SU1670177A1

SU1670177A1 - Method of testing centrifugal pump installation with electric drive in well

Info

Publication number: SU1670177A1
Application number: SU884483187A
Authority: SU
Inventors: Владимир Оскарович Кричке
Original assignee: Куйбышевский инженерно-строительный институт им.А.И.Микояна
Priority date: 1988-06-15
Filing date: 1988-06-15
Publication date: 1991-08-15

Abstract

Изобретение относитс к методам испытаний насосов применительно к установкам центробежных насосов в глубоких, преимущественно обводненных скважинах, и позвол ет упростить технологию исследовани путем исключени смены режима. Вывод т насос на установившийс режим с подачей, отличной от нул , измер ют на этом режиме подачу Q_уст, давление на устье скважины P_у, величины активной мощности и тока фактически потребл емых установкой по паспортным характеристикам, рассчитывают отношение величины активной мощности электропривода к величине развиваемого насосом давлени при подаче, равной измеренной на установившемс режиме, на этом режиме определ ют активную мощность на валу насоса N_н.ф. путем делени последней на рассчитанное отношение давлени , развиваемое насосом, после чего наход т искомое давление на приеме насоса P_пр. 2 ил.The invention relates to test methods for pumps in relation to installations of centrifugal pumps in deep, mostly watered wells, and allows to simplify the research technology by eliminating mode changes. Putting the pump to steady-state with a flow other than zero, measure this flow with Q feed, _mouth pressure P _y , active power and current actually consumed by the installation according to the passport characteristics, the ratio of the active power of the electric drive to the value The pressure developed by the pump at a supply equal to that measured at the steady state, in this mode, determines the active power at the pump shaft N _nf. by dividing the latter by the calculated pressure ratio developed by the pump, after which the desired pressure is found at the pump inlet P _pr . 2 Il.

Description

Изобретение относитс к методам испытаний насосов применительно к установкам центробежных насосов в глубоких преимущественно обводненных скважинах.This invention relates to test methods for pumps as applied to installations of centrifugal pumps in deep, predominantly watered wells.

Цель изобретени - упрощение технологии исследовани .The purpose of the invention is to simplify the research technology.

На фиг.1 представлена схема размещени в скважине установки центробежного насоса, исследование которой осуществл ют предлагаемым способом; на фиг.2 - характеристики установки центробежного насоса.Fig. 1 shows the layout of a centrifugal pump installation in a well, the study of which is carried out by the proposed method; figure 2 - characteristics of the installation of a centrifugal pump.

Установка (фиг.1) содержит размещенный в скважине 1 погружной электропривод 2, св занный с ним насос 3. установленные на колонне 4 насосно-компрессорных труб,The installation (FIG. 1) contains a submersible electric actuator 2 located in the well 1, a pump 3 associated with it. Installed on the column 4 tubing,

силовой токоподвод щий кабель 5, подключенный на поверхности к трансформатору 6, станцию 7 управлени , манометры 8 и 9 дл измерени давлени в затрубном пространстве 10 и на устье скважины 1 в колонне 4 соответственно. Выкидна лини 11 подключена к устройству дл измерени подачи насоса 3 (не показано), а станци 7 управлени снабжена ваттметром (не показан).power cable 5 connected on the surface to transformer 6, control station 7, pressure gauges 8 and 9 for measuring pressure in the annulus 10 and at the wellhead 1 in column 4, respectively. Flow line 11 is connected to a device for measuring the flow of pump 3 (not shown), and control station 7 is provided with a power meter (not shown).

На фиг.2 приведены паспортные характеристики насоса: подача О - развиваемое давление Рн (12); подача Q - активна мощность N(13).Figure 2 shows the passport characteristics of the pump: flow O - developed pressure PH (12); feed Q - active power N (13).

Исследование установки согласно предлагаемому способу осуществл ют следующим образом.The study of the installation according to the proposed method is carried out as follows.

