При периодической эксплуатации нефтяных скважин с помощью установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) нередки случаи, когда термодатчики, установленные на корпусе погружного электродвигателя, фиксируют более высокую температуру, чем термодатчики внутри него. Этот факт однозначно указывает на наличие источника тепла вне электродвигателя. Таким источником может быть только ЭЦН. В фазе откачки ЭЦН нагревается, забирая жидкость из затрубного пространства выше и ниже насоса. В фазе накопления в затрубное пространство над насосом поступает новая жидкость из пласта, где она нагревается за счет теплообмена с корпусом ЭЦН и НКТ. В следующем цикле, в фазе откачки, на вход ЭЦН поступает более нагретая жидкость. С каждым новым циклом температура жидкости увеличивается, но одновременно растет теплопередача в пласт, окружающий обсадную колонну. Рост температуры прекращается, когда достигается тепловое равновесие. Предложена математическая модель данного явления, выполнены расчеты, показывающие, что нагрев будет тем выше, чем больше подача насоса, меньше время откачки и выше концентрация нерастворенного газа. Горячая жидкость из насоса попадает на корпус электродвигателя, если в момент выключения насоса обратный клапан закрывается не полностью. Расчеты показали, что газожидкостная смесь может нагреваться до температуры, превышающей критическую (200-250 °C) для эластомеров, применяемых в УЭЦН. Полученные результаты могут быть использованы при подборе УЭЦН и режима периодической эксплуатации выбранной установки в скважине.
Список литературы
1. Агеев Ш.Р., Григорян Е.Е., Макиенко Г.П. Российские установки лопастных насосов для добычи нефти и их применение. – Пермь: Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 2007. – 645 с.
2. Кузьмичев Н.П. Кратковременная эксплуатация скважин – уникальный способ борьбы с осложняющими факторами // Экспозиция Нефть Газ. – 2014. – № 4. – С. 56–59.
3. Методы моделирования и оптимизации периодических режимов работы скважин, оборудованных установками электроцентробежных насосов / Е.В. Юдин, Г.А. Пиотровский, Н.А. Смирнов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2023. – № 5. – С. 116–122. - http://doi.org/10.24887/0028-2448-2023-5-116-122
4. Об оптимизации периодического режима эксплуатации скважин, оборудованных установками электроцентробежных насосов, в ПАО «НК «Роснефть» / А.А. Пашали, Р.С. Халфин, Д.В. Сильнов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2021. – № 4. – С. 92–96. - http://doi.org/10.24887/0028-2448-2021-4-92-96
5. Ерка Б.А. Особенности технологии эксплуатации электроцентробежными насосами скважин с неустановившимися режимами работы: дисс. … канд. техн. наук. – Тюмень, 2006. – 125 с.
6. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1977. − 344 с.
