Повышение эффективности работы скважинного насосного оборудования за счет применения сепараторов механических примесей

• Автор: Булат, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
Введение

1. Современное состояние добычи нефти с повышенным содержанием

механических примесей

1.1 Влияние механических примесей на работу скважинного

нефтедобывающего оборудования

1.2 Анализ состава твердых частиц и особенности эксплуатации

месторождений Западной Сибири

1.3 Методы борьбы с механическими примесями

1.3.1 Технологические методы борьбы с механическими примесями
1.3.2 Технические методы борьбы с механическими примесями
1.4 Анализ существующих методик расчета характеристик
десендеров
1.5 Постановка задачи исследования
2. Создание методики компьютерных и стендовых испытаний
десендеров
2.1 Методика оценки эффективности десендеров на основе компьютерного
моделирования
2.1 Стенд для испытания десендеров. Модельные жидкости
2.2 Методика проведения исследований эффективности десендеров
2.3 Методика обработки экспериментальных данных и построение
характеристик десендеров
2.4 Рейтинговая система оценки эффективности работы десендера
2.5 Выводы
3. Объекты и результаты стендовых испытаний
десендеров
3.1 Анализ конструктивных и технологических особенностей десендеров
3.1.1 Десендер «Сауіпз»

3.1.2 Десендер ООО «АЛМАЗ»
3.1.3 Десендер СМГБ (ПК «БОРЕЦ»)
3.1.4 Десендер УСПТ (НПК ООО «Нефтеспецтехника»)
3.1.5 Десендер УСПІІІ (НПК ООО «Нефтеспецтехника»)
3.1.6 Десендер ПГ (ОАО «ЭЛКАМ-Нефтемаш»)
3.2 Результаты стендовых испытаний
3.3 Анализ полученных результатов стендовых испытаний
3.4 Выводы
4. Оптимизация конструкции и использование десендеров на основе
стендовых испытаний и разработка методики расчета
4.1 Разработка погружного десендера СПНЦ
4.2 Компьютерные и стендовые исследования СПНЦ
4.3 Программа подбора десендеров
4.4. Опытно-промысловые испытания десендера СПНЦ
4.5. Выводы
Основные результаты и выводы по работе
Список используемых источников
Приложения
Приложение 1. Программа промысловых испытаний СПНЦ
Приложение 2. Акт внедрения установки УЭЦН с десендером СПНЦ
Приложение 3. Протокол испытаний сепаратора механических примесей
Приложение 4. Протокол испытания СПНЦ
Приложение 5. Листинг и фото программы «Подбор десендера»
Приложение 6. Патент на полезную модель «Стенд для проведения испытаний скважинных газопесочных сепараторов»
Приложение 7. Патент на полезную модель «Скважинный газопесочный сепаратор»

Введение
Интенсификация добычи нефти, требующая значительных величин депрессии на пласт, широкое применение горизонтального бурения основных и дополнительных стволов скважин для расширения области притока пластового флюида в скважину, большое количество обработок призабойных зон пласта с помощью гидравлических разрывов различной интенсивности и закачки химических реагентов приводит к увеличению выноса механических примесей в эксплуатационные нефтяные и газовые скважины. При этом необходимо учитывать, что более 90% нефти в России добывается с помощью скважинных насосных установок, рабочие органы которых являются подвижными элементами, контактирующими между собой и пластовым флюидом. Это приводит к ограничениям по количеству, твердости и гранулометрическому составу механических примесей, содержащихся в перекачиваемой среде. Например, для обычного исполнения скважинных штанговых насосов содержание механических примесей твердостью не более 7 единиц по шкале Мооса не должно превышать
1,3 г/л, а для износостойкого исполнения погружных центробежных насосов - не более 0,5 г/л при твердости, не превышающей 5 единиц по шкале Мооса [14]. Поэтому решение проблемы защиты погружного оборудования от механических примесей является очень актуальной задачей [16].
Методы борьбы с негативным влиянием механических примесей делятся на химические, технические, технологические и профилактические. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки [6]. Системы защиты скважинного оборудования от механических примесей можно разделить на несколько основных классов: скважинные фильтры, фильтры скважинных насосных установок и сепараторы механических примесей.
Общим недостатком всех сепараторов является отсутствие их характеристики работы. Производители иногда указывают максимальный

методики и стенды для испытаний, которые позволяют получать рабочие показатели, необходимые в дальнейшем для оценки работоспособности и эффективности того или иного вида оборудования.
Так, известны методики испытаний газосепараторов УЭЦН, разработанные на кафедре разработки и эксплуатации нефтяных месторождений в РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина (Дроздов А.Н.) [42]. Известны методики испытаний диспергаторов на стенде производства ЗАО «Новомет-Пермь» (Перельман О.М., Пещеренко С.Н., Рабинович А.И.), в работе Маркелова Д.В. представлена методика исследований сепараторов механических примесей, с приводом от погружного электродвигателя [43].
Анализ данных методик показал, что их использование для оценки работоспособности и эффективности десендеров не представляется возможным, так как все указанные выше устройства для создания требуемого характера движения жидкости используют специальный ротор, приводимый в движение от вала электродвигателя.
С целью проверки компьютерной модели исследования десендеров, разработана методика проведения стендовых испытаний и сам стенд для испытаний десендеров.
2.2 Стенд для испытаний десендеров. Модельные жидкости.
В связи с многообразием условий эксплуатации, эффективность десендеров предлагается определять по методике, в которой используется принцип «сравнительных испытаний». Этот метод позволяет определить эффективность работы десендеров на различных модельных жидкостях и механических примесях в диапазоне расходов, соответствующих паспортным характеристикам десендеров.Под эффективностью работы десендеров понимается значение коэффициента сепарации модельных механических примесей из потока