СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА ДЛЯ ДОБЫЧИ ЖИДКОСТИ С ПОВЫШЕННОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ

К. Р. Уразаков, М. Я. Хабибуллин, Р. З. Нургалиев

Аннотация


При содержании в добываемой пластовой жидкости большого количества твердых примесей (песка) работа эксплуатационных скважин осложняется. Их наличие приводит к повышению гидроабразивного износа деталей и узлов скважинного штангового насоса и вызывает заклинивание его плунжерной пары. Кроме того, это приводит к пробкообразованию, которое требует очистки и промывки. Для предотвращения этого явления используются различные виды противопесочных фильтров и изменения конструкций плунжерных пар штангового насоса. Проведенный анализ работы штанговых насосов для добычи нефти на месторождениях НГДУ «Туймазанефть» ООО «БашнефтьДобыча» выявил следующие основные причины отказа работы подземной части установок скважинных штанговых насосов: забивание всасывающих и нагнетательных клапанов (52,2 %), заклинивание плунжера в цилиндре насоса (36,5 %), появление зазоров в клапанах (4,8 %), отсоединение плунжера от штока (1,8 %), обрыв колонны штанг (1,7 %), отсутствие герметичности в опоре вставного насоса (1,1 %). В результате этого уменьшается средняя наработка насоса на отказ, и главной проблемой можно считать наличие количества песка в пластовой жидкости. В статье на основе анализа промысловых данных о работе плунжерного насоса в осложненных условиях (при повышенной концентрации взвешенных частиц в добываемой жидкости) предлагается изменить его конструкцию. Совершенствование коснулось плунжера насоса и его фильтра. Предлагаемые разработки имеют подробное описание их конструкции и принципа работы. Приводятся подробные промысловые испытания разработанных устройств, показывающие эффективность его применения. В результате применения насосов с укороченными плунжерами (причем предыдущие режимы работы скважин не изменялись) достигнуты хорошие результаты по уменьшению нагрузки в ТПШ и повышению коэффициента подачи насоса, долговечности элементов плунжерных пар штанговых насосов. После обследования плунжеров выявлен незначительный износ эксцентричных колец для центрирования плунжера. С целью дальнейшего применения укороченных плунжеров необходима только замена всех колец. Отпадает необходимость в дорогостоящем ремонте плунжеров. Кроме того, полностью отсутствовали заклинивания плунжера в цилиндре. Песочные фильтры были установлены в 2018 г. на скв. №№ 1246, 1356, 1623 НГДУ «Краснохолмскнефть» ООО «Башнефть-Добыча». До спуска фильтра в скважины были отобраны пробы, в которых установлено наличие в продукции механических примесей. Концентрация взвешенных частиц превышала норму в несколько десятков раз, которая может привести к преждевременному отказу насоса. Кроме того, между фильтром и хвостовиком располагались шламоуловители для повышения эффективности. Применение новых разработок в совокупности позволяет повысить эффективность применения штангового насоса в осложненных условиях эксплуатации.

Ключевые слова


штанговый насос;концентрация взвешенных частиц;шламоуловитель;перфорированная труба;sucker rod pump;suspended particles concentration;slurry trap;perforated pipe;

Полный текст:

PDF

Литература


Хабибуллин М.Я. Систематизированный подход к методам закачки воды в нагнетательные скважины // Нефтегазовое дело. 2019. Т. 17. № 3. С. 80-86. DOI: 10.17122/ngdelo-2019-3-80-86.

Khabibullin M.Ya., Suleimanov R.I. Selection of Optimal Design of a Universal Device for Nonstationary Pulse Pumping of Liquid in a Reservoir Pressure Maintenance System // Chemical and Petroleum Engineering. 2018. Vol. 54. No. 3-4. P. 225-232. DOI: 10.1007/s10556-018-0467-2.

Смольников С.В., Топольников А.С., Уразаков К.Р., Бахтизин Р.Н. Методы защиты насосного оборудования для добычи нефти от механических примесей. Уфа: Изд-во «Нефтегазовое дело», 2010. 41 с.

Захаров Б.С. Поршневые и плунжерные насосы для добычи нефти: (сб. ст. и патентов). М.: ВНИИОЭНГ, 2006. 275 с.

Ишмурзин А.А., Ишмурзина Н.М., Мустафин В.Ю. Математическая модель скважинного штангового насоса с отсекающим клапаном в верхней части цилиндра // Нефтепромысловое дело. 2019. № 3. С. 40-44. DOI: 10.30713/0207-2351-2019-3-40-44.

Корн Г.A., Корн Т.M. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1974. 832 с.

Уразаков К.Р., Латыпов Б.М., Ишмухаметов Б.Х. Экспериментальные исследования влияния конфигурации регулярного микрорельефа поверхности плунжера на подачу штангового насоса // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2018. № 3. С. 23 - 25.

Нургалиев Р.З., Бахтизин Р.Н., Уразаков К.Р., Губайдуллин А.Г. Исследование характеристики каркасно-проволочного фильтра численным гидродинамическим моделированием // Нефтяное хозяйство. 2017. № 10. С. 113 - 115. DOI: 10.24887/0028-2448-2017-10113-115.

Хабибуллин М.Я. Исследование процессов, происходящих в колонне труб при устьевой импульсной закачке жидкости в скважину // Нефтегазовое дело. 2018. Т. 16. № 6. С. 34 - 39. DOI: 10.17122/ngdelo- 2018-6-34-39.

Коннов Ю.Д., Сидоркин Д.И., Хабибуллин М.Я. Механизация технологического процесса спуско-подъемных операций при текущем и капитальном ремонте скважин // Научные труды НИПИ Нефтегаз ГНКАР. 2018. № 2. С. 15 - 24. DOI: 10.5510/OGP20180200346.

Бахтизин Р.Н., Уразаков К.Р., Нургалиев Р.З. Эксплуатация насосных скважин, осложненных механическими примесями. Уфа: УГНТУ, 2016. 94 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2019-5-106-113

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2019 К. Р. Уразаков, М. Я. Хабибуллин, Р. З. Нургалиев

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2017