В области добычи нефти и газа остается актуальной проблема создания специальной насосной техники для осложненных условий эксплуатации при интенсивном поступлении воды с песком к забою скважины. При проведении научных исследований поставлена следующая основная задача: разработать новые принципы для перекачки многофазных сред при высокой концентрации твердых частиц в потоке. Проанализированы известные технические решения в области насосных технологий: лабиринтные насосы для добычи нефти и газа; центробежные насосы при совместной работе со струйным насосом; насосные системы, способные выполнять функции реверсивного насоса. В основу выполняемых работ заложена концепция, согласно которой технологически сложные винтовые поверхности в проточной части насоса можно заменить набором плоских и цилиндрических поверхностей, являющихся более технологичными. При этом значительно расширяются возможности по выбору конструкционных материалов, включая наиболее твердые материалы. В современных условиях появились возможности для практического использования аддитивных технологий. Препринята попытка пересмотреть некоторые подходы к созданию насосных систем, в частности, лабиринтных насосов. При разработке нового лабиринтного насоса использовались две аддитивные технологии: Material Extrusion, Sheet Lamination. По результатам проведенных лабораторных испытаний сделаны промежуточные выводы, что характеристика лабиринтного насоса сохраняется на одном уровне, но при этом вместо конструктивно сложной винтовой поверхности можно использовать более простую технологию для создания ротора и статора, каждый из которых составлен из набора плоских дисков. Выбраны наиболее перспективные направления для продолжения исследований и конструкторских работ по обеспечению эффективной перекачки жидкостей при высокой концентрации твердых частиц в потоке. Дальнейшие исследования нацелены на создание новой насосной системы, предназначенной для добычи нефти и газа в осложненных условиях.
Список литературы
1. Голубев А.И. Лабиринтно-винтовые насосы и уплотнения для агрессивных сред. – М.: Машиностроение, 1981. – 112 с.
2, Сазонов Ю.А. Основы расчета и конструирования насосно-эжекторных установок. – М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012. – 305 с.
3. Пат. на полезную модель № 66789 РФ. МПК F04С 02/00. Насос-диспергатор / Ю.А. Сазонов, Ф.Д. Балденко, М.Ю., Захаров В.И. Заякин, М.А. Мохов. – № 2007114031/22; заявл. 16.04.07; опубл. 27.09.07.
4. Пат. № 2232301 РФ, МПК F04D13/10, E21B43/38. Погружная насосная установка / А.Н. Дроздов, Ш.Р. Агеев, А.В. Деньгаев; заявитель и патентообладатель ЗАО «Новомет-Пермь». – № 2003111919/06; заявл. 04.24.03; опубл. 07.10.04.
5. Зленко М.А., Нагайцев М.В., Довбыш В.М. Аддитивные технологии в машиностроении. – М.: ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», 2015. – 220 с.
6. Пат. на полезную модель № 158649 РФ. Насос – диспергатор / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, В.И. Асеев; заявитель и патентообладатель РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. – № 2015120688; заявл. 01.06.15; опубл. 20.01.16.
7. Технология и техника водогазового воздействия на нефтяные пласты / А.Н. Дроздов, Ю.А. Егоров, В.П. Телков [и др.] // Территория НЕФТЕГАЗ. – 2006. – № 2. – С. 54–59.
8. 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.
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. Дроздов A.Н., Териков B.А. Применение установок погружных гидроструйных насосов с двухрядным лифтом для эксплуатации осложненных скважин // Нефтяное хозяйство. – 2009. – № 6. – С. 68–72.
11. Разработка эжекторных систем для месторождений с трудноизвлекаемыми и нетрадиционными запасами углеводородов / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, И.Т. Мищенко [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 10. – C. 110–12. DOI: 10.24887/0028-2448-2017-10-110-112
12. Перспективы использования двухкамерных насосно-компрессорных установок для перекачки многофазных сред / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, И.Т. Мищенко [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 11. – C. 137–139. DOI: 10.24887/0028-2448-2017-11-137-139.
13. Пат. на полезную модель № 125272 РФ. Насосная система / Ю.А. Сазонов, М.А., Мохов В.И. Заякин, Т.Н. Димаев; заявитель и патентообладатель Ю.А. Сазонов. – № 2012141698; заявл. 02.10.12; опубл. 27.02.13.
14. Пат. на полезную модель № 131818 РФ. Насосная система / Ю.А. Сазонов, Н.И. Кекк, И.Ю. Бабакин, Т.Н. Димаев; заявитель и патентообладатель Ю.А. Сазонов. – № 2013113124; заявл. 25.03.13; опубл. 27.08.13.
15. Пат. № 131820 РФ. Насосная система / Ю.А. Сазонов, Н.И. Кекк, И.Ю. Бабакин, Т.Н. Димаев; заявитель и патентообладатель Ю.А. Сазонов. – № 2013117877; заявл. 18.04.13; опубл. 27.08.13.
