Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Совершенствование эксплуатации наклонно направленных скважин установками винтовых насосов с поверхностным приводом

Диссертация: Совершенствование эксплуатации наклонно направленных скважин установками винтовых насосов с поверхностным приводом
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

При всех достоинствах УЭВН высокая скорость вращения погружного двигателя не позволяет их эксплуатировать в малодебитных скважинах. К тому же отсутствует возможность регулирования подачи насоса. В УВНП применение привода со сменными парами шкивов или зубчатой передачей различных передаточных отношений позволяет регулировать подачу насоса, благодаря применению более низких скоростей вращения… Читать ещё >

Содержание

  • Q ВВЕДЕНИЕ
  • 1. АНАЛИЗ ОПЫТА ЭКСПЛУАТАЦИИ ВИНТОВЫХ НАСОСОВ С ПОВЕРХНОСТНЫМ ПРИВОДОМ
    • 1. 1. Осложнения при эксплуатации малодебитных скважин с высоковязкой продукцией
    • 1. 2. Конструкции установок винтовых насосов с поверхностным приводом
    • 1. 3. Анализ опыта эксплуатации винтовых насосов с поверхностным приводом
    • 1. 4. Выводы 35 г 2. ИССЛЕДОВАНИЯ ТРЕНИЯ В ВИНТОВОЙ ПАРЕ
    • 2. 1. Методики расчета потерь на трение в винтовом насосе
    • 2. 2. Лабораторная установка для исследования трения в винтовом насосе
    • 2. 3. Определение параметров винтовой пары
    • 2. 4. Расчет площади контакта винта и обоймы
    • 2. 5. Пересчет механической характеристики винтового насоса по вязкости жидкости и скорости вращения винта
    • 2. 6. Выводы
  • 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ СКВАЖИННОГО ВИНТОВОГО НАСОСА 57 3.1 Методика определения температуры обоймы в зависимости от технологических параметров 57 3.1.1 Расчет работы силы трения
    • 3. 1. 2. Расчет количества теплоты, излучаемого с поверхности и передаваемого окружающей среде
    • 3. 1. 3. Расчет количества теплоты уносимого потоком перекачиваемой жидкости
    • 3. 1. 4. Расчет температуры обоймы винтового скважинного насоса 63 3.2 Стендовые исследования температурного режима работы винтового насоса
    • 3. 3. Анализ результатов эксперимента
    • 3. 4. Технические решения для предотвращения перегрева обоймы винтового насоса с поверхностным приводом. 72 3.5 Выводы
  • 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КОЭФФИЦИЕНТ ПОДАЧИ УВНП
    • 4. 1. Анализ существующих методик определения подачи винтового насоса
    • 4. 2. Влияние температурного расширения обоймы на коэффициент подачи винтового насоса с поверхностным приводом
    • 4. 3. Влияние наработки на коэффициент подачи винтового насоса $
    • 4. 4. Выводы. $
  • 5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПОТЕРЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НА ТРЕНИЕ ШТАНГОВОЙ КОЛОННЫ О СТЕНКИ НАСОС-НО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
    • 5. 1. Определение зон касания колонны штанги стенок насосно-компрессорных труб
    • 5. 2. Расчет нагрузок, действующих на штанговую колонну УНВП
    • 5. 3. Влияние параметров работы УВНП на снижение сил трения в подземной части установки
    • 5. 4. Методика расчета интервалов расстановки центраторов на штангу УВНП
    • 5. 5. Внедрение результатов исследований
    • 5. 6. Выводы

Совершенствование эксплуатации наклонно направленных скважин установками винтовых насосов с поверхностным приводом (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность проблемы.

