemele de extractie in vederea alegerii sistemului optim. Sunt tratate astfel probleme legate de de extractia titeiului prin gaz-lift continuu i pompajcontinuu cu prajini.S-au prezentat avantajele cat si limitele fiecarui sistem de extractie , in parte cat si metodele de calcul. Specialistii care lucreaza in industria extractiva de petrol, au fost si sunt preocupati de gasirea unor metode care sa permita analiza si evaluarea cat mai exacta a curgerii amestecului de titei, gaze si apa prin coloane si tevi de extractie.Cercetarile si experimentele efectuate in conditii de laborator si de santier, au condus la stabilirea unui numar relativ mare de teorii care au pus la dispozitie procedee pentru calculul gradientilor de presiune necesari in evaluarea variatiei presiunii in lungul acestor coloane . 3 CAPITOLUL I Proiectarea regimului de functionare al unei sonde in gaz-lift continuu La o sonda care produce in eruptive artificiala continua se cunosc urmatoarele date: -adancimea sondei: H= 2900 m; -diametrul interior al tubingului:

= 0.0635 m; -diametrul interior al coloanei:

= 0.127 m; -temperetura medie la suprafata:

= 10 C; -densitatea titeiului:

= 830 kg/

; -densitatea apei de zacamant:

= 1050 kg/

; -densitatea relative a gazelor:

= 0.65; -tensiunea superficiala a titeiului:

= 30*

N/m; -tensiunea superficiala a apei:

=65*

N/m; -vascozitatea titeiului:

=1.2*

Pa*s; -vascozitatea gazelor:

=0.022*

Pa*s; -vascozitatea apei:

= 1*

Pa*s; -presiunea in capul de eruptive:

= 4 bar; De asemenea in urma etalonarii sondei au rezultat urmatoarele date: -impuritatile: i= 0.45; -presiunea dinamica de fund:

= 75 bar; -presiunea statica:

= 105 bar; -debitul de lichid:

= 65

/zi; -debitul de gaze al sondei:

= 3000 N

/zi;

= 80000 N

/zi;

=

*(i);

=

*(1-i); 4 5 1.1 Trasarea curbei de comportare a stratului Pentru trasarea curbei de comportare a stratului, se stabileste mai intai timpul curgerii. Se calculeaza presiunea de saturatie: -densitatea apei dulci:

= 1000 kg/

; -densitatea aerului:

= 1.293 kg/

; -acceleratia gravitationala: g= 9.81 m/

; -densitatea relativa a titeiului:

=

= 0.83; -temperatura de fund:

=

+ 0.03*H = 97 C; -debitul de titei al sondei:

= (1-i)*

= 35.75

/zi; -debitul de apa al sondei:

= i*

= 29.25

/zi; -ratia gaze-titei: RGT=

= 83.916 N

/

; Presiunea de saturatie calculate cu relatia lui Standing: = 148.891 bar; Deoarece:

= 105 <

= 75 <

Rezulta ca avem o curgere ETEROGENA; Pentru trasarea curbei de comportare a stratului, pentru curgerea eterogena, vom folosi relatiile lui Wiggins, si se procedeaza astfel: -pentru faza titei:

j= 1 Cursa reala a pistonului: Alungirile prajinilor: Alungirile tevilor: Debitul teoretic: n= 8.083;

= 8.042*

Debitul instalatiei: -randamentul volumic: -randamentul de scurgeri printer camasi si piston: Nm2oa3.69108 :=o maxo1maxo2max,( ):= o 3.016 108 =Nm2E 2.11011 :=pPlElp1ap1lp2ap2+lp3ap3+|

\||. :=p0.953 = mtPlElt 1at 1lt 2at 2+|

\||. :=t0.249 = mm pt+ := 1.202 =mSrS 12.65 Lfn ( )21010+

((( := Sr2.751 =Qt1440Ap Sr n :=Qt25.748 =qv0.9 :=qs0.9 :=Qinstqv qs Qt 20.856 = := Qinst20.856 =QinstQl 0.804 =63 Debitul instalatiei este Qinst: - mai mic cu 1m3/zidecat debitul sondei propus a fi extrasSarcina maxima si minima in prajina lustruita SarcinamaximainprajinalustruitaalU.P.estePmax =1.066*104N< PmaxUP=12*104 deci unitatea de pompare are capacitate mai mare decat ceacalculata.Se verifica! Cuplul maxim la redactor -lungimea bratului anterior:a= 5000 mm; -lungimea bratului posterior:b= 2500 mm; k=

CuplulmaximalU.P.esteCmax =7500kgf*m>Cmaxcalc=1828kgf*mdeciUP este bine aleasa. Puterea nominala a motorului electric: Echilibrarea unitatii de pompare UP-T-M -contragreutatile sunt montate pe manivela: -greutatea contragreutatilor: - distanta de la centru de rotatie la centrul de greutate:

