Расчет напорной и мощностной характеристик конического насоса при работе на воде

UDK: 622.276.53
DOI: 10.24887/0028-2448-2023-12-143-146
Ключевые слова: конический насос, зона отрицательного напора, рабочая зона электроцентробежного насоса (ЭЦН), оптимизация работы установки ЭЦН (УЭЦН), подбор оборудования
Авт.: А.И. Сорокин (АО «Новомет-Пермь»), И.В. Золотарев (АО «Новомет-Пермь»; Пермский гос. национальный исследовательский университет), к.ф.-м.н., Д.А. Поленков (АО «Новомет-Пермь»)

Оптимальный подбор глубиннонасосного оборудования является одной из ключевых задач в современной нефтедобывающей отрасли. В настоящее время на многих нефтяных месторождениях при эксплуатации скважин применяются установки электроцентробежных насосов. В статье рассмотрены характеристики конического насоса и получены выводы, которые могут быть использованы при подборе оборудования. Отмечено, что не всегда для конкретной скважины подбирается оптимальное оборудование. В связи с этим возникают ситуации, когда какая-либо секция насоса работает за пределами рабочего диапазона, особенно это относится к нестандартным компоновкам, таким как конический насос. В современной литературе поведение секции конического насоса в зоне отрицательного напора описано недостаточно, что является основанием для проведения экспериментов и уточнения алгоритмов расчета. Приведено экспериментальное подтверждение характеристик конического насоса как алгебраической суммы характеристик каждой секции. Проанализированы результаты исследования характеристик конического насоса производства АО «Новомет-Пермь» как в зоне положительного, так и в зоне отрицательного напора на различных частотах, а также работы верхней секции насоса за правой границей характеристики. Установлено, что при определенных режимах работы возникают процессы, которые снижают производительность оборудования. В некоторых ситуациях повышается износ установки. Такой вариант эксплуатации нежелателен, так как приводит к снижению срока эксплуатации, и его следует избегать. Даны рекомендации по выбору оптимальных режимов работы для различных частот и насосов.

Список литературы

1. Агеев Ш.Р., Григорян Е.Е., Макиенко Г.П. Установки лопастных насосов для добычи нефти и их применение. Энциклопедический справочник. – Пермь: ООО «Пресс-Мастер», 2007. – 645 с.

2. Миронов Ю.С. Снижение вредного влияния свободного газа на работу погружного центробежного насоса // Нефтяное хозяйство. – 1969. – № 6. – С. 57–59.

3. Swetnam J.C., Sackash M.L. Performance Review of Tapered Submergible Pumps in the Three Bar Field // Journal of Petroleum Technology. – 1978. – V. 30(12). – p. 1781–1787. – https://doi.org/10.2118/6854-PA

4. Zhou D., Sachdeva R. Design Tapered Electric Submersible Pumps For Gassy Wells // SPE-113661-MS. – 2008. – https://doi.org/10.2118/113661-MS

5. Research Progress and Prospects of Multi-Stage Centrifugal Pump Capability for Handling Gas–Liquid Multiphase Flow: Comparison and Empirical Model Validation / A. Ali, J. Yuan, F. Deng [et al.] // Energies. – 2021. – V. 14(4). – Article No. 896. – https://doi.org/10.3390/en14040896

6. Агеев Ш.Р. Конический насос как средство повышения эффективности работы и надежности ЭЦН при откачке газожидкостной смеси // Доклады ХI Всероссийской технической конференции ОАО «АЛНАС». – М.: АЛНАС, 2002. - С. 1-14.

7. Лабах Н. Результаты стендовых испытаний двухпакетных конусных электроцентробежных насосов на модельной газожидкостной смеси // Нефть, газ и бизнес. – 2015. – № 2. – С. 60–62.

8. Горидько К.А., Билалов Р.Р., Вербицкий В.С. Экспресс-оценка эффективности применения конического электроцентробежного насоса при откачке газожидкостных смесей из скважины. Ч. 1 // Нефтепромысловое дело. – 2021. – № 2. – С. 43 48.

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

10. 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-MS. – 2017. – https://doi.org/10.2118/187741-MS

11. Дроздов А.Н., Горелкина Е.И. Разработка насосно-эжекторной системы для реализации водогазового воздействия на пласт с использованием попутного нефтяного газа из затрубных пространств добывающих скважин // Записки Горного института. – 2022. – Т. 254. – С. 191–201. – https://doi.org/10.31897/pmi.2022.34

12. Unlock the Liquid Loaded Gas Wells with ESP Technology: The Successful ESP Dewatering Application in China Sichuan Gas Field / Y. Peng, T. Liao, Y. Kang [et al.] // IPTC-18801-MS. – 2016. – https://doi.org/10.2523/IPTC-18801-MS

13. Развитие отечественных технологий в области эксплуатации морских скважин Арктического шельфа России / Д. Прищепо, Е. Хрулева, А. Пономарев [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2019. – №3. – С. 56–59.



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