Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Оптимизация работы погружных насосов на скважинную сеть при стационарном режиме фильтрации для совершенных скважин

Диссертация: Оптимизация работы погружных насосов на скважинную сеть при стационарном режиме фильтрации для совершенных скважин
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Глубокое водоснабжение с помощью скважинных погружных насосных установок, поднимающих воду с большой глубины на поверхность, можно применять при наличии 5 пород, хорошо отдающих воду (крупнозернистые пески, галечники, трещиноватые известняки и.т.д.). Воздушный водоподъёмник очень прост по конструкции, он не имеет подвижных частей и поэтому не боится попадания взвешенных частиц, он достаточно… Читать ещё >

Оптимизация работы погружных насосов на скважинную сеть при стационарном режиме фильтрации для совершенных скважин (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Введение
  • Глава 1. Обзор состояния вопроса и задачи исследований
    • 1. 1. Общая характеристика работы
    • 1. 2. Режим движения подземных вод
    • 1. 3. Оптимизация условий разработки месторождений подземных вод
    • 1. 4. Методы расчета взаимодействующих скважин
    • 1. 5. Уравнения движения жидкости для продуктивного горизонта
    • 1. 6. Уравнение движения жидкости на забойном участке
    • 1. 7. Характеристики центробежного погружного насоса
    • 1. 8. Характеристика внешней сети насосов

Из большего разнообразия существующих способов освоения гидрогеологических скважин в практике нашли применение только некоторые.

Одним из самых распространенных способов освоения скважин в настоящее время является создание депрессии на продуктивный пласт с помощью откачки. Положительным фактором при этом способе является вынос продуктов кольматации из продуктивного пласта в процессе освоения скважин.

Определенного внимания из существующих водоподъёмных средств для освоения скважин заслуживает использование погружных электронасосов, эрлифтов и водоструйных насосов.

В последние годы трестом Промбурвод обосновано эффективное применение водоструйных насосов для освоения скважин на воду.

Тем не менее область применения серийно изготовляемых промышленностью водоструйных насосов существенно ограничено для целей разведки подземных вод следующими обстоятельствами:

— отсутствием водоструйных насосов малых диаметров;

— невозможностью замеров динамического уровня в процессе откачки воды из скважины;

— сложностью и низкой надежностью конструкций пакерующих элементов;

— необходимостью наличия силовых подземных насосов развивающих большие напоры (до 40 + 50 МПа).

Для подъёма и транспортирования жидкостей из скважин используются также воздушные водоподъемники (эрлифты).

Воздушный водоподъёмник очень прост по конструкции, он не имеет подвижных частей и поэтому не боится попадания взвешенных частиц, он достаточно удобен для подъёма воды из скважин, особенно малого диаметра, в которые не входит ни один насос.

Что касается К.П. Д. эрлифта, то даже в благоприятных условиях он не превышает 0,3 ч-0,4, а с учетом потерь энергии в компрессоре общий К.П.Д. установки обычно составляет 0,1 -г 0,2.

Таким образом, по энергетическим показателям этот не очень эффективный способ подъема воды.

Глубокое водоснабжение с помощью скважинных погружных насосных установок, поднимающих воду с большой глубины на поверхность, можно применять при наличии 5 пород, хорошо отдающих воду (крупнозернистые пески, галечники, трещиноватые известняки и.т.д.).

Существующие водозаборы глубоких подземных вод подразделяются на три основные группы:

— линейная батарея скважин;

— круговая батарея скважин;

— произвольное расположение скважин на площади.

Одним из первостепенных факторов, определяющих экономическую целесообразность системы водозабора, является его производительность. Поэтому:

— во — первых необходимо выяснить, как влияет система водозабора на количество воды, которое водозабор может дать в единицу времени при прочих равных условиях;

— во — вторых, определились его оптимальные параметры, главным образом тип насоса, число скважин и расстояния между ними.

На режим работы каждого насоса оказывают влияние внешние и внутренние характеристики системы скважина — насос, что подтверждает множеством значений подачи насосных установок определенного типа — размера, эксплуатируемых в различных горно — геологических условиях.

