Исследование совместной работы струйного и плунжерного насосов с балансирным кривошипно-шатунным приводом

UDK: 622.24+621.694.2
DOI: 10.24887/0028-2448-2020-2-58-61
Ключевые слова: струйный насос-дозатор, штанговый насос, эжекционная система, рабочая точка, режимы работы, моделирование характеристик
Авт.: Д.А. Паневник (Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа), А.В. Паневник (Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа), д.т.н.

Рассмотрена принципиальная возможность совместной эксплуатации наземного струйного насоса в условиях синусоидального изменения рабочей подачи, создаваемой скважинным штанговым насосом. Предложена математическая модель рабочего процесса наземного струйного насоса-дозатора с силовым приводом в виде скважинного плунжерного насоса на основе классического метода определения рабочей точки установки путем совместного решения уравнений характеристики насоса и его гидравлической системы. Методика определения характеристики гидравлической системы струйного насоса предусматривает определение давлений в характерных сечениях эжекционной системы с последующим их представлением в относительной форме. Моделирование гидравлических связей эжекционной системы позволило подтвердить работоспособность компоновки струйного и плунжерного насосов и установить наличие особых режимов эксплуатации установки: граничного напора, соответствующий нулевым значениям коэффициента эжекции и максимальной величине рабочего расхода струйного насоса; максимального коэффициента полезного действия струйного насоса; кавитационный работы струйного насоса. Установлены закономерности взаимосвязи между особыми точками напорной характеристики струйного насоса и характерными углами поворота кривошипа наземного привода штангового насоса. Получены диаграммы изменения подачи струйного насоса-дозатора, интегрирование которых позволяет определить необходимую концентрацию технологической жидкости в нефтяном потоке, поступающем из скважины.

Полученные результаты могут быть использованы при прогнозировании параметров эксплуатации струйных насосов в наземном и скважинном исполнении с приводом в виде штангового глубинного насоса. Проведенные исследования являются теоретическим обоснованием применения в единой компоновке преимуществ гидроструйной и штанговой глубиннонасосной эксплуатации добывающих скважин.

Список литературы

1. Прогнозирование распространения загрязняющих веществ в атмосфере на территории буровой установки / Л.Е. Шкица, Т.М. Яцишин, А.А. Попов, В.А. Артемчук // Нефтяное хозяйство. – 2013. – № 11. – С. 136–140.

2. Разработка струйных дозировочных насосов / Ю.А. Сазонов, И.С. Юдин, Т.Я. Маракаев, В.И. Заякин // Химическое и нефтяное машиностроение. – 1996. – № 2. – С. 66.

3. Поляков А.В. Исследование и разработка устройств для подачи реагента в трубопровод при давлении реагента ниже давления в трубопроводе: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Краснодар, 2012. – 22 с.

4. Kryzhanivskyi Ye.I., Panevnyk D.O. The study on the flows kinematics in the jet pump’s mixing chamber // Науковий вісник НГУ. – 2019. – № 1. – C. 62–68.

5. Syed M.P., Najam B., Sacha S. Surface jet pumps enhance production and processing // Journal of Petroleum Technology. – 2014. – V. 66. – № 11. – P. 134–136.

6. Молчанова В.А., Топольников А.С. Исследование эффективности устройства для откачки газа из затрубного пространства // Нефтепромысловое дело. – 2007. – № 10. – С. 34–40.

7. Елисеев В.Н. Разработка и исследование жидкоструйной компрессорной установки с регулируемым приводом: автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 1997. – 24 с.

8. Дроздов А.Н. Исследование характеристик насосов при откачке газожидкостных смесей и применение полученных результатов для разработки технологий водогазового воздействия // Нефтяное хозяйство. – 2011. – № 9. – С. 108–111.

9. Drozdov A.N. Stand Investigations of ESP’s and Gas Separator’s Characteristics on Gas-Liquid Mixtures with Different Values of Free-Gas Volume, Intake Pressure, Foaminess and Viscosity of Liquid // SPE-134198. – 2010.

10. Stand Research and Analysis of Liquid-Gas Jet-Pump’s Operation Characteristics for Oil and Gas Production / A.N. Drozdov, E.A. Malyavko, Y.L. Alekseev, O.V. Shashel // SPE-146638. – 2011.

11. Спиридонов Е.К., Дурасов А.А. Моделирование нестационарной эжекции // Вестник ЮУрГУ. – 2009. – № 11. – С. 28–36.

12. Паневник А.В., Концур И.Ф., Паневник Д.А. Определение эксплуатационных параметров наддолотной эжекторной компоновки // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 3. – С. 70–73.

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


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