ПРОГНОЗУВАННЯ РЕЖИМУ РОБОТИ БАГАТОСТУПЕНЕВОГО ВІДЦЕНТРОВОГО НАСОСУ ПРИ РЕАЛЬНИХ УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НАФТОГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
У реальних умовах експлуатації нафтогазових свердловин продукцією заглибних насосів є суміш пластової нафти, води та газу – газорідинна суміш. Проведено інформаційний огляд роботи заглибних відцентрових насосів на реальні умови експлуатації. Розглянута математична модель сумісної роботи пласта, свердловини та заглибного насоса. Для прогнозування режиму роботи насоса у нафтової свердловини були розглянуті наступні задачі: визначення фізичних характеристик газорідинної суміші при відповідних термодинамічних умовах; розподіл тиску по свердловині від вибою до гирла та й у насосно-компресорних трубах; визначення оптимальної глибини установки насоса з урахуванням вхідного об'ємного вмісту газу; перерахунок енергетичних характеристик електропровідного відцентрового насоса на пластові умови експлуатації; визначення режиму сумісної роботи свердловини та електропровідного відцентрового насоса за фактичними даними роботи свердловини. За допомогою інтегрованого середовища розробки вільного програмного забезпечення Lazarus створено автономні модулі з графічним інтерфейсом. Вихідні дані можна ввести вручну або імпортувати із зовнішнього текстового файлу. Результати розрахунків представлені у вигляді графіків, а також є можливість вивести в файли для подальшого їх аналізу. Проведено адаптацію програмних модулів для умов експлуатації свердловин НГВУ «Охтирканафтогаз». Проведена оцінка впливу глибини установки насоса на режим роботи насоса та його енергетичні параметри. У роботі удосконалена математична модель визначення енергетичних характеристик багатоступеневого відцентрового насосу. Рух нафтогазової суміші у багатоступеневому насосі характеризується безперервним зростанням тиску й температури, зміною дійсної об'ємної фази газу, в'язкості, щільності уздовж насоса. У зв'язку із цим, для розрахунків енергетичних характеристик багатоступеневого насоса необхідно дотримуватися перерахування гідродинамічних параметрів потоку кожної ступені вздовж насосу. Прийнято, що процес розчинення газу аналогічний процесу розгазування. Проведено дослідження трьох варіантів компоновки ступенів заглибного відцентрового насоса, що дозволило отримати підвищення енергетичних показників насоса.
Блок інформації про статтю
Посилання
Ageev Sh. R., Grigoryan E. E., Makienko G. P. Ustanovki lopastnykh nasosov dlya dobychi nefti i ikh primenenie [Vane pump installations for oil production and their application]. Permian, OOO "Press-Master" Publ., 2007. 645 p.
Boyko V. S., Keba L. M. Metodyka proektuvannya elektrovidtsentrovonasosnoyi ekspluatatsiyi naftovykh sverdlovyn [Methods of designing electrocentrifugalpump operation of oil wells]. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch. Ivano-Frankivsk, IFNTUNH Publ., 2013, no. 2 (47), pp. 106–116.
Ivanovskiy V. N. Optimizatsiya komponovki elektroprivodnykh lopastnykh nasosov [Optimizing the layout of electric driven vane pumps]. Territoriya neftegaz. 2018, no. 9, pp. 50–59.
Antonenko S. S. Zmina napirnoyi ta enerhetychnoyi kharakterystyk vysokoobertovoho dynamichnoho nasosa pid vplyvom v"yazkosti seredovyshcha, shcho perekachuyet'sya: avtoref. dys. na zdobuttya nauk. stupenya kand. tekhn. nauk: spets. 05.05.17 "Hidravlichni mashyny ta hidropnevmoahrehaty" [Changes in the general and energetic characteristics of a high-speed dynamical pump under the injected viscosity of the middle, which can be pumped. Abstract of a thesis candidate eng. sci. diss. (Ph. D.) 05.05.17 "Hydraulic machines and hydropneumatic units"]. Sumy, 2004. 20 p.
Ivanovskiy V. N., Pekin S. S., Yangulov P. L. Vliyanie vyazkoy zhidkosti na rabochuyu kharakteristiku pogruzhnykh elektrotsentrobezhnykh nasosov [Effect of a viscous fluid on the performance of electric submersible pumps]. Territoriya neftegaz. 2012, no. 9, pp. 49–55.
Zhydets'ka O. L. Modelyuvannya vplyvu stanu robochykh orhaniv ustanovky EVN na yikh kharakterystyky [Modeling of influence of a condition of working bodies of installation ECCP on their characteristics]. Metody ta prylady kontrolyu yakosti. Ivano-Frankivsk, IFNTUNH Publ., 2003, no. 10, pp. 75–79.
Gumerov K. O., Zeygman Yu. V., Gumerov O. A. Issledovanie fizicheskikh svoystv vodoneftyanykh dispersnykh sistem v protsesse ikh dvizheniya cherez pogruzhnye tsentrobezhnye nasosy [Investigation of the physical properties of water-oil dispersed systems in the process of their movement through submersible centrifugal pumps]. Neftegazovoe delo. Ufa, UGNTU Publ., 2013, no. 4, pp. 73–76.