Изменение режима работы одной из составляющей звена системы гидрогеологическая скважина — погружной насос приводит к изменению параметров другой.

5.0. Основные выводы и заключение по диссертационной работе.

Выполненные исследования оптимизации работы погружных насосов на скважинную сеть при стационарном режиме фильтрации для совершенных скважин позволили сделать следующие основные научные выводы и практические рекомендации:

1. На основе анализа и обработки графических характеристик погружных электронасосов получены аналитические зависимости напорной характеристики, характеристики мощности и коэффициента полезного действия от подачи насоса, которые используются для совместного решения системы: скважина — насос — внешняя сеть.

2. Разработана математическая модель внешней сети с учетом характеристики гидрогеологической скважины, которая позволяет оценить влияние диаметра водоподъемной трубы, коэффициента фильтрации, мощности водоносного пласта, дебита скважины и глубину спуска насоса на потери насоса.

3. Предложена математическая модель (2.23) для решения совместной работы системы скважина — насос — внешняя сеть, в результате чего — определяются основные параметры системы: подача Q, мощность на валу насоса Ne и К.П.Д. установки tj в зависимости от типа насоса, скважины водоподъемного трубопровода.

4. При расчетах взаимодействующих скважин учитывается влияние каждой скважины в отдельности, причем для определения понижения динамического уровня используются формулы для одиночных скважин в различных условиях откачки и для различных типов водоносных горизонтов.

5. Произведен расчет взаимодействующих скважин при осушении котлована под станцию метрополитена в результате чего получена зависимость понижения воды от количества скважин в характерных точках и зависимость понижения воды в центральной линии вдоль оси симметрии котлована.

6. Экспериментально в лабораторных и производственных условиях подтверждено влияние глубины спуска насоса на основные его параметры работы, его потребляемая мощность и удельный расход электроэнергии на подъем 1 м воды из скважины на определенную высоту.

7. В результате теоретических исследований была создана математическая модель системы: гидрогеологическая скважина — погружной электронасос — внешняя сеть для которой составлена программа на персональном компьютере на аналоговом языке / Математика 3−0. Данная программа позволяет выбрать тип насоса и определить.

Ill основные параметры погружной насосной установки в зависимости от характеристики гидрогеологической скважины и параметров внешней сети.

8. При помощи разработанной программы на ЭВМ исследовалось влияние безразмерного гидравлического сопротивления скважины, проводимости водоносного горизонта, диаметра внешней сети и статического уровня на подачу насоса, его К.П.Д. и удельный расход электроэнергии на подъем 1 м воды из скважины.

