Модели и алгоритмы частотно-регулируемого процесса расклинивания электроцентробежного насоса при добыче нефти в осложненных условиях

• Автор: Лопатин, Руслан Равилевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ОТБОРА НЕФТИ ИЗ СКВАЖИНЫ С УЭЦН И ЭФФЕКТЫ ОТЛОЖЕНИЯ СОЛЕЙ НА РАБОЧИХ ОРГАНАХ УСТАНОВКИ.

1.1 Анализ негативных факторов при эксплуатации скважин, д оборудованных УЭЦН.

1.2 Краткая характеристика отбора нефти с помощью УЭЦН.

1.3 Описание и анализ осложнений, возникающих при добыче нефти с использованием УЭЦН.

1.4 Краткое описание существующих способов расклинивания погружного

1.5 Выводы по главе

2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОТЛОЖЕНИЯ СОЛЕЙ НА РАБОЧИХ ОРГАНАХ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА.

2.1 Общие положения

2.2 Исследование процесса увеличения момента статического

сопротивления ЦН.
2.2.1 Разработка математического описания момента сопротивления, возникающего в гидродинамическом упорном подшипнике, и его расчет.
2.2.2 Разработка математического описания момента сопротивления, возникающего в рабочих органах ЦН, и его расчет.
2.3 Разработка математической модели процесса изменения момента сопротивления погружного центробежного насоса.
2.4 Разработка модели учета солеотложсний на квазистатическом режиме работы УЭЦН.
2.5 Выводы по главе
3 ИССЛЕДОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ РАСКЛИНИВАНИЯ ЭЦН И РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПЧКАБЕЛЬЭЦН.
3.1 Общие положения.
3.2 Исследование регламентируемых алгоритмов расклинивания ЦН
3.3 Разработка математической модели ПЧкабельЭЦН
3.4 Выводы по главе.
4 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ЧАСТОТНОРЕГУЛИРУЕМОГО ПРОЦЕССА РАСКЛИНИВАНИЯ ЭЦН МЕТОДОМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.
4.1 Общие положения
4.2 Разработка рекомендаций по выбору параметров процесса расклинивания ЦН.
4.3 Разработка алгоритма частотнорегулируемого процесса расклинивания ЭЦН с ПЧ.
4.4 Исследование алгоритма расклинивания ЭЦН методом имитационного моделирования
4.5 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На сегодняшний день на месторождениях Западной Сибири установка элсктроцентробежного насоса по количеству применяемых способов добычи нефти и по количеству добытой нефти находится на первом месте. Тенденция увеличения фонда нефтяных месторождений, оборудованных УЭЦН, остается неизменной. Однако большая часть насосного оборудования эксплуатируется в осложненных условиях, что ведет к увеличению количества отказов оборудования и, как следствие, к дальнейшему изменению применяемых технологий. Большое количество скважин с УЭЦН на нефтяных месторождениях Западной Сибири находятся на поздней стадии разработки и являются истощенными, то есть характеризуются . В результате чего происходит износ погружного насосного оборудования, снижение производительности центробежного насоса, перегрев погружного электродвигателя и т. Цикл эксплуатации добывающей скважины разбит на интервалы с продолжительностью, определяемой необходимостью проведения капитального ремонта глубинного оборудования (периоды безремонтной эксплуатации). Усредненное значение этого интервала времени для группы скважин определяет значение межремонтного периода (МРП) скважин данного нефтяного? Так, например, на месторождениях ОАО «Юганскнефтегаз» около % всех отказов УЭЦН связано с отложением солей на рабочих органах и влиянием абразивных частиц (засорение насосов частицами проппапта после гидроразрыва пласта (ГРП) и истирание более мелкими частицами горных пород). НКТ), а также субъективным фактором (браки). При появлении попутно добываемых вод в процессе добычи нефти с разной интенсивностью проявляются солеотложения, снижающие наработку на отказ скважинных насосов и межочистной период работы скважин. Так, в ООО «РН-Пурнефтегаз» насчитывается более 0 осложненных солеотложением нефтяных скважин, что составляет % добывающего фонда, оборудованного УЭЦН [4]. Актуальность проблемы защиты установки ЭЦН от вредного влияния не только солеотложений, но и механических примесей является приоритетной во многих нефтедобывающих компаниях. Например, % всех продуктивных пластов в мире требует применения методов борьбы с влиянием механических примесей при эксплуатации скважин. В неконтролируемых условиях вынос механических примесей в скважины вызывает износ компонентов погружного центробежного насоса, эксплуатационной колонны и требует проведения дорогостоящих ремонтных работ. Основными составляющими механических примесей, содержащихся в добываемых и перекачиваемых по промысловым трубопроводам жидкостях, являются породообразующие компоненты, продукты коррозии металла оборудования и трубопроводов, твердые вещества, образующиеся в результате химических реакций взаимодействия перекачиваемых жидкостей, не закрепившийся проппант, выносимый из пласта в процессе освоения скважин [5]. Таким образом, солеотложение и вынос механических примесей в рабочие органы погружного насоса негативно влияют на эксплуатацию скважин с УЭЦН. В настоящее время на долю нефти в совокупном мировом энергопотреблении приходится около %, и по прогнозам экспертов эта цифра останется неизменной до года [6,7]. Несмотря на* то, что- часть производства, переводится на природный газ и альтернативные виды топлива, стабильная доля нефти в мировом погреблении энергоресурсов объясняется тем, что нефть является ключевым видом топлива для транспорта и некоторых других областей экономики, а также важным сырьем для химической промышленности. Движение нефти по пласту к скважинам, благодаря искусственно создаваемой разности давлений в пласте и на забоях скважин. Движение нефти от забоев скважин до их устьев на поверхности -эксплуатация нефтяных скважин. Сбор нефти и сопутствующих ей газов и воды на поверхности, их разделение, удаление минеральных солей из нефти, обработка пластовой воды, сбор попутного нефтяного газа. Перемещение жидкостей и газа в пластах к эксплуатационным скважинам называют процессом разработки нефтяного месторождения. Движение жидкостей и газа в нужном направлении происходит за счет определенной комбинации нефтяных, нагнетательных и контрольных скважин, а также их количества и порядка работы [2,,]. В настоящее время используют три основных способа добычи нефти: фонтанный, газлифтный и насосный.