Применение кратковременной эксплуатации скважин как способ энергоэффективного решения для добычи нефти

Jo «пр ' fea " ^6to)dt = ^" «пр ^ ' t - ^7' ^пр " Jo ^заб ^ " dt

= A· />« 't-Л -J^P^Ct) -dt (7)

С учетом (7) выражение (6) примет вид:

Рзаб(t) = А +н ' 5 ' ^скв ^— Я_ш) + А ' 9 * (^сп — Яд™") +

+ Л ■ Р-_т • t — Л • /д Р-аб (t) • dt + Да_Тр (2.52), где

-'заср

Для решения данного уравнения возможно при- менить один из известных численных методов решения дифференциальных уравнений.

При откачке жидкости из скважины (рис. 2), забойное давление меняется со временем, то есть:

^заб = № = Р_=ЯИ (8)

^б№ = Рв+н "9 -^Н1+Рк • уЯз + А+н'У Я₂(О + ^ззтр

(9), где

А« У*^*)-^  * Jo ХП.Т * “U — 5^  * Узин *

t + Рв^'зЧнГ-^)

С учетом (10) и (8), (9) примет вид:

^заб^ ^— Рв+н " 9 ' (^скв ^— Н_Ш) + А " 9 ' ^тк ^— umin-x , ,- Рв+и9 Г¹_п ,,л _ Рв+иЗ        . _t , _    ,

“д ) ' ( ₅ Jo чел “U _$ Чэцн * * Рв+н

S ' (НГ-Н^) + Рзатр

При применении формулы Дюпюи и раскрытия интеграла, выражение (11) примет вид:

Сравнение показателей при режиме непрерывной эксплуатации скважины насосом ЭЦНД5-25-1500 и режиме КЭС насосом ЭЦНД5-80-1500

Рв+н -9 H₂to= ■ /₀^ГQ_m -dt)-       ■ _q3ra(t)

t + Рв+H ■ 9 ■ (Я_д™^п -Н^ =^-1^.

(^ел — Рзаб to )dt — “^   • Чади (t) 11 + рЕ+н 1 д ■ г и и тал'! _        v р . Рв+и9 у

Jo ^заб (О " dt — ^ ^ • Рэщ (t) • t + р_1+н • д ■ (H™ⁱⁿ — Н^) = л.р„ t-л JpP^Ct) -dt-^ .

Чэен (О ■ t + А ₊. • У (Яд™^п - Н^)

С учетом (12) выражение (11) примет вид:

РзабЮ - Рв+н -9 -U.™ -H^+pg-g-^Hm-H^+AP^t-A ■ J^P^to 'dt - ^ -9эцн (^") * ^ "^ А +н * У ' (^д * — ^д ) + ^затр (13),

Для решения данного уравнения возможно применить один из известных численных методов решения дифференциальных уравнений.

Результаты проделанной работы свелись в таблицу 1, где сравнивается непрерывная работа скважины и работа в режиме КЭС. В ней указаны тип ЭЦН, тип двигателя, потребляемая энергия от питающей сети с учетом потерь в кабельной линии, а также стоимость этой потребляемой энергии в год на одну скважину. При использовании КЭС экономия достигла порядка 621 тыс. рублей на одну скважину. Так же показана энергоэффективность КЭС в сравнении с непрерывной эксплуатацией скважин, экономия более 340,4 ("^~" J .

Исходя из таблицы можно выделить положительные и отрицательные стороны как для режима КЭС, так и для постоянной эксплуатации:

Таблица 1

Параметр	Обозн-е	Непрерывная работа	Моделирование КЭС	Ед. изм.
УЭЦН	X	ЭЦНД5-25-1500	ЭЦНД5-80-1500	X
Подача насоса	Чэцн	20	80	М3/сут
Время работы	^раб	непрерывно	1617	с
Время накопления	^вакоЕ	X	5460	с
ПЭД	X	ЭДБ20-103в5	ЭДБ36-103в5	X
Потребляемая мощность насоса	1’ЕИр	14,89	28,69	кВт
Номинальная мощность ПЭД		20	36	кВт
Потери в кабельной линии	AN	3,4	5,05	кВт
Суммарная мощность на поверхности земли		23,4	41,05	кВт
Потребляемая энергия двигателя		480	194,04	кВт.ч/сут
Потребляемая энергия от питающей сети		561,6	221,2	кВт.ч/сут
Стоимость электроэнергии для промышленности	X	5	5	руб/кВт.ч
Удельный расход энергии на добычу 1 м3 жидкости	X	28,08	11,06	кВт.ч/м2
Стоимость потребляемой энергии от питающей сети за сутки	X	2808	1106	руб.
Стоимость потребляемой энергия от питающей сети за год	X	1024	403	т. руб.

Положительные стороны КЭС:

• 1.    Самое главное! В 2,5 раза меньше затраты энергии на добычу при сохранении того же суточного дебита.

• 2.    Применение более энергоэффективного оборудования.

• 3.    Больше толщина каналов ступеней ЭЦН, меньше вероятность засорения механическими примесями.

• 4.    Время работы ЭЦН в 4 раза меньше.

• 5.    Потери в кабеле примерно такие же.

Недостатки КЭС:

• 1.    Рекомендуется частотный преобразователь (ЧП).

• 2.    Больше пиковая потребляемая мощность.

• 3.    Необходим надежный обратный клапан.