WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

«БЕСШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА С ЛИНЕЙНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ МАЛОДЕБИТНЫХ СКВАЖИН Тимошенко Виктор Геннадьевич Студент (магистр) Российский государственный университет нефти и ...»

Конференция «Ломоносов 2018»

Секция Инновационное природопользование

БЕСШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА С ЛИНЕЙНЫМ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ МАЛОДЕБИТНЫХ

СКВАЖИН

Тимошенко Виктор Геннадьевич

Студент (магистр)

Российский государственный университет нефти и газа имени И. М. Губкина, Факультет

инженерной механики, Кафедра машин и оборудования нефтяной и газовой

промышленности, Москва, Россия

E-mail: vti_09@mail.ru В условиях кратного снижения мировых цен на нефть добыча нефти из малодебитных обводненных скважин становится нерентабельной. В настоящее время фонд нефтяных скважин с дебитом менее 25 м3/сут. составляет порядка 50% от всего фонда скважин .

На рис. 1 показано распределение малодебитного фонда скважин по основным способам добычи [6] и их характерные недостатки .

Указанные недостатки обуславливают поиск альтернативных способов добычи. Одним из таких направлений является применение насосных установок возвратно-поступательного действия с погружным электродвигателем. Перспективным направлением в данной области является система, состоящая из поршневого насоса с маслонаполненным погружным линейным электродвигателем (ПЛЭД) .

В настоящий момент разработкой насосной установки с линейным электродвигателем занимаются ряд как отечественных, так и зарубежных компаний .

Ведущими отечественными компаниями в данной области являются: корпорация Триол, которая представила на рынке свою установку электро-плунжерного насоса (УЭПН) [6] и ООО Центр ИТ с разработкой Установка насосная с линейным приводом (УНЛП) [5]. Также разработкой подобной установки занимается китайская компания “Хайлу” (КНР компания Хайлу, представитель в РФ компания КитСтройСервис ) [4] .

Существенные недостатки этих конструктивных решений в совокупности существенно влияют на энергоэффективность и срок службы всей установки .

Использование таких узлов, как поршневой насос двустороннего действия, маслонаполненный ПЛЭД и его уплотнительный узел поможет решить представленные проблемы и существенно повысить энергоэффективность и надежность всей установки. Таким образом, была разработана принципиальная схема скважинного поршневого насоса с ПЛЭД (рис. 2) .

Применение поршневого насоса двустороннего действия исключает наличие холостого хода и, соответственно, дает более равномерную загрузку ПЭД, что позволит уменьшить его мощность, а значит - габариты .

Линейный двигатель маслонаполненного типа нуждается в герметизации выходного штока, т.е. исключении или минимизации выноса масла и проникновения флюида. Уплотнительный узел (гидрозащита), обеспечит данные условия работы двигателя .

Исходя из этого, перед нами были поставлены задачи:

· разработать узел уплотнения маслонаполненного линейного погружного электродвигателя;

· разработать поршневой насос двустороннего действия .

В проектируемых узлах погружного агрегата базовым компонентом является система уплотнений как выходного штока электродвигателя, так поршня и штоков насоса .

Соответственно, на первом этапе проектирования становится вопрос о выборе системы уплотнений .

Конференция «Ломоносов 2018»

Исходя анализа существующих типов уплотнений возвратно-поступательного звена можно сделать вывод, что наилучшим вариантом для обеспечения требуемой герметичности узлов насосной установки может стать механическое уплотнения Пономарева [3], помимо этого для герметизации ПЛЭД может быть применена система с барьерной жидкостью для достижения необходимой минимизации утечек масла и предотвращения проникновения флюида в двигатель .





Универсальное механическое уплотнение [3] представляет собой одну или более пар оппозитно и эксцентрично расположенных металлических колец, связанных с корпусом уплотнения эластичными кольцами; такая конфигурация в большинстве параметров превосходит остальные типы, но не дает абсолютную герметичность. Механическое уплотнение Пономарева обладает существенной особенностью - при герметизации штока выполняет функции радиальной опоры. Использование системы с барьерной жидкостью основано на разности плотностей флюида, БЖ и масла двигателя и несмешиваемости их между собой .

Начало работ в данной области на базе кафедры Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина отображено в патенте РФ № 171485 [2]. В разрабатываемом проекте описывается принципиально новая конструкция насосной установки, в основу которой легла система линейный ПЭД - узел уплотнения - поршневой насос двустороннего действия. Для ее разработки были созданы 3D-модели узлов агрегата, оформлен патент на полезную модель, конструкторская документация, паспорт и руководство по эксплуатации разработанного агрегата, изготовлены экспериментальные образцы и стенд (рис.3) для испытаний узла уплотнения и поршневого насоса двустороннего действия. На данный момент закончены ряд испытаний по измерению утечек масла из узла уплотнения при различной степени затяжки механических уплотнений. На следующем этапе планируется произвести выбор зазора в системе уплотнение-шток и настройку механических уплотнений .