В настоящее время разработка всех основных нефтяных месторождений России и стран СНГ вступила в позднюю стадию, которая характеризуется истощением пластовой энергии и переходом на механизированный способ добычи. При этом наиболее распространёнными в настоящее время являются штанговые скважинные установки (УСШН) и установки электроцентробежных насосов (УЭЦН). УСШН целесообразно использовать в малоде-битных скважинах. Для УЭЦН характерно применение в высокодебитных скважинах. Однако, при добыче высоковязкой жидкости, или жидкости с высоким содержанием механических примесей и газа применение традиционных механизированных способов малоэффективно. Поэтому для откачки жидкости повышенной вязкости разработаны установки электровинтовых насосов с погружным электродвигателем (УЭВН) и винтовые насосы с поверхностным приводом (УВНП), обладающие целым рядом преимуществ по сравнению с насосами других типов. При эксплуатации винтового насоса происходит незначительно перемешивание жидкости, что предотвращает образование стойкой эмульсии нефти с водой. Отсутствие клапанов и сложных переходов определяет простоту конструкции, снижает гидравлические потери. Винтовые насосы обладают повышенной надежностью (особенно при откачке жидкостей с механическими примесями), просты в изготовлении и эксплуатации, более экономичны по сравнению с другими типами насосов. При перекачке жидкости повышенной вязкости снижаются перетоки через уплотняющую контактную линию между винтом и обоймой, что улучшает характеристику насоса.

Благодаря малой чувствительности к свободному газу винтовые насосы наиболее эффективны для перекачки высокогазированных жидкостей.

При всех достоинствах УЭВН высокая скорость вращения погружного двигателя не позволяет их эксплуатировать в малодебитных скважинах. К тому же отсутствует возможность регулирования подачи насоса. В УВНП применение привода со сменными парами шкивов или зубчатой передачей различных передаточных отношений позволяет регулировать подачу насоса, благодаря применению более низких скоростей вращения увеличивается ресурс работы винтовой пары.

В настоящее время в подавляющее большинство нефтяных месторождений разрабатываются малодебитными и среднедебитными (до 50м3/сут) скважинами, на которых рационально применение одновинтовых насосов с поверхностным приводом.

Однако отсутствие методик расчета технологического режима и подбора типоразмера снижает эффективность их применения, особенно при эксплуатации наклонно направленных скважин, в которых штанговая колонна работает в сложнонапряженном состоянии. В этой связи, работы направленные на создание указанных методик являются весьма актуальными.

Задачи исследований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Анализ эксплуатации скважин оборудованных УВНП показал, что большинство скважин, оборудованных УВНП, эксплуатируются в неоптимальном режиме. Показано, что 48,9% скважин работают с коэффициентом подачи ниже среднего. Анализ загруженности электродвигателя показал, что лишь 26,6% скважин работают в оптимальном режиме загрузки. Это объясняется тем, что из-за отсутствия методик расчета потерь на трение в подземной части и расчета коэффициента подачи сложно подобрать оптимальный режим работы УВНП. Анализ работы УВНП в ОАО «Татнефть» показал, что одним из наиболее частых отказов является износ или разрушение эластомера из-за перегрева обоймы.

2. Разработана методика расчета потерь на трение в винтовом насосе с предварительным натягом. Получены коэффициенты для зависимости, коэффициента трения от числа Зоммерфельда, описывающей механизм граничного трения для одновинтового насоса.

3. Разработана методика расчета температуры обоймы винтового насоса, которая позволит оценить величину температуры при установившемся режиме.

4. Получены регрессионные зависимости, описывающие зависимость коэффициента подачи от наработки для разных периодов наработки, позволяющие учитывать при расчете режима и анализе работы насоса влияние износа эластомера на подачу.

5. Получена методика определения режима трения штанговой колонны и НКТ в наклонно направленной скважине. Разработана методика по расчету интервалов расстановки центраторов штанговой колонны УВНП, исходя из условия работы трущихся тел в режиме вязкого или полусухого трения.

6. На основе разработанных методик создан модуль ПТК «НАСОС», для расчета режима УВНП. Расчеты позволили обосновать переход на использование высокопрочных штанг Дспец и снизить обрывность. Внедрение УВНП по расчетам ПТК «НАСОС» позволило вывести работу насоса на оптимальный режим с высоким коэффициентом подачи.

