Улучшение технических характеристик штангового насоса нанесением регулярного микрорельефа на поверхности плунжера

• Автор: Исмагилов, Фарит Габдулхаивич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. АНАЛИЗ ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВЫХ УСЛОВИЙ И ТЕХНИКИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЛУБИННОНАСОСНЫХ СКВАЖИН НА ПОЗДНЕЙ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1.1 Анализ условий работы штанговых насосов

1.2 Анализ технологии и техники эксплуатации скважин с осложненными условиями

1.2.1 Штанговые насосы для работы в наклонно направленных скважинах

1.2.2 Защита насоса от газа и механических примесей в наклонно направленных скважинах

1.3 Влияние осложняющих факторов на величину объемных потерь в штанговом насосе

1.4 Методы расчета коэффициента подачи штанговой насосной установки

1.4.1 Расчет подачи штангового скважинного насоса

1.4.2 Расчет утечек через плунжерную пару

1.4.3 Расчет коэффициента, учитывающего влияние свободного

1.4.4 Расчет коэффициента, учитывающего влияние растворенного газа на подачу насоса
1.4.5 Расчет коэффициента, учитывающего упругие деформации труб и штанг
1.4.6 Расчет допустимого угла отклонения оси насоса от вертикали..
1.4.7 Адаптационная модель расчета коэффициента подачи штанговой
установки
Выводы

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ
2.1 Анализ и исследование влияния технологических факторов на работоспособность штанговых насосов
2.2 Выбор и обоснование критерия оценки технического ресурса штанговых насосов
2.3 Оценка адекватности показателей надежности глубиннонасосного оборудования
2.4 Сравнение наработки и комплексного показателя надежности на примере выборок данных по отказам глубинных насосов
2.5 Использования комплексного показателя надежности для прогноза
времени безотказной работы
Выводы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ УТЕЧЕК ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ В ЗАЗОРЕ ПЛУНЖЕРНОЙ ПАРЫ .
3.1 Влияние водосодержания на вязкость водонефтяной эмульсии
3.2 Расчет сил трения в плунжерной паре, работающей в искривленной скважине с обводненной продукцией
3.3 Исследование силы трения плунжерной пары при откачке водонефтяной эмульсии
3.4 Определение коэффициента трения состояния покоя между плунжером и цилиндром при трении в различных средах
3.5 Исследование закономерностей утечек откачиваемой жидкости в зазоре плунжерной пары насоса
3.6 Метод турбулизации пограничного слоя
3.7 Экспериментальное исследование влияния модифицированного плунжера на рабочую характеристику насоса
3.8 Методика проведения экспериментов при исследовании утечек через
плунжерную пару
3.9 Анализ результатов лабораторных исследований утечек через
плунжерную пару
ЗЛО Критерии подобия при моделировании на стенде работы насоса с
модифицированным плунжером
З Л1 Определение нагрузки на плунжер от гидравлических потерь
напора в зазоре плунжер-цилиндр
Выводы
Глава 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОДАЧИ И ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПЛУНЖЕРНОЙ ПАРЫ
4Л Скважинный штанговый насос с турбулизатором потока
4.2 Устройство для нанесения регулярного микрорельефа
на поверхности плунжера
4.3 Опытный образец устройства для нанесения регулярного микрорельефа и
результаты обработки поверхности плунжера
Выводы
5.Основные выводы
6. Список использованной литературы
7. Приложения 1 и

Зависимость ду(АР) учитывает влияние на коэффициент подачи г/ перепада давлений, создаваемого штанговым насосом (т.е. разности между давлением па выкиде и давлением на приеме). Что касается общего вида зависимости ду(АР), то утечки в плунжерной паре находятся в линейной зависимости от напора, а значит и в линейной зависимости от перепада давлений, согласно формуле:
Поскольку (1.26) справедлива для любых зазоров при ламинарном течении, то можно предположить, что значения утечек в клапанах и насосно-компрессорных трубах при ламинарном течении в зазорах также прямо пропорционально перепаду давлений. Таким образом заменяем ду(АР) на В-АР, где В - коэффициент потери коэффициента подачи от перепада давлений, м3/МПа.
Потеря длины хода зависит в основном от глубины подвески установки, которая меняется в небольших пределах (в среднем 1000 -1300 м), поэтому статистический учет влияния подвески практически невозможен. Объемный коэффициент постоянен в пределах одного месторождения. Поэтому заменим выражение в скобках в (1.25) на некоторое начальное значение коэффициента подачи К0, соответствующее нулевому перепаду давлений и отсутствию свободного газа на приеме. Учитывая вышесказанное (1.25) переписываем в виде
В результате обработки данных по 65 скважинам Арланского
(1.26)
где с - относительный эксцентриситет; В - диаметр плунжера, м;
8 - зазор на сторону между плунжером и цилиндром насоса, м;
АН - напор, создаваемый насосом, м; у - вязкость жидкости в зазоре, см2/с; Ь - длина плунжера, м.
ц =к„-ґ- в-АР/дг ■
(1.27)