Экспресс-методика расчета характеристики гидроструйного насоса для эксплуатации скважин

UDK: 622.276
DOI: 10.24887/0028-2448-2018-2-76-79
Ключевые слова: гидроструйный насос (ГСН), огибающие характеристики, методики расчета характеристик ГСН
Авторы: А.Н. Дроздов (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), Д.О. Выходцев (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), К.А. Горидько (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), В.С. Вербицкий (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина)

В настоящее время актуальными задачами при добыче нефти из низкодебитных скважин являются увеличение межремонтного периода и снижение удельного расхода энергии на подъем продукции. Гидроструйный способ эксплуатации скважин позволяет решить указанные задачи. При всех известных преимуществах гидроструйного способа эксплуатации, таких как добыча продукции с повышенным содержанием газа и механических частиц, возможность дренирования пластов с низким притоком, одной из проблем является отсутствие простой инженерной методики расчета характеристик гидроструйных насосов (ГСН), адаптированной для скважинных условий.

В статье представлены результаты проведения испытаний промысловых ГСН с различными значениями основного геометрического параметра в широком диапазоне давлений активного (7,2-13,1 МПа) и пассивного (0,2-3,1 МПа) потоков, которые моделируют скважинные условия. Получено 120 характеристик работы ГСН. В результате обработки экспериментальных данных определено влияние указанных параметров на характеристики работы ГСН: 1) чем меньше значение основного геометрического параметра, тем больше напор, развиваемый ГСН; 2) увеличение давления на приеме ГСН приводит к более значительному расширению бескавитационной области работы, чем снижение давления активного потока перед соплом.

Обобщены экспериментальные исследования характеристик ГСН, полученные в указанном диапазоне барических условий. В результате обработки экспериментальных данных получены номограммы кавитационных режимов работы ГСН. Разработана инженерная методика расчета характеристик ГСН, которая может использоваться как для подбора ГСН к скважинам, так и для оценки их текущей эксплуатации. На основе регрессионного анализа получены аналитические зависимости кавитационных параметров работы ГСН (кавитационного коэффициента инжекции и кавитационного безразмерного перепада давления) и максимального безразмерного перепада давления, соответствующего нулевому коэффициенту инжекции. Оценена погрешность полученной модели относительно экспериментальных исследований характеристик.

Список литературы

1. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты / 3-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 352 с. 

2. Подвидз Л.Г., Кирилловский Ю.Л. Расчет струйных насосов и установок // Тр. ин-та / ВИГМ. – 1968. – Вып. 38. – С. 44–97. 

3. Cunningham R.G. Jet Pump Theory and Performance with Fluids of High Viscosity //Trans. ASME. – 1957. – V. 79, P. – 1807–1820.

4. Дроздов А.Н. Технология и техника добычи нефти погружными насосами в осложненных условиях. – М.: МАКС пресс, 2008. – 312 с.

5. Пат. № 2238443, РФ. М. кл. F 04 F 5/54, Е 21 В 43/40. Способ добычи нефти и насосно-эжекторная система для его осуществления / А.Н. Дроздов, В.В. Монахов, И.В. Цыкин: заявл. 30.12.03; опубл. 20.10.04.

6. Лямаев Б.Ф. Гидроструйные насосы и установки. – Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1988. – 256 с.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) или читать материал, находящийся в открытом доступе, могут только авторизованные посетители сайта.

Библиометрия за 2016 год

SCOPUS
SNIP: 0,573
SJR: 0,205
РИНЦ
Двухлетний импакт-фактор: 0,629
Пятилетний импакт-фактор: 0,471
Показатель в рейтинге SCIENCE INDEX: 0,431
Место в рейтинге SCIENCE INDEX: 1178

ИТ-форум нефтегазовой отрасли
Конкурс на лучший IT-проект