Показать весь текст

Список литературы

  1. У.М. Способ определения натяга в винтовом насосе // Эксплуатация нефтяных месторождений на поздней стадии разработки/ Сб. научн. тр. Башнипинефть. Уфа, 2000. № 110.- С.54−57.
  2. У.М., Сафонов В. Е. Дифференциальный клапан для поочередной откачки воды и нефти диафрагменным насосом / Сб. научн. тр. Башнипинефть. Уфа, 2000. № 103.- С.54−57.
  3. А.Н. О рациональных методах откачки нефти из «песочных» скважин / Азерб. нефт. хоз., 1952. № 4.
  4. М.М. Взаимодействие колонны труб со стенками скважины / М.: Недра, 1982.- С. 144.
  5. Ю.В., Валеев М.Д, Сыртланов А. Ш. Предупреждение осложнений при добыче обводненной нефти / Уфа: Башкнигоиздат., 1987.-С.167.
  6. В. М., Веденеев В. А. Интенсификация теплообмена путем турбулизации потока жидкости в трубах / Химическое и нефтяное машиностроение, 1974. № 1.- С. 16−18.
  7. P.P. Теоретическое исследование мощности, затрачиваемой на холостое вращение колонны бурильных труб при бурении искривленных нефтяных скважин / Изв.вузов. Сер. Нефть и газ, 1971. № 8.- С. 1721.
  8. JI.H., Горбатов B.C. Проблемы и перспективы внедрения погружных винтовых насосов при добыче высоковязкой нефти / Нефтяное хозяйство, 1987. № 2.
  9. Ю.А., Гегельская Н. В., Слепян Е. А. и др. Добыча высоковязких нефтей скважинными штанговыми насосами / Нефтяное хозяйство, 1981. № 7.- С.64−66.
  10. Д.Ф., Балденко Ф. Д. Перспективы создания гидроприводных винтовых насосных установок для добычи нефти / Нефтяное хозяйство, 2002. № 3.- С.67−69.
  11. Д.Ф., Балденко Ф. Д., Власов А. В. и др. Параметрический ряд многозаходных скважинных винтовых насосов / Нефтепромысловоедело, 2001. № 8.-С.21−25.
  12. Ф.Д. Одновинтовые насосы и гидродвигатели / Насосострое-ние. Сер. ХМ-Ч.М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1987.- С. 40.
  13. М.Г. К расчету энергетических потерь в одновинтовых насосах / Труды ВНИИгидромаша, 1971. № 42.
  14. М.Г., Кантовский В. К. Определение оптимальных соотношений размеров рабочих органов одновинтовых насосов / Труды ВНИИгидромаша. М.: Энергия, 1971.- С.131−145.
  15. А.В., Мухачев Г. А., Щукин В. К. Термодинамика и теплопередача / М.: Высшая школа, 1975.- С. 495.
  16. A.M. Исследование гидравлических сопротивлений в установках скважинных винтовых насосов при добыче высоковязкой нефти / Дисс. работа на соискание ученой степени кандидата технических на* ук.
  17. A.M. Результаты исследования гидравлических сопротивленийв НКТ винтовых насосных установок // Сб. аспирантских работ / Молодые ученые Башнипинефти отраслевой науке. Уфа: Башнипинефть, 1998.- С.24−29.
  18. A.M. Результаты исследования гидравлических сопротивлений в НКТ установок винтовых насосов // Сборник аспирантских работ. Молодые ученые Башнипинефти отраслевой науке. — С.23−24.
  19. A.M., Закиров А. Ф. Распределение момента кручения по длине колонны штанг для привода винтового насоса / Тезисы научно-практической конференции. Уфа: Башнипинефть, 2001 г.-С.118−119.
  20. М.Д., Хасанов М. М. Глубинонасосная добыча вязкой нефти. Уфа: Башкнигоиздат., 1991.
  21. Ю.Г., Фасхутдинов Р. А., Волочков Н. С. и др. Оценка надежности установок штанговых винтовых насосов и разработка рекомендаций по увеличению коэффициента эксплуатации скважин / Сб. на-учн. тр. Башнипинефть, 2000. № 103.- С.32−39.
