Исследование характеристик эжектора для совершенствования технологии откачки газа из затрубного пространства при эксплуатации скважин электроцентробежными насосами

UDK: 622.276.53.054.23: 621.67-83
DOI: 10.24887/0028-2448-2020-2-54-57
Ключевые слова: эксплуатация скважин, электроцентробежный насос (ЭЦН), эжектор, откачка газа из затрубного пространства
Авт.: А.Н. Дроздов (Российский университет дружбы народов), д.т.н., Н.А. Дроздов (ООО «Инновационные нефтегазовые решения»), к.т.н.

В статье приведены результаты экспериментального исследования влияния давления рабочей жидкости на характеристики эжектора для последующего использования при совершенствовании методики подбора наиболее подходящей проточной части струйного аппарата в процессах эксплуатации скважин установками электроцентробежных насосов (ЭЦН) и откачке газа из затрубного пространства в насосно-компрессорные трубы (НКТ). Проведены исследования характеристик струйного аппарата на экспериментальном стенде. Построены кривые распределения давления по длине проточной части (камеры смешивания и диффузора) жидкостно-газового эжектора при различных давлениях рабочей жидкости перед соплом. Представлены зависимости относительного безразмерного перепада давлений и коэффициента полезного действия эжектора от давления рабочей жидкости перед соплом для оценки эффективности работы эжектора при различных рабочих давлениях. Выявлена зависимость оптимального режима работы жидкостно-газового эжектора от рабочего давления. В экспериментах получены кривые распределения давления по длине эжектора и характеристики струйного аппарата при откачке газа струей жидкости с подходящей для практических целей точностью. Показано, что с уменьшением рабочего давления кардинально изменяется характер распределения давления по длине эжектора. Дополнено положение о том, что наиболее подходящим для жидкостно-газового эжектора является режим, при котором процесс смешивания потоков завершается непосредственно перед диффузором - оптимальный режим зависит также и от рабочего давления. Результаты проведенных экспериментальных исследований расширяют возможности оптимизации проточной части эжекторов для применения в различных насосно-эжекторных технологиях водогазового воздействия с целью утилизации нефтяного газа и повышения нефтеотдачи пластов. На основе результатов экспериментальных исследований, приведенных в статье, может быть осуществлен подбор наиболее подходящей по характеристикам проточной части эжектора, включая длину его камеры смешивания при эксплуатации с установками ЭЦН и откачке газа из затрубного пространства в НКТ.

Список литературы

1. Fleshman R., Lekic O.H. Artificial Lift for High-Volume Production // Oilfield Review: Schlumberger. – 2000. – V. 12. – № 1. – P. 49–63.

2. Carvalho P.M., Podio A.L., Sepehrnoori K. An Elektrical Submersible Jet Pump for Gassy Oil Well // Journal of Petroleum Technology. – 1999. – V. 51. – № 5. – P. 34–36.

3. Мищенко И.Т., Гумерский Х.Х., Марьенко В.П. Струйные насосы для добычи нефти. – М.: Нефть и газ, 1996. – 150 с.

4. Дроздов А.Н. Влияние свободного газа на характеристики глубинных насосов // Нефтяное хозяйство. – 2003. – № 1. – C. 68–70.

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

6. Дроздов А.Н. Расчет КПД насосно-эжекторной системы // Бурение и нефть. – 2012. – № 3. – C. 26–28.

7. Дроздов А.Н. Технологии эксплуатации скважин погружными насосами при низких забойных давлениях // Нефтяное хозяйство. – 2003. – № 6. – C. 86–89.

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

9. Методика расчета параметров струйного насоса при совместной эксплуатации с ЭЦН / А.С. Топольников, К.Р. Уразаков, Р.И. Вахитова, Д.А. Сарачева // Нефтегазовое дело. – 2011. – № 3. – C. 134–146.

10. Сарачева Д.А. Совершенствование электроцентробежных насосных установок для скважин, осложненных высоким газовым фактором: автореф. дис. ... канд. техн. наук. – Уфа, 2016. – 23 с.

11. Уразаков К.Р., Мухин И.А., Вахитова Р.И. Моделирование характеристик струйного насоса // Электротехнические и информационные комплексы и системы. – 2015. – № 4. – T. 11. – C. 41–50.

12. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 352 с.

13. Цегельский В.Г. Двухфазные струйные аппараты. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 408 с.

14. Спиридонов Е.К. Конструкции жидкостногазовых струйных насосов. Состояние и перспективы // Вестник ЮУрГУ. – 2005. – № 1. – С. 94–104.

15. Кузьмичев Н.Д. Кратковременная эксплуатация скважин и перспективы развития нефтедобывающего оборудования // Территория НЕФТЕГАЗ. – 2005. – № 6. – С. 22–36.

16. Drozdov A.N., Drozdov N.A. Laboratory Researches of the Heavy Oil Displacement from the Russkoye Field’s Core Models at the SWAG Injection and Development of Technological Schemes of Pump-Ejecting Systems for the Water-Gas Mixtures Delivering // SPE-157819. – 2012.

17. Study of suppression of gas bubbles coalescence in the liquid for use in technologies of oil production and associated gas utilization / A.N. Drozdov, N.A. Drozdov, N.F. Bunkin, V.A. Kozlov // SPE-187741. – 2017.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.