9. Разработана методика расчета по определению оптимальных параметров погружных насосов и выбора типа насоса для их работы в гидрогеологических скважинах с точки зрения минимальных энергозатрат на подъем 1 м³ воды из скважины.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.В., Брюховецкий О. С. Горная механика. М., Недра, 1995 г.
  2. В.В., Шевырев Ю. В., Акимов В. Д. Основы автоматики и автоматизация горных и геологоразведочных работ. М. Недра, 1998.
  3. В.В., Паршикова А. В. Выбор оптимальных параметров работы и типа погружных насосов. АОЗТ, «Геоинформатик». М., 1997, Вып.-2.
  4. В.В., Паршикова А. В. Методы расчета взаимодействующих скважин и выбор погружного насоса. ЗАО «Геоинформатик». М., 1997, вып. 4.
  5. В.В., Паршикова А. В. Оптимизация работы погружных насосов. Новые достижения в науках о Земле. Тезисы докладов. М., МГГА, 1995.
  6. С.А., Тупиченков А. А., Вершинин И. М., Тененгольц С. М. Насосы и компрессоры. Недра. М., 1974. 293с.
  7. А.Д. Гидравлические потери в трубопроводах. М., JI., «Госэнергоиздат», 1963.
  8. С.К., Биндеман Н. Н., Бочевер Ф. М., Веригин Н. Н. Влияние водохранилищ на гидрогеологические условия прилегающих территорий. М., Госстройиздат. 1960.
  9. В.И., Нумеров С. Н. Теория движения жидкостей и газов в недеформируемой пористой среде. М., Гостехиздат, 1953.
  10. Ю.Аверьянов С. Ф. Об изучении режима грунтовых вод методом построения сеток движения. Докл. ВАСХНИЛ, вып. 4, М., 1949.
  11. П.А., Оречкин П. М., Шнееров О. М. Специальные работы при бурении скважин на воду. Л., Госэнергоиздат, 1960.
  12. С.А. О расчете струйных насосов (Эжекторов). М., Энергомашиностроение. 1985, № 9, с. 8−13.
  13. Ю.П., Егоров Н. Г. и др. О выборе технологических вариантов разработки нефтяных месторождений района. НТС по добычи нефти, вып. 40, М., Недра, 1970.
  14. Ю.П. О наивыгоднейшем размещении эксплуатационных скважин на нефтяных залежах круговой формы. Труды ВНИИ, вып. 19. Гостоптехиздат, 1959, вып. 21.
  15. Ю.П., Крылов А. П. К вопросу о размещении нефтяных скважин. Нефт. Хоз. № 1, 1958.
  16. Д.Н. Вскрытие и освоение водоносных пластов при бурении гидрогеологических скважин. М., ВИЭМС, 1976, 63с.
  17. Д.Н., Роговой В. А. Бурение скважин на воду. М., Колос, 1976, 908с.
  18. Д.Н. Основные вопросы теории и практики бурения и опробования гидрогеологических скважин. Докторская диссертация. М., 1970. 413 с.
  19. В.М. Повышение эффективности действия водозаборных и дренажных скважин. Кандидатская диссертация. М., 1965, 183с.
  20. С.С., Вартанян Г. С. Методы изучения и оценки ресурсов глубоких подземных вод. М., Недра, 1986 г.
  21. С.С., Лубенский Л. А., Куликов Г. В. Геолого-экономическая оценка месторождений подземных промышленных вод. М., Недра, 1988.
  22. С.С., Нуднер В. А. Расчет рациональной системы водозабора глубоких подземных вод. Разведка и охрана недр, М., 1964, № 5.
  23. С.С., Плотников Н. А., Темко С. В., Тумаркин Г. Ц. Об оптимальном размещении скважин на эксплуатационном участке месторождения подземных вод. В журнале «Экономика и математические методы» № 1, том. 4, 1968.
  24. Ф.М., Гармонов И. В., Лебедев А. В., Шестаков В. М. Основы гидрогеологических расчетов. М., Недра, 1969, 386с.
  25. Ф.М., Веригин Н. Н. Методическое пособие по расчетам эксплуатационных запасов подземных вод для водоснабжения. М., Госстройиздат, 1961.
  26. Г. А., Шахназаров А. А. О зависимости проницаемости песка для различных типов вод. Нефтяное хозяйство. № 11, 1951.
  27. А.И., Гусев В. В. Стационарные машины и установки на открытых горных разработках. М., недра, 1969.