  22. Д.Ф., Бидман М. Г., Калишевский B.JL, Кантовский В. К., Ря-занцев В. М. Винтовые насосы / М.: Машиностроение, 1982.-С.224.
  23. Е.А., Антонова Т. С., Косилов А. Ф. Предварительная оценка температурного режима при эксплуатации нефтяных месторождений / Нефтепромысловое дело, 1981. № 8.-С.28−29.
  24. Глубинонасосное оборудование. Методика подбора / Руководящий документ РД03−1 147 275−065−2001, разработан ДООО «Башнипинефть» АНК «Башнефть».
  25. В.И., Шерстнев Н. М., Полубоярцев E.JI. Методы совершенствования технологии эксплуатации скважин при добыче вязких нефтей / Нефтяное хозяйство, 1981. № 4.- С.40−43.
  26. А.Ю. Оценка влияния крутильных колебаний штанговой колонны на работу винтовой насосной установки / Автореферат дисс. работы на соискание ученой степени кандидата технических наук, УГ-НТУ, 2002.
  27. С.А. Анализ эффективности эксплуатации штанговых винтовых насосных установок с наземным приводом в ОАО «Самара-нефтегаз» / «Интервал», 2003. № 12.- С.73−77.
  28. В.П., Султанов Б. З. Винтовые насосные установки для добычи нефти / Уфа: Изд-во УГНТУ, 1977.- С. 42.
  29. А.Ф., Авраменко А. Н. Опыт эксплуатации винтовых насосов в Республике Татарстан / Нефтепромысловое дело, 1999. № 4.- С.37−41.
  30. А.Ф., Уразаков К. Р., Абуталипов У. М., Валеев A.M. Стенд для испытаний винтовых насосов // Совершенствование технологий добычи, бурения и подготовки нефти / Сб.научн.тр. Башнипинефть, Уфа, 2000. № 103.- С.39−43
  31. В.П., Пенкевич С. В., Калинин И. С. О характере вращения бурильной колонны при малых зазорах между трубами и стенками скважины / Геология и разведка, 1971. № 8.- С. 134−137.
  32. В.Н., Дарищев В. И., Каштанов B.C. и др. Некоторые результаты внедрения винтовых насосных установок в Нижневолжском регионе / Нефтепромысловое дело, 2002. № 10.- С.35−37.
  33. Информатика в статистике: Словарь-справочник / Под ред. Дайитбего-ва Д.М. М.: Финансы и статистика, 1994.
  34. Л.Г., Ивановский В. Н., Дарищев В. И. и др. К вопросу о выборе способа добычи высоковязкой нефти // Машины и нефтяное оборудование / Отечеств, произв. опыт: Экспресс-информ. М.: ВНИИОЭНГ, 1984. № 16.-С.4−6.
  35. А.С. Добыча нефти глубинными винтовыми насосами / Нефтяное хозяйство, 1991. № 12.
  36. А.С., Росин И. И., Чичеров Л. Г. Погружные бесштанговые насосы для добычи нефти / М: Недра, 1973.- С. 230.
  37. И.Н. и др. Винтовой насос. А.С. № 1 580 053 СССР, МКИ Г04 В 47/00- Приоритет 21.06.1983. Опубл. 27.07.90. БИ № 27.
  38. А.И. и др. Глубиннонасосная установка с винтовым насосом. А.С. № 1 542 159 СССР, МКИ Г04С 5/00- Приоритет 23.06.1988.
  39. А.В. Одновинтовые насосы /М.:Гостоптехиздат, 1962.
  40. А.Т., Уразаков К. Р. Расчет температурного режима погружного электродвигателя // Ученые Башнипинефти дальнейшему развитию нефтедобывающего комплекса республики Башкортостан /Тр.Башнипинефть, 2000. № 100.-С.101−115.
  41. А.В., Болгов И. Д. и др. Использование винтовых насосов с поверхностным приводом в АО «Черногорнефть» / Нефтяное хозяйство, 1995. № 9.- С. 54.
  42. Н. Гидравлика бурения / Пер. с румын. М: Недра, 1986.-С.536.
