H=h•k

h – глубина динамического уровня воды от уровня излива

k – коэффициент погружения. принимаем =2,5

H=50•2,5=125 м.

2. Определение удельного расхода воздуха

V0=h/(с•lg((h•(к-1)+10)/10))

с – коэффициент, зависящий от коэффициента погружения = 13,1

V0=50/(13,1•lg((50•(2,5-1)+10)/10))=4,11 м3 на один м3 поднятой воды

3. Полный расход воздуха

Wв=Q•V0/60

где Q – дебит

Wв=21•4,11/60=1,44 м3/мин.

4. Пусковое давление воздуха

р0=0,1•(к•h-h0+2)

где h0 – глубина статического уровня воды

р0=0,1•(2,5•50-29+2)=9,8 кг/см3

5. Рабочее давление воздуха

рр=0,1•[h•(k-1)+5]=0,1•[50•(2,5-1)+5]=8 кг/см3

6. Расход эмульсии непосредственно выше форсунки

q1=(Q/3600)+(W/60•(рр-1))=(21/3600)+(1.44/60•(8-1))=0.0093 м3/с

7. Расход эмульсии при изливе

q2=(Q/3600)+(W/60)=(21/3600)+(1,44/60)=0,0298 м3/с

8. Площадь сечения водоподъемной трубы у форсунки

w1=q1/v1=0,0093/2,1=0,0044 м2

v1 – скорость движения эмульсии у форсунки. Принимаем = 2,1 м/с

9. Площадь сечения водоподъемной трубы у излива

w2=q2/v2=0,0298/7=0,0043 м2

v1 – скорость движения эмульсии на изливе. Принимаем = 7 м/с

10. Внутренний диаметр водоподъемной трубы

d=/(4•w2/B)=/(4•0.0043/3.14)=0.074 м.

Принимаем диаметр водоподъемных труб равным 76 мм ГОСТ 6238-77.

Диаметр воздухопроводных труб принимаем равным 27 мм ГОСТ 3262-75.

11. Производительность компрессора:

Wk=1,2•Wв=1,2•1,44=1,728 м3/мин.

12. Рабочее давление компрессора

рк= рр+0,5=8+0,5=8,5 кг/см3

13. Расчетная мощность на валу компрессора

Nk=N0•pk•Wk=1,18•8,5•1,728=17,33 кВт

N0 – удельная мощность = 1,18 кВт.

14. Действительная мощность на валу компрессора

Nд=1,1•Nk=1,1•17,33=19,06 кВт.

15. Коэффициент полезного действия установки

0=1000•Q•h/(1,36 •Nд•75)=1000•21•50/(1,36•19,06•75•3600)=0.15

Принимаем в качестве компрессора для эрлифта компрессор КТ-7.

Расчет водоподъемника.

Выбор марки водоподъемника определяется по дебиту скважины и напору, который должен развить насос.

Нм=Нгд+Нвр

Нм – манометрический напор

Нгд – геодезическая высота подачи

Нвр – потери напора

Нгд=hд+hи=40+10=50 м.

hи – высота излива

hд – динамический уровень

hи – высота излива

Нвр=0,1•Н=0,1•55=5,5 м.

Н – длина напорного трубопровода.

Н= Нгд+hз=50+5=55 м.

hз – заглубление насоса под динамический уровень, принимаем = 5м.

Нм=Нгд+Нвр=50+5,5=65,5 м.

Эксплуатационные потери: Нэ=0,08•Нм=0,08•65,5=5,24 м.

Общий напор равен Ноб=Нм+Нэ=65,5+5,24=70,74 м.

Исходя из данных расчета напорной характеристики, которую необходимо обеспечить, принимаем центробежный погружной насос марки ЭЦВ8-25-100, который удовлетворяет нашим требованиям.

Диаметр водоподъемной трубы 76 мм.

Рабочая характеристика насоса приведена в графической части проекта.

Модернизация насоса

Излишек напора: )Н=Ннм-Нм=100-70,74=29,26 м.

Напор, развиваемый одной ступенью насоса: Н1=Ннм/Nст=100/7=14,3 м.

Количество снимаемых ступеней: )Nст =)Н/Н1=29,26/14,3=2,046

Принимаем )Nст=2.

4. Выбор способа бурения и проектная конструкция скважины

Выбор способа бурения производится на основе предварительного изучения геолого-технических условий бурения, а также по ранее пробуренным на данной территории скважинам и в соответствии с рекомендациями по выбору способа бурения. Принимаем роторный способ бурения с прямой промывкой.

бурение скважина вода

Проектирование конструкции скважины при роторном способе бурения.

1. Диаметр водоприемной части скважины:

dвч=214 мм.

2. Уточняем диаметр долота для бурения водоприемной части по ГОСТу на долота: dвч=214 мм.

3. Внутренний диаметр эксплуатационной колонны определяют из условия наличия зазора между долотом и колонной

dэк=dвч+8=214+8=222 мм.

4. Наружный диаметр эксплуатационной колонны

Уточняем диаметр по ГОСТу.

dэквн=259 мм.

dэкн=273 мм

5. Диаметр долота для бурения под эксплуатационную колонну:

dэкд=dэкм+2б

где dэкм – диаметр муфты эксплуатационной колонны

б – зазор между стенками скважины и наружной поверхностью муфты

dэкд=273+2•20=313 мм.

6. Диаметр долота для бурения под эксплуатационную колонну уточняют по ГОСТу:

dэкд=349,2 мм.

7. Внутренний диаметр направления:

dнв= dэкд +50=349,2+50=399,2 мм.

8. Уточняем внутренний и наружный диаметр направления по ГОСТу на обсадные трубы:

dнв=406 мм.

dнн=426 мм.

9. Выбираем диаметр долота для бурения под направление

dнб=dнн +50=426+50=476 мм.

10. Уточняем диаметр долота для бурения под направление по ГОСТу на долота:

dнд=490 мм.

11. Глубину бурения под направление принимаем Lн=6 м.

12. Длина эксплуатационной колонны

Lэк=Нкр+hз=235+1=236 м.

Нкр – глубина кровли залегания водоносного горизонта.

hз – глубина заглубки в водоносный горизонт.

5. Выбор бурового оборудования и инструмента

Выбор буровой установки осуществляется с таким расчетом, чтобы значение таких ее параметров технической характеристики, как глубина бурения, начальный и конечный диаметры бурения соответствовали (были больше или равны) значениям аналогичных параметров конструкции скважины. Учитывая вышесказанное выбираем установку УБВ-600.

Технические характеристики буровой установки УБВ-600.