Одним из основных показателей установки является значение его КПД. Как известно, КПД установки состоит из произведения КПД составляющих его элементов. В данном случае под элементами подразумеваются погружной насос, электродвигатель, передающий энергию элемент, потери в НКТ. Из анализа общего расчетного КПД установок: УЭПН занимает промежуточное положение между УЭЦН и СШНУ. Однако благодаря применению маслозапоёлненного ПЛЭД, насоса двустороннего действия и гидрозащиты маслозаполненного ПЛЭД, планируется достигнуть КПД равное 41%, что превышает КПД применяемых механизированных способов добычи из малодебитных скважин и может сделать его конкурентоспособным на рынке. Данные для сравнений были взяты из журнала “Нефтяная вертикаль”, №15-16/2013 [1] .

За последнее десятилетие фонд малодебитных скважин заметно возрос. Проблемы при использовании основных механизированных способов добычи, а также новые разработки в области линейных вентильных погружных электродвигателей (ПЛЭД) дали толчок к развитию бесштанговых плунжерных (поршневых) установок с линейным ПЭД. Опыт эксплуатации подобных установок в КНР и Канаде показал, что применение представленной системы позволит производить отбор нефти из стареющих месторождений и соответственно повысить коэффициент извлечения нефти, благодаря широкому диапазону регулировки подачи насосной установки .

Был проведен анализ существующих погружных плунжерных насосов с линейным приводом, в результате которого был выявлен ряд существенных недостатков: низкая энергоэффективность и малый межремонтный срок эксплуатации. Для решения поставленных проблем был разработан научный проект по созданию скважинной поршневой насосной установки с маслонаполненным погружным линейным электродвигателем .

Конференция «Ломоносов 2018»

–  –  –

1) Дроздов А. Н. Разработка установки погружного плунжерного насоса с линейным электродвигателем для эксплуатации малодебитного фонда скважин // Нефтегазовая вертикаль. – 2013. – № 13 – С. 68-71 .

2) Пат. 171485 Россия МПК F04B 47/06. Установка скважинного плунжерного насоса с погружным линейным электроприводом Ивановский В. Н. и др. Заявлено. 12.12.2016;

Опубл. 01.06.17., Бюл.№16. – 6 с.: ил .

3) Пат. 2229048 Россия МПК F16J 15/26. Механическое уплотнение Пономарев А. К .

Заявлено. 2003.05.07; Опубл. 20.05.04, Бюл.№17. – 6 с.: ил .

4) Бесштанговое погружное насосное устройство с чпу: [Электронный ресурс] // КитСтройСервис. 2013 – 2018. URL: http://kitstroyservice.ru/pogruzhnye-nasosy. (Дата обращения: 21.01.2018) .

5) Установка насосная с линейным приводом: [Электронный ресурс] // Инженернотехнический центр инновационных технологий, 2016 - 2018. URL: http://www.entec hcenter.ru/technologies/ust-nasos/. (Дата обращения: 21.01.2018) .

6) Эффективные решения эксплуатации малодебитного фонда нефтяных скважин:

[Электронный ресурс] // Корпорация Триол. 2005 - 2016. URL: http://triolcorp.ru/ problem-exploitation-marginal-wells/. (Дата обращения: 21.01.2018) .

–  –  –

Рис. 1. Распределение малодебитного фонда скважин по способам добычи Конференция «Ломоносов 2018»

Рис. 2. Принципиальная схема скважинного насосного агрегата




Похожие работы:

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии" Государственный научный метрологический центр ФГУП "ВНИИР" Государственная система обе...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Инженерная школа природных ресурсов (ИШПР) Направление подготов...»

«Общество с ограниченной ответственностью "Нева-Комплект" Нева-Комплект Адрес местонахождения: тел/факс /812/ 590–0359 195297, Санкт–Петербург e-mail: Гражданский пр., д. 106, лит. 4, spbvent2011@gmail.com пом. 8Н Направление деятельности компании ООО “Нева-Комплект” Основное направление деятельности компании О...»

«1 "Облачный" сервис по свойствам рабочих веществ холодильных установок Очков В.Ф.1, д.т.н., Орлов К.А. 1, к.т.н., Очков А.В.1, инж., Знаменский В.Е.1,асп, Волощук В.А.2, к.т.н., Чижмакова В.Ю. 1, асп. Национальный исследовательский университет МЭИ1 Национальный университет водного...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Инженерная школа Природных ресурсов Отделение Нефтегазового дела На...»

«Чемпионат России по альпинизму, класс высотно-технический. 2018 год. ОТЧЕТ команды Свердловской области о прохождении по правой части северной стены, на вершину Парандас,4640м. ( Фанские горы.) 6А маршрут Архипова. 27-29.07.2018 года. Екатеринбург...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Инженерная школа энергетик...»

«Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, 2018, 11(7), 867-876 ~~~ УДК 620.97 The Use of Low-Potential Energy Sources Based on Organic Rankine Cycle Denis I. Karabarin and Sergei A. Mihailenko* Siberian Federal University 79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041, Russia Received 19.04.2018, received in revised fo...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.