Shevchenko N. H., Shudryk O. L., Koval' O. S, Doroshenko O. V. Vrakhuvannya reolohichnykh vlastyvostey vodonaftovoyi emul'siyi na robochi kharakterystyky vidtsentrovoho nasosa [Accounting rheology water-oilemulsiontoperformance of centrifugal pumps]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2018, no. 17 (1293), pp. 58–65.
Shevchenko N. G., Shudrik А. L. Chislennoe modelirovanie potoka vyazkoy zhidkosti v stupeni pogruzhnogo nasosa [Numerical simulation of a viscous fluid flow in a submersible pump stage]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2015, no. 3 (1112), pp. 59–67.
Shudryk A.L. Using open software application packages for simulation of viscous incompressible fluid. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2016, no. 20 (1192), pp. 90–93.
Igrevskiy L. V., Makarov E. M. Eksperimental'nye issledovaniya vliyaniya svobodnogo gaza na kharakteristiki mnogostupenchatykh pogruzhnykh tsentrobezhnykh i tsentrobezhno-vikhrevykh nasosov [Experimental studies of the effect of free gas on the characteristics of multistage submersible centrifugal and centrifugal vortex pumps]. Nadezhnost' i sertifikatsiya oborudovaniya dlya nefti i gaza. 2002, no. 3, pp. 35–42.
Drozdov A. N. Pogruzhnye lopastnye nasosy. Issledovaniya kharakteristik na gazozhidkostnykh smesyakh [Submersible vane pumps. Investigations of characteristics on gas-liquid mixtures]. Neftegazovaya Vertikal'. 2011, no. 11, pp. 73–77.
Shevchenko N. G., Shudrik A. L., Bondarenko E. Yu. Issledovanie techeniya gazozhidkostnoy smesi v protochnoy chasti rabochego kolesa pogruzhnogo nasosa dlya dobychi nefti [Study of the flow of a gas-liquid mixture in the flow path of the impeller of a submersible pump for oil production]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2017, no. 42 (948), pp. 17–22.
Konyukhov V. M., Konyukhov I. V., Krasnov S. V. Raschet konicheskoy sborki elektrotsentrobezhnogo nasosa pri perekachke vodoneftegazovykh smesey [Calculation of the conical assembly of an electric centrifugal pump when pumping water-oil and gas mixtures]. Put' nauki. Volgograd, Nauchnoe obozrenie Publ., 2015, no. 2 (12), pp. 15–18.
Shevchenko N. G., Shudrik A. L., Bel'mas D. V. Osobennosti rascheta kharakteristiki pogruzhnogo tsentrobezhnogo nasosa s uchetom izmeneniya parametrov gazozhidkostnoy smesi vdol' nasosa [Peculiarities of calculating the characteristics of a submersible centrifugal pump taking into account changes in the parameters of a gas-liquid mixture along the pump]. Promyslova hidravlika i pnevmatyka. Vinnytsia, VNAU Publ., 2017, no. 3 (57), pp. 35–38.
Gareev A. A. Issledovanie teplovogo sostoyaniya elektrotsentrobezhnogo nasosa nizkoy proizvoditel'nosti i razrabotka sposoba zashchity ot peregreva: avtoref. dis. na soiskanie nauchn. stepeni kand. tekhn. nauk: spets. 01.04.14 "Teplofizika i teoreticheskaya teplotekhnika" [Investigation of the thermal state of a low-performance electric centrifugal pump and development of a method for protection against overheating. Abstract of a thesis candidate eng. sci. diss. (Ph. D.) 01.04.14 "Thermal physics and theoretical heat engineering"]. Ufa, 2011. 23 p.
Shevchenko N. H., Shudryk O. L. Komp"yuterna prohrama "Prohrama modelyuvannya sumisnoyi roboty zahlybnoho vidtsentrovoho nasosa (EVN) ta sverdlovyny pry vydobutku nafty" ("PVT-Well-pump") [Computer program "Program for modeling the joint operation of submersible centrifugal pump (ECCP) and wells for oil production" ("PVT-Well-pump")]. Certificate of copyright registration for the work Ukraine, no. 74077, 2017.
Dunyushkin I. I., Mishchenko I. T., Eliseeva E. I. Raschety fiziko-khimicheskikh svoystv plastovoy i promyslovoy nefti i vody [Calculations of physical and chemical properties of reservoir and field oil and water]. Moscow, Neft' i gaz Publ., 2004. 448 p.
Hasana A. R., Kabirb C. S., Sayarpourc M. Simplified two-phase flow modeling in wellbores. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2010, vol. 72, issue 1–2, pp. 42–49.
Shevchenko N. H., Shudryk O. L. Prohramnyy modul' prohnozuvannya hidrodynamichnykh kharakterystyk hazoridynnoyi sumishi sverdlovyny pry mekhanizovanomu vydobutku nafty [Software module for forecasting the hydrodynamic characteristics of the gas-liquid mixture of wells in mechanized oil production]. Visnyk Nats. tekhn. un-ta "KhPI". Seriya: Matematychne modelyuvannya v tekhnitsi ta tekhnolohiyakh [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Mathematical modeling in engineering and technology]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2014, no. 39 (1082), pp. 190–197.