  28. Н.С. Справочник по водоснабжению. Киев. Будивельник, 1985.
  29. А.В., ИбрагимовГ.З., Хисамутдинов Н. М. Вопросы подъема обводненной и безводной нефти фонтанным и насосным способами. Казань, Татарское книжное издательство, 1971, 147 с.
  30. С.А., Базанов Л. Д., Хромин Е. Д. Измерение утечки промывочной жидкости через соединение бурового снаряда. М., Разведка и охрана недр. 1975, № 4, с. 21−24.
  31. Н.Н., Шестаков В. М. Методы расчета движения грунтовых вод в двухслойной среде. Изд. ВНИИ ВОДГЕО, 1954.
  32. Н.Н., Михайлова А. Б. К методике технико-экономического расчета прямолинейных рядов водозаборных скважин. Изв. Вузов «Геология и разведка», № 8, 1970.
  33. М.Г., Поливанова А. И., Жеребцова И. К. Струйное гравитационное движение и его роль в форсировании и распределении природных вод. Вестн, унта, серия «Геология» ,№ 5,1965.
  34. Л.И., Тредин Ф. А., Умрихин Н,.Б. Решение некоторых задач оптимизации разработки нефтяных месторождений. Нефтяное хозяйство, 1970, № 9.
  35. Гусейн-Заде М. А. Особенности движения жидкости в неоднородном пласте. М. Недра, 1965.
  36. Н.К. Некоторые расчеты динамики движения подземных вод. Сб. «Вопросы гидрогеологии и инженерной геологии». № 9, Госгеоиздат, 1947.
  37. В.М., Алексеев B.C., Гуркин А. Я. Сооружение высокодебитных водозаборных и дренажных скважин.1. М&bdquo- Колос, 1975,175 с.
  38. Ю.П. Гидрогеология и гидродинамика подземных вод. М., Недра, 1971, 184 с.
  39. В.Г., Дулин А. Г. и др. Гидравлика и гидропривод. М., Недра, 1981.
  40. А.И., Макаров Л. В., Сотников А. Б. Освоение гидрогеологических скважин в сложных геологических условиях. М., ВИЭМС, 1971, 40 с.
  41. С.Л., Верстов В. В. Гидродинамические процессы при пробной откачке скважин на воду струйными аппаратами. М., ЦБНТИ, Минмонтажспецстрой, СССР, 1975, серия 5, вып. 3 (105).
  42. С.Л. Исследование и разработка новых технических средств и технологии освоения скважин на воду. М., 1975, Кандидатская диссертация.
  43. И.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. М, Углетехиздат, 1958.
  44. Н.П. О связи химического состава подземных вод с составом поровых вод глинистых «водоупорных» пород. Докл. АНСССР, т. 138, № 4, 1961.
  45. И.Е. Справочник по гидрогеологическим сопротивлениям. М., Л., Госэнергоиздат, 1960.
  46. A.M., Панков А. В., Щенников Е. В. Инструкция по бурению гидрогеологических скважин с промывкой водогипановыми растворами. М., ПГО «Центргеология», 1978, 20 с.
  47. М.А. Гидравлика буровых насосов. М, Недра, 1983, 208 с.
  48. Е.А., Питерский в.М. и др. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин. М., недра, 1984.
  49. Ф.К. Рудничные воздухопроводы. Госгортехиздат. 1959.
  50. Г. Н., Климентов П. П., Овчинников A.M. Гидрогеология месторождений полезных ископаемых. Госгеоиздат, 1953.
  51. Каталоги по насосам. ВИГМ, Машгид, 1960.
  52. А.П., Белаш П. М., Борисов Ю. П. Пролектирование разработки нефтяных месторождений. Гостоптехиздат, 1962.
  53. Г. И. Гидравлические машины. М., Энергия, 1980.
  54. Г. Н. Основы динамики подземных вод. М., Госгеолиздат, 1943.
  55. Г. Н., Гавич И. К., Мясникова Н. А., Семенова С. М. Гидродинамические основы изучения режима грунтовых вод. Тр. ЛГГП, Т. ХХУ1, изд. АН СССР, 1960.
  56. Н.Н. Гидродинамические основы выбора оптимального варианта эксплуатации месторождения подземных вод для водоснабжения с применением АВМ и ЭВМ. М., МГГА, 1974, кандидатская диссертация.
  57. Г. А. Гидравлические сопротивления стальных труб. Известия: ВТИ, № 10, 1948.
