Выполнены теоретическое исследование и моделирование процессов работы плунжерных установок с линейным погружным двигателем (УПЛД). Показано, что существует максимально допустимая скорость плунжера, при превышении которой коэффициента наполнения цилиндра насоса снижается из-за увеличения объема выделившегося газа. Это необходимо учитывать при выборе режима работы УПЛД для обеспечения возможности эффективной эксплуатации установки на малодебитном фонде скважин. Предложена методика расчета оптимальной скорости плунжера в такте всасывания, которая может быть применена при разработке алгоритма управления линейным двигателем. Применение методики позволит повысить эффективность эксплуатации УПЛД, а также увеличить дебит жидкости при оборудовании указанными установками малодебитных скважин. Преимущество применения оптимизации алгоритма движения плунжера на основе разработанной методики заключается в снижении затрат, связанных с осложнениями в работе установки. Получены характеристики работы УПЛД на основе аналитического решения уравнений для определения коэффициента наполнения цилиндра насоса, давления на входе в насос и скорости плунжера УПЛД. На основе аналитического решения данных уравнений установлено, что эффективность наполнения цилиндра насоса зависит от скорости плунжера, а также от объема газа, поступившего в насос. Результаты анализа динамики изменения коэффициента наполнения цилиндра при различных скоростях плунжера и доли поступившего в цилиндр газа подтвердили целесообразность оптимизации алгоритма управления линейным двигателем. Представленная методика расчета фактической подачи УПЛД базируется на определении экстремума параболической функции зависимости подачи от скорости плунжера.
Список литературы
1. Справочник по добыче нефти / К.Р. Уразаков, Э.О. Тимашев, В.А. Молчанова и др. – Пермь: ООО «Астер Плюс», 2020. – 600 с.
2. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. – М.: Нефть и газ, 2003 – 816 с.
3. Уразаков К.Р. Эксплуатация наклонно направленных насосных скважин. – М.: Недра, 1993. – 169 с.
4. Зависимость коэффициента наполнения скважинного штангового насоса от объема вредного пространства / К.Р. Уразаков, А.С. Топольников, А.М. Азизов, Ф.Ф. Давлетшин // Нефтегазовое дело. – 2017. – № 4. – С. 6-25.
5. Тимашев Э.О. Моделирование осложнений в работе плунжерных установок с погружным линейным двигателем // Нефтегазовое дело. – 2021. Т.19. – № 1. – С. 142-148. – DOI: 10.17122/ngdelo-2021-1-142-148
6. Пирвердян A.M. Гидромеханика глубиннонасосной эксплуатации. – М.: Недра, 1965. – 191 с.
7. Вирновский A.C. Теория и практика глубиннонасосной добычи нефти // Тр. ин-та / ВНИИ. – 1971. – Вып. 57. – 184 с.
8. Адонин А.Н. Добыча нефти штанговыми насосами. — М.: Недра. 1979. – 213 с
9. Муравьев И.М., Мищенко И.Т. Насосная эксплуатация скважин за рубежом. – М.: Недра, 1967. — 239 с.
10. Математическое моделирование рабочих процессов насоса объемного действия / В.Е. Щерба, А.В. Григорьев, В.С. Виниченко, Д.А. Ульянов // Омский научный вестник. – 2010. – Т. 93. – № 3 (93). – https://cyberleninka.ru/article/n/matematicheskoe-modelirovanie-rabochih-protsessov-nasosa-obemnogo-deystviya
