Важнейшим требованием, предъявляемым к конструкции скважинного штангового насоса, является уменьшение утечки жидкости между цилиндром и плунжером в процессе работы насоса. Уменьшение утечки жидкости в зазоре между цилиндром и плунжером повышает коэффициент полезного действия насоса. Применяемые в настоящее время методы борьбы с утечками не приводят к желаемым результатам. В процессе работы насоса из-за износа зазор между цилиндром и плунжером увеличивается, что приводит к увеличению объема утечки жидкости. Попытка использования гидрозатвора также не дает необходимого эффекта. Со временем затвор вымывается и перестает выполнять свою функцию. Отмеченное обусловливает необходимость разработки более надежных простых и эффективных методов предотвращения увеличения утечек в зазоре между насосом и плунжером.
В статье предложено использование давления столба жидкости, которое и создает утечку жидкости, для ее уменьшения. Достижение необходимого эффекта обеспечивается открытием наклонных боковых отверстий в плунжере. Построена математическая модель и определена утечка жидкости в зазоре между цилиндром и плунжером насоса при наличии в его боковой поверхности отверстий. Выполнен численный расчет и установлены оптимальные координаты боковых отверстий, выше которых эффективность отверстий снижается. Определена степень уменьшения утечки в зависимости от параметров боковых отверстий.
Список литературы
1. Теория и практика применения глубинных насосов с гидравлическим затвором / А. Х. Мирзаджанзаде [и др.]. – М.: Недра, 1986. – 210 с.
2. Драготеску Н.Д. Глубинно-насосная добыча нефти. – М.: Недра, 1996. – 418 с.
3. Писарик М.Н. Расчет утечек через зазор скважинного штангового насоса при откачке обводненной нефти // Нефтяное хозяйство. – 1982. – № 7. – С. 49-50.
4. Гурбанов Р.С, Мамедова М.А, Гурбанова Т.Г. Разработка способа уплотнения зазора насоса продукцией скважины // Восточно-европейский журнал передовых технологий. – 2015. – № 5/1 (77). – С. 59-62.
5. Пат. 2350784 РФ. Штанговый глубинный насос с боковым отверстием в цилиндре, заглушенном гидравлическим сливным клапаном / Н.Г. Ибрагимов, М.З. Тазиев, А.Ф. Закиров, Р.Р. Латфуллин, С.М. Зубарев; заявитель и патентообладатель ОАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина. – № 2007128993/06; заявл. 27.07.07; опубл. 27.03.09.
6. Пат. 2140571 РФ. Скважинный штанговый насос / В.А. Шуринов, С.И. Пыхов, А.М. Козловский, А.В. Беззубов; заявитель и патентообладатель ОАО «УралЛуктрубмаш». – № 98122657/06; заявл. 15.12.98; опубл. 27.10.99.
7. Пат. №2309295 РФ. Плунжер скважинного штангового насоса / Ю.Н. Лепехин; заявитель и патентообладатель Ю.Н. Лепехин. – № 2005100405/06; заявл. 11.01.05; опубл. 27.10.07.
8. Утечки жидкости в штанговом насосе с регулярным микрорельефом на поверхности плунжера/ Р.Н. Бахтизин, К.Р. Уразаков, Б.М. Латыпов, Б.Х. Ишмухаметов // Нефтегазовое дело. – 2016. – № 4. – С. 33–39.
9. Michael L. Wiggins. Inflow and outflow performance. In: Petroleum Engineering Handbook. – SPE, 2007. – 900 с.
10. Ши Г.Б. Нефтяные эмульсии и методы борьбы с ними. – Л.: Гостоптехиздат, 1964. – 144 с.
11. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения / Д.Н. Левченко [и др.]. – М.: Химия, 1967. – 29 с.