ОABOUT

1 о1 o

1one

vjvj

Насос 3, размещенный в скважине 1, вывод т на установившийс режим с подачей , отличной от нул , измер ют на этом режиме подачу Оуст насоса 3 и давление Ру на устье скважины 1, по паспортным характеристикам 12 и 13 установки определ ют отношение величины активной мощности электропривода 2 к величине развиваемого давлени Рн при подаче Оуст. равной измеренной на установившемс режиме, на последнем дополнительно измер ют активную мощность Му.ф. и ток ly.j., фактически потребл емые установкой, и определ ют соответствующую активную мощность на валу насоса 3 Мн.ф , а давление, развиваемое насосом 3, определ ют на установившемс режиме путем делени активной мощности на валу насоса Мн.ф. на указанное отношение, при этом по найденным величинам определ ют давление Рпр на приеме насоса 3. Дл упрощени обработки результатов исследований перед их началом по паспортным характеристикам 12 и 13 определ ют зависимость отношени величины активной мощности N электропривода 2 к величине развиваемого насосом 3 давлени Рн дл фиксированных значений подачи Q насоса 3, т.е.The pump 3, placed in the well 1, is brought to steady state with a flow other than zero, in this mode, the flow of the austs of the pump 3 and the pressure Py at the wellhead 1 is measured. According to the characteristics of the installation 12 and 13, the ratio of the active power value is determined of electric drive 2 to the value of the developed pressure Rn at feed Oust. equal to the measured at steady state, the latter additionally measures the active power Mu. and the current ly.j. actually consumed by the installation, and the corresponding active power is determined at the pump shaft of 3 Mpf, and the pressure developed by pump 3 is determined at steady state by dividing the active power at the pump shaft of the Ref. The indicated value is used to determine the pressure Pdr at the pump 3 intake according to the values found. To simplify the processing of the test results, the ratio of the active power N of the electric drive 2 to the value of the pressure developed by the pump 3 is determined from the passport characteristics 12 and 13 fixed values of the flow Q of the pump 3, i.e.

NN

(1)(one)

K(Q) Ј- f(Q).K (Q) f- f (Q).

Н H

В результате на фиг.2 дополнительно стро т зависимость К - Q (14). Данна зависимость может быть построена также по данным стендовых испытаний, что повышает точность.As a result, in Fig. 2, the K – Q relationship (14) is additionally constructed. This dependency can also be constructed from bench test data, which improves accuracy.

Дл расчета давлени на приеме насоса 3 Рпр используют следующую общую зависимость:The following general relationship is used to calculate the pressure at the inlet of the 3 Rpr pump:

Рпр РВ н РН ф., (2) гдерв.н - давление на выходе насоса 3.РпР РВ н РН ф., (2) гдерв.н - pressure at the outlet of the pump 3.

Зависимость (2) может быть преобразована следующим образом:Dependence (2) can be transformed as follows:

Рпр Рн т.+Ру-Рн ф. (Q), (3)Rnr Rn t. + Ru-Rn f. (Q), (3)

где Рн.т. - давление, создаваемое столбом движущейс газожидкостной смеси (ГЖС) в колонне 4 насосно-компрессорных труб с учетом всех потерь;where Rn.t. - the pressure created by the column of the moving gas-liquid mixture (SHC) in the column 4 tubing, taking into account all the losses;

Ру - давление на устье скважины 1;Ru - pressure at the wellhead 1;

Рн.ф. (Q) - давление, фактически развиваемое насосом 3 на установившемс режиме с подачей Q.Rn.F. (Q) is the pressure actually developed by pump 3 at steady state with flow Q.

Давление Рн можно рассчитывать по любым известным методам дл ГЖС.The pressure PH can be calculated by any known methods for GLM.

Давление Рн ф определ ют следующим образом:The pressure PHn is determined as follows:

Цнф Цуф - Nxjt - NflK Znf Zuf - Nxjt - NflK

К (Qj K(Q) Рнф K (Qj K (Q) Rnf

00

5five

где NX x мощность холостого хода электропривода 2;where NX x idling power of electric drive 2;

Мпк мощность, тер ема в силовом токоподвод щем кабеле 5Mpc power lost in the power supply cable 5

Мощность холостого хода может быть определена экспериментально или расчетным путем, а потери мощности в кабеле рассчитаны по измеренному значению тока 1уФ , потребл емого установкой.The no-load power can be determined experimentally or by calculation, and the power loss in the cable is calculated from the measured value of the current 1UF consumed by the installation.

