Оптимизация технологического режима работы установок скважинных штанговых насосов с комбинированной стеклопластиковой штанговой колонной

UDK: 622.276.53
DOI: 10.24887/0028-2448-2021-1-57-61
Ключевые слова: установка скважинного штангового насоса (УСШН), стеклопластиковые насосные штанги (СПНШ), глубина спуска насоса, динамограмма, приведенное напряжение, моделирование
Авт.: Э.О. Тимашев (Уфимский гос. нефтяной технический университет), к.т.н., К.Р. Уразаков (Уфимский гос. нефтяной технический университет; ООО «РН-БашНИПИнефть»), д.т.н., А.В. Лушников (ОАО «Удмуртнефть»), Д.К. Евдокимов (ОАО «Удмуртнефть»)

Перспективным способом повышения эффективности эксплуатации скважин штанговыми установками являются композитные штанги из стекловолокна, характеризующиеся существенно меньшим весом, более высокой прочностью и коррозионной устойчивостью по сравнению со стальными штангами. Вследствие различия физических свойств материала стальных и стеклопластиковых насосных штанг расчет оптимального режима работы штанговых установок требует индивидуального проектирования параметров технологического режима для каждой конкретной скважины.

В статье рассмотрены результаты опытно-промысловых испытаний, направленных на оптимизацию технологического режима штанговых установок с комбинированной стеклопластиковой штанговой колонной. Выполнены многовариантные расчеты с использованием разработанной математической модели штанговой установки с комбинированной стеклопластиковой штанговой колонной. Верификация разработанного метода расчета параметров технологического режима на базе математической модели штанговой установки показала высокую сходимость расчетных и фактических показателей. По результатам опытно-промысловых испытаний из скважин, участвовавших в испытаниях, получена дополнительная добыча жидкости и нефти. Показано, что увеличение глубины спуска насоса при оптимизации режима осуществляется в основном за счет увеличения длины стеклопластиковой ступени, поэтому существенного роста нагрузок на штанговую колонну не происходит. В связи с повышенной растяжимостью стеклопластиковых штанг, обусловливающих потери хода плунжера, при оптимизации в скважинах осуществлялся переход на меньший диаметр плунжера насоса, что позволило одновременно снизить максимальные нагрузки на штанги и привод. Полученные результаты рекомендуется учитывать при проектировании технологического режима штанговых установок, оборудованных стеклопластиковыми штангами.

Список литературы

1. Takacs G. Sucker-Rod Pumping Handbook. – Elsevier Science Publ., 2015. – 598 p.

2. Тимашев Э.О., Халфин Р.С., Волков М.Г. Статистический анализ наработок на отказ и коэффициентов подачи скважинного насосного оборудования в диапазонах параметров эксплуатации // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 2. – С. 96–100.

3. Насосные штанги / Р.Н. Бахтизин, Р.Р. Ризванов, К.Р. Уразаков, Т.А. Хакимов. – Уфа: Нефтегазовое дело, 2012. – 80 с.

4. Насосные штанги из стеклопластика / П.А. Алиевский, И.А. Арутюнов, Р.М. Бикчентаев [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2003. – № 12. – С. 62–66. 

5. Zuo Y., Wu X. A comparative study of four rod load reduction techniques for deep-rod pumping // Journal of Petroleum Exploration and Production Technology. – 2018. – №8. – P. 475–483.

6. Deep Well Lifting New Solution in Tarim Oilfield / Ruidong Zhao, Yi Peng, Qiming Li [et al.] // SPE-192494-MS. – 2018. 

7. The Research and Application of Carbon Fiber Rods in Deep Oil Wells of Xinjiang Oilfield, China / Ruidong Zhao, Xishun Zhang, Zhen Tao [et al.] // SPE 184203-MS. – 2016.

8. Gibbs S.G. Application of Fiberglass Sucker Rods // SPE Production Engineering. – 1991. – V. 6. – № 2. – P. 147–154. – https://doi.org/10.2118/20151-PA

9. Optimization of fiber glass and steel composite rod design [J] / Cen Xueqi, Wu Xiaodong, Gaofei [et al.] // Oil Field Equipment. – 2012. – V. 41 (5). – Р. 31–35.

10. Dynamic model of a Rod Pump Installation for inclined wells / R.N. Bakhtizin, K.R. Urazakov, S.F. Ismagilov [et al.] // Socar Proceedings. – 2017. – № 4. – P. 74–82.

11. Новый метод количественной диагностики технологических параметров штанговых установок решением обратных задач методами многомерной оптимизации / Р.Н. Бахтизин, К.Р. Уразаков, Э.О. Тимашев, А.Е. Белов // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 7. – С. 118–122. – DOI: 10.24887/0028-2448-2019-7 118-122.

12. Исследование эффективности работы установок скважинных штанговых насосов с комбинированной стеклопластиковой штанговой колонной / К.Р. Уразаков, Э.О. Тимашев, П.М. Тугунов, Ф.Ф. Давлетшин // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 7. – С. 123–127. – DOI: 10.24887/0028-2448-2019-7-123–127.



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