  58. Е.Л. Гидрогеологические расчеты для обоснования зон санитарной охраны водозаборов. Изд. Недра, М., 1967.
  59. А.В. Некоторые задачи оптимизации, связанные с разработкой и эксплуатацией подземных вод. Автореферат канд. Диссертации, 1969.
  60. А.В., Темко С. В., Тумаркин Г. Ц. О применении метода Монте-Карло к выбору оптимального размещения скважин промысла подземных промышленных вод. Изд. Вузов, Геология и разведка, 1968, № 12.
  61. Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию рациональных схем скважинных водозаборов при разведке подземных вод. Составитель И. С. Глазунов. Недра, М., 1973.
  62. Ф.М., Салехов Г. С., Чугунов В. Д. Применение линейного программирования к решению некоторых задач рациональной разработки нефтяных месторождений. Нефть и газ, 1960, № 9.
  63. Л.Н., Шур А.С. Исследования инфильтрации растворов под давлением. Тр ИГЕМ АН СССР. Вып.6, 1956.
  64. Н.И. Эксплуатационная разведка подземных вод для крупного водоснабжения, Изд. Недра, 1969.
  65. Применение новых математических методов и вычислительных машин в теории и практике добыче нефти. Труды ВНИИ, вып. X УП. (мат. 1 всесоюзн. семинара. М., 1965/1966 Чугунов В.Д.).
  66. М.П. О соотношении дебитов проектируемых и действующих водозхаборов. Труды ВСЕГИНГЕО, вып.34, 1970, выпп.45, 1971.
  67. В.М. Шахтные водоотливные установки. М., Недра, 1993.
  68. Полубаринова-Кочина П. Я. Теория движения грунтовых вод. М., Госгортехиздат, 1952.
  69. В.П. Основы гидромеханики тонкого пласта. М., Недра, 1966.
  70. Правила измерения расходов газов и жидкостей стационарными сужающими устройствами. РД50−2 В, 8 СМ. Изд. Стандартов, 1982.
  71. Пфлейдерер K. J1. паточные машины для жидкостей и газов, М., Машгиз, 1960.
  72. ПетуховА.И., Правицкий Н. К., Рипп М. Г. Горная механика. М., Недра, 1965.
  73. .В. Гидрогеологический анализ и расчеты. Гидрометеоиздат, 1946.
  74. О.В. Подземное питание рек. Гидрометеоиздат., J1., 1964.
  75. Л. Г. Кириловский Ю.А. К вопросу о расчете струйных аппаратов для подьема воды из артезианских скважин. М., сб. статей МВТУ им. Н. Э. Баумана, Машгиз, 1957, с28−46.
  76. Рац М. В. Неоднородность горных пород и их физических свойств, М., Наука, 1968.
  77. А.А., Шестаков В. М. О миграции подземных вод в слоистых пластах. Изд. ВСЕГИНГЕО, 1969.
  78. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин. Под общей редакцией Е. А. Козловского. М., Недра, 1984.
  79. Справочник энергетика геологоразведочных организаций (В.В.Алексеев, А. А. Гланц, А. П. Жернаков, С.И. Наугольнов). М., Недра, 1991.
  80. Стационарные установки шахт. Под общей редакцией Б. Ф. Братченко, М., Недра, 1981.
  81. А.О. и др. Гидравлический и пневматический транспорт на горных предприятиях. Госгортехиздат, 1962.
  82. А.Е. Гидро- и пневмотранспорт. М., Металлургиздат, 1967.
  83. Справочник по бурению и оборудованию скважин на воду. Под редакцией В. В. Дубровского., Недра, 1972, 510 с.
  84. Справочник по бурению скважин на воду. Под редакцией Д. Н. Башкатова. М., Недра, 1979, 560 с.
  85. Э.Я., Зингер Н. М. Струйные аппараты. М., Энергия, 1970, 284 с.
  86. Технические средства и прогрессивные методы сооружения гидрогеологических скважин в ПГО «Центргеология» (А.В.Панков, И. П. Фаустов и др.). М., Труды МГ РСФСР, 1982, с 8−14.
  87. М.В., Потапов Г. И. Опыт промсловых гидрогелогических исследований на месторождениях подземных промышленных вод. Бюлл. Техн.инф. по иодно-бромной промышленности. № 16, JL, 1962, ГИПХ.