Пример. Исходные данные. Скважина оборудована установкой центробежного насоса, спущенного на глубину 820 м. Трехжильный силовой кабель длиной LK LH - 820 м имеет удельное активное сопротивление одной жилы RExample. Initial data. The well is equipped with the installation of a centrifugal pump, which is lowered to a depth of 820 m. A three-core power cable with a length of LK LH - 820 m has a specific resistance of one core R

удud

1,093 Ом/м. На1.093 ohm / m. On

00

5five

00

5five

нее зависимость К her addiction K

установившемс режиме измерены подача установки Оуст 200 м3/сут, давление на устье скважины Рс 0,4 МПа, активна мощность, потребл ема установкой , Ny 28 кВт и рабочий ток у.ф 20 А. Средн плотность откачиваемой жидкости в колонне труб 5Ж 1150 кг/м3, а потери давлени при ее движениидРтр 0,7 МПа. Мощность холостого хода электропривода равна NX x 8 кВт. Паспортные характеристики установки приведены на фиг.2, где также представлена рассчитанна зара .Ыsteady-state mode, the flow rate of the Oust installation is 200 m3 / day, the pressure at the wellhead is Ps 0.4 MPa, the power consumed by the installation is active, Ny is 28 kW, and the operating current uf 20 A. The average density of the pumped liquid in the column of pipes 5Ж is 1150 kg / m3, and the pressure loss during its movement is 0.7 MPa. The idling power of the drive is NX x 8 kW. Passport characteristics of the installation are shown in figure 2, which also presents the calculated wake. Y

Рн Ph

Пор док определени давлени на приеме насоса.The procedure for determining the pressure at the pump intake.

1.Потери мощности в кабеле:1. Power loss in cable:

Nn к 3 (1у.ф)2 Руд U 3 (20 1,093 103 820- 1070 Вт 1,07 кВт.Nn to 3 (1u.f) 2 Ore U 3 (20 1,093 103 820-1070 W 1.07 kW.

2.Мощность на валу насоса:2. Pump shaft power:

NH ф - Ny.j, - NX x - Nn к 28,0 - 8,0 - 1.07- 18,93 кВт.NH f - Ny.j, - NX x - Nn to 28.0 - 8.0 - 1.07- 18.93 kW.

3.Коэффициент К дл Оуст 200 м3/сут 0 определ ют по зависимости К f(Q) на фиг.2 (Расчет показан пунктиром).3. The coefficient K for Oous 200 m3 / day 0 is determined by the dependence K f (Q) in Fig. 2 (the calculation is shown by dashed lines).

К (200)-4,6.K (200) -4.6.

4.Давление, развиваемое насосом:4. The pressure developed by the pump:

5р А- Мнф 18.93 5p A-Mnf 18.93

.12МПа .12MPa

5.Давление на выходе насоса: РВ н Рн т + Ру S. gU +АРтр + Ру) (1150 0 «9,8 820) + 0,7 + 0,4 10,35 МПа. 6.Давление на приеме насоса: Рпр РВ н - Рн ф 10,35-4,12 6,23 МПа. Сравнение расчетной величины давлени на приеме насоса с фактическим значе- 5 нием, измеренным с помощью глубинного манометра показало их удовлетворительную сходимость.5. Pressure at the pump outlet: РВ н Рн т + Ру S. gU + АРтр + Ру) (1150 0 “9.8 820) + 0.7 + 0.4 10.35 MPa. 6. The pressure at the pump intake: RPR RV n - Rn f 10.35-4.12 6.23 MPa. Comparison of the calculated value of the pressure at the pump intake with the actual value measured by 5 using a depth gauge showed their satisfactory convergence.

Способ согласно изобретению позвол ет исключить применение специальных измерительных приборов спускаемых в скважину и не требует изменени режима работы установкиThe method according to the invention makes it possible to eliminate the use of special measuring instruments which are lowered into the well and does not require a change in the operating mode of the installation.

Точность определени давлени на приеме тем выше, чем меньше концентраци свободного газа в этом сеченииThe accuracy of determining the pressure at the inlet is higher, the lower the concentration of free gas in this section

Claims

Claims of Invention A method for investigating an installation of a centrifugal pump with an electric drive in a well, consisting in outputting an unspecified pump with a flow mode other than zero, measuring in this pump flow mode and pressure at the wellhead, determining the pressure at the outlet of the pump and the pressure developed last, c the subsequent determination of the pressure on

9

receiving the pump, characterized in that, in order to simplify the research technology, the ratio of the active power of the electric drive to the value of the pressure developed by the pump at a flow equal to that measured at the steady state is determined by the passport characteristics of the installation; in the latter, the active power and current are additionally measured actually consumed by the installation, and the corresponding active power at the pump shaft is determined, and the pressure developed by the pump is determined at steady state by dividing the value of power of the pump shaft to the specified ratio

(puzi

PH, MPA