=

= 1.922*

= 244.74 mm. mm; NN PmaxPlPpb masc+( ) +9.81:=Pmax1.066 104 = NPminPpb masc+( )9.81:=Pmin8.566 103 = NNGk PmaxPmin+( )2:= G 1.922 104 =Cmaxk Pmax G ( )S2 k := Cmax1.828 103 = kgf m Nn0.1205Qt 103 Lf1.13 :=Nn23.711 = Kwr 1.095 103 =Gm4 2150 10 := Gm8.6 104 =64 ANEXE Aplicatii 1. Se utilizeaza datele de la proiect si se considera un Qinj=50000 Nm3/zi si cinci debite de lichid: Ql1=20 m3/zi Ql1=30 m3/zi Ql1=40 m3/zi Ql1=50 m3/zi Ql1=60 m3/zi a)Sa se studieze influenta debitului de lichid asupra vitezei superficiale a lichidului respective viteza superficiala a gazului vsg ; b)Sa se studieze influenta debitului de lichid si a presiunii medii asupra fractiei de lichid e ; c)Sa se studieze influenta presiunii asupra ratiei de solutie rs si asupra factorului de volum bt ; d)Sa se studieze influenta debitului de lichid si a presiunii acestuia asuprea distantei h Rezolvare: a) Qvslvsg (m3/zi)(m/s)(m/s) 200.07521.675 300.11221.862 400.14922.05 500.18722.237 600.22422.42 65 00.050.10.150.20.250 10 20 30 40 50 60 70Vsl m/s Ql m3/zi 21.621.721.821.92222.122.222.322.422.50 10 20 30 40 50 60 70Vsg m/s Ql m3/zi 66 b) P e (bar)40.055 140.075 240.089 340.1 440.109 00.020.040.060.080.10.120 10 20 30 40 50e P 67 Q e (m3/zi)200.055 300.071 400.084 500.095 600.105 c) Ql1=20 prsbt 43.9041.038 148.9931.048 2414.6531.061 3420.7191.075 4427.1051.089 00.020.040.060.080.10.120 10 20 30 40 50 60 70e Qlm3/zi 68 0510152025300 10 20 30 40 50rs P 1.031.041.051.061.071.081.091.10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50bt P bt 69 d) Qh (m3/zi)(m) 201399 301147 40992.45 50885.94 60806.61 020040060080010001200140016000 10 20 30 40 50 60 70h m Qlm3/ziSeries170 Ph (bar)(m) 41399 141094 24918.64 34803.04 44718.85 020040060080010001200140016000 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50h P 71 Studiul unor paramatrii asupra curbelor gradient 2. Se folosesc datele de la proiect si se cere : a)Sa se studieze influenta impuritatilor asupra curbelor gradient. Se considera patru valori ale impuritatilor cu un pas de 10 % . b)Sa se studieze influenta debitului de injectie asupra curbelor gradient. Qinj cu un pas de 5000 l c)Sa se studieze influenta diametrului tevilor de extractie asupra curbelor gradient.Se considera : D1= 2 25,410-3 m D2= 2,5 25,410-3 m D3= 3 25,410-3 m Rezolvare: a) Qinj=80000N

/zi; Ql1=70

/zi; i=0.45 interval P4_1414_2424_3434_4444_54 h691.497630.024561.519510.753471.205 i=0.55 interval P4_1414_2424_3434_4444_54 h676.819618.013550.832501.202462.643 i=0.65 interval P4_1414_2424_3434_4444_54 h663.231606.762540.857492.312454.688 72 i=0.75 interval P4_1414_2424_3434_4444_54 h650.676596.234531.551484.04447.304 b) Ql1=45

/zi; Qinj150000 interval p4_1414_2424_3434_44h934.877756.162651.873581.613 Qinj255000 interval p4_1414_2424_3434_44h930.526763.205659.691589.272 05001000150020002500300035000 10 20 30 40 50 60h ,m P , bar i=0.45i=0.55i=0.65i=0.7573 Qinj360000 interval p4_1414_2424_3434_44 h921.615768.022665.901595.641 Qinj465000 interval p4_1414_2424_3434_44 h909.032770.786670.647600.865 05001000150020002500300035000 10 20 30 40 50Qinj 50000Qinj2 55000Qinj3 60000Qinj4 6500074 c) Qinj=80000N

/zi; Ql1=70

/zi. d=0.0508 interval p4_1414_2424_3434_4444_54 h384.518392.994395.927380.285380.285 d=0.0635 interval p4_1414_2424_3434_4444_54 h691.497630.024561.519510.753471.205 d=0.0762 interval p4_1414_2424_3434_4434_45 h998.986803.62692.215616.673560.444 050010001500200025003000350040000 10 20 30 40 50 60h , m P ,bar d=0.0508d=0.0635d=0.076275