  88. Н.В., Лимитовский A.M. Горная механика, М., Недра, 1978, 312 с.
  89. Типовая методика определения экономической эффективности капитальных вложений. М., Экономика, 1969.
  90. В.И. Теория процессов в воздухопроводных сетях рудников и шахт и нормализация параметров воздуха для пневмоприводов горных машин. Докторская диссертация, 1983, Москва.
  91. М.М. Избранные труды. т. П, изд. АН УССР, 1960.
  92. А., Пратт М. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве. М., Мир, 1982.
  93. Р.Н. Горная механика, М., Недра, 1982, 422 с.
  94. К.И. Рудничные пневматические установки. Из-во Харьковского университета. 1960, 324 с.
  95. И. Основные принципы планирования эксперимента. М., Мир, 1967.
  96. С.А. Исследование и определение местных сопротивлений в элементах гидросистемы горных машин на этапе проектирования. М., Кандидатская диссертация, 1993.
  97. Д.М. Глубинные насосы с погружным электродвигателем. Углетехиздат. 1959.
  98. И.П. Опыт применения водоструйных насосов при сооружении гидрогеологических скважин. М., ВИЭМС, 1984, вып. 17, с. 15−18.
  99. И.П. Обоснование техники и технологии освоения гидрогеологических скважин водоструйными насосами. М., Кандидатская диссертация, ВСЕГИНГЕО, 1986.
  100. И.П., Панков А.В.Э Петров И. П. Технические средства и прогрессивные методы бурения и опробования гидрогеологических скважин в обьединении Центргеология. Сб.науч.трудов.отв. редактор М. И. Фазлуллин. М., ВСЕГИНГЕО, 1984, с.112−116.
  101. М.С. Вопросы гидрогеологических расчетов. Под ред. Ф. М. Бочевера и1. В. М. Шестакова. М., 1965.
  102. Ю.А. Некоторые вопросы проектирования централизованного пневмоснабжения группы шахт. Г. Днепропетровск, из-тия ДГИ, том ХХУП, 1.
  103. И.А., Кораблев А. А., Борисенко А. Д. Горная механика. М., Недра, 1975,279 с.
  104. И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубопроводах. М., Гостехтеориздат, 1951, 218 с.
  105. В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. М., Энергия, 1977, 423 с.
  106. И.А. Подземная гидрогазодинамика. Гостоптехиздат, 1963.
  107. В.Н., Лапук Б. Б. Подземная гидравлика. Гостоптехиздат, 1949.
  108. В.Н. Разработка нефтеводоносных пластов при упругом режимен. Гостоптехиздат, 1959.
  109. А.Н. Насосы, вентиляторы, компрессоры. М., Высшая школа, 1972, 380 с.
  110. В. техническая термодинамика. Т. 1, ОНТИ, 1935.
  111. .л. основной расчет тепловых сетей. Стройиздат. 1940.
  112. Ф.А. Исследование основных гидравлических закономерностей турбулентного движения в трубах. Стройиздат, 1953.
  113. М.И. Фильтрационные течения в неоднородных средах. Гостоптехиздат, 1963.
  114. В.М. Основы гидрогеологических расчетов при фильтрации из хранилищ промышленных стоков. Изв, ВНИИ ВОДГЕО, 1961.
  115. В.М. Гидрогеодинамика. М., Изд-во МГУ, 1995.
  116. Г. з. Пневматические турбины и струйные аппараты горных машин. М&bdquo- Недра, 1977.
  117. Р.С. Создание депрессий на пласт с помощью струйных аппаратов. М., Нефтяное хозяйство, 1981, № 11, с. 12−14.
  118. Рациональный выбор погружного насоса для гидрогеологических скважин. Конференция аспирантов и студентов, М., МГГА, 2000 г.
  119. Метод расчета взаимодействующих скважин, с точки зрения выбора оптимального погружного насоса по энергозатратам 5 м Международная конференция, «Новые идей в науках о земле», (тезисы докладов) № 3, М., МГГА, 2001 г.
  120. Д.В., Алексеев В. В. Рациональный выбор водоподъемного оборудования для гидрогеологических скважин. Изв. ВУЗов. Геология и разведка, № 3, М.,
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!