  43. Н.Ф., Гафуров О. Г., Уразаков К. Р., Пряжевская К. Г., Абрамов В. Е. Методика расчета характеристик глубинных скважинных насосов, работающих в наклонно направленных скважинах / РД 39−1732−82. Уфа, 1982.
  44. Михайлов В. В, Жуков Ю. С., Суд И. И. Энергетика нефтяной и газовой промышленности/М.: Недра, 1982.- С. 350.
  45. И.Т. Расчеты в добыче нефти / М.: Недра, 1989.-С.245.
  46. А.В., Макаренко А. Н., Силкин А. В. Результаты применения штанговых винтовых насосов при добыче высоковязких нефтей с труд-ноизвлекаемыми запасами / «Интервал», 2002. № 8-С.5−6.
  47. A.M. Гидродинамика глубинонасосной эксплуатации / М.: ВНИИОЭНГ, 1972. № 11.- С.25−27.
  48. К.Р., Янтурин А. Ш. Повышение межремонтного периода работы наклонно направленных скважин / Тр. Башнипинефть, 1988. № 78.-С.110−121.
  49. В.Г., Мухина Т. И. Лабораторные исследования зависимости объемного к.п.д. винтового насоса типа УЭВН5 от геометрии рабочих органов / Научно-технич. сб. «Насосное оборудование для добычи нефти», 1990. № 3.
  50. .П. Термодинамика и теплопередача в технологических процессах нефтяной и газовой промышленности / М.: Недра, 1987. -С.349.
  51. К.Р., Валеев М. Д., Абуталипов У. М., Закиров А. Ф. Применение винтовых насосов с поверхностным приводом для добычи нефти / Нефтяное хозяйство, 2003. № 6.- С108.
  52. Е.З. Гидравлика / М.: Недра, 1978.-С.304.
  53. A.M. О работе погружных винтовых насосов при добыче высоковязкой или с повышенным газосодержанием нефти / М.: ВНИИОЭНГ, Нефтепромысловое дело, 1976. № 2.
  54. Д. Н. Детали машин / М.: Машгиз, 1961. С. 688.
  55. А.П. Добыча и транспорт нефти и газа. Часть II / Пер. с англ. Под ред. Мингареева Р. Ш. М.:Недра, 1980.-С.264.
  56. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов / Под ред. Писаренко Г. С. 4-ое изд., переработ, и дополн. Киев: Вища школа, 1979.-С.696.
  57. Справочная книга по добыче нефти / Под ред. Гиматутдинова М. К. М.:1. Недра, 1974.-C.704.
  58. Справочник по добыче нефти / Под ред. Уразакова К. Р. М.: Недра, 2000.- С. 374.
  59. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений // Добыча нефти/ Под ред. Гиматутдино-ва Ш. К., М.: Недра, 1983.- С. 455.
  60. Патент РФ № 2 172 868 С1 7 F04 В 51/00, F 04 С 2/16. Стенд для испытаний винтовых насосов / Уразаков К. Р., Закиров А. Ф., Абуталипов У. М, Кутлуяров Ю. Х., Муталов A.M., Валеев A.M.
  61. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент / Под ред. Григорьева В. А. и Зорина В. М., М: «Энергоиздат, 1982.- С. 512.
  62. Э.О., Ямалиев В. У. Анализ причин разрушения эластомеров обойм винтовых насосов / Нефтегазовое дело, www.ogbus.ru, 2005.
  63. К.Р. Эксплуатация наклонно направленных насосных скважин/М. Недра, 1993.-С.168.
  64. К.Р., Янтурин А. Ш., Закиров А. Ф. и др. Расчет штанговых колонн для привода винтовых насосов в наклонно направленных скважинах / НТС «Нефтепромысловое дело», 1999. № 4.- С.31−36.
  65. В.И. Технология и техника добычи нефти / М.:Недра, 1983.-С.510.
  66. А.Ш. Передовые методы эксплуатации и механика бурильной колонны / Уфа.: Башкнигоиздат, 1988 С. 168.
  67. Rodemip Oil Well Pumps / Institut Francais Du Petrole.- 1989. se
Заполнить форму текущей работой

На отлично!