СИСТЕМА ДЛЯ НАГРЕВА ВЕРХНЕГО ПЛАСТА ПРИ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

К. Р. Уразаков, Р. В. Усманов, Н. А. Абдуллин

Аннотация


На поздней стадии разработки нефтяных месторождений в условиях снижения рентабельности добычи особенную актуальность приобретает одновременно-раздельная эксплуатация (ОРЭ) пластов, различающихся геологическими и фильтрационными характеристиками. В работе рассматриваются пути повышения эффективности однолифтовой установки ОРЭ для эксплуатации двух пластов штанговым и электроцентробежным насосами. Вариант ОРЭ, при котором верхний пласт эксплуатируется штанговым насосом, включает возможность естественного прогрева призабойной зоны верхнего пласта за счет тепловой энергии жидкости нижнего пласта. Для повышения эффективности теплообмена предложена усовершенствованная конструкция установки ОРЭ с теплообменным устройством в интервале верхнего продуктивного пласта. С целью исследования оптимальных геометрических и технологических параметров теплообменника проведено моделирование температурного поля в системе скважина - теплообменник - продуктивные пласты. Теоретически обосновано, что применение теплообменника способствует увеличению интенсивности передачи теплоты от жидкости нижнего пласта, проходящей через теплообменник, к жидкости верхнего пласта в межтрубном пространстве. Увеличение эффективности теплопередачи происходит благодаря увеличению поверхности теплообменного устройства за счет пластин оребрения, размещенных на боковой поверхности корпуса теплообменника. Рассчитана оптимальная величина высоты пластин, для которых достигается максимальный разогрев жидкости в межтрубном пространстве в интервале верхнего пласта. Показано, что совокупность взаимосвязанных процессов (ускорение движения потока и рост гидродинамического трения за счет снижения диаметра корпуса относительно диаметра насосно-компрессорной трубы, турбулизация при прохождении через завихритель), предусмотренных устройством теплообменника, способствует повышению температуры жидкости в теплообменнике и увеличению его эффективности. Исследовано влияние внутреннего поперечного сечения корпуса теплообменника на температуру его поверхности. В результате совместного учета двух противоположных по эффективности факторов: положительного (увеличение скорости жидкости в теплообменнике и рост температуры на поверхности корпуса теплообменника при снижении диаметра корпуса) и отрицательного (увеличение гидравлических потерь в теплообменнике и напора электроцентробежного насоса) выбран оптимальный диаметр корпуса теплообменного устройства.

Ключевые слова


одновременно-раздельная эксплуатация;скважинный штанговый насос;электроцентробежный насос;температура;прогрев призабойной зоны пласта;теплопроводность;теплообменник;завихритель;dual completion;borehole sucker rod pump;electric centrifugal pump;temperature;bottom-hole formation heating;thermal conductivity;heat exchanger;swirler;

Полный текст:

PDF

Литература


Уразаков К.Р. Механизированная добыча нефти (сборник изобретений). Уфа: Изд-во «Нефтегазовое дело», 2010. 327 с.

Уразаков К.Р., Жулаев В.П., Булюкова Ф.З., Молчанова В.А. Насосные установки для малодебитных скважин. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2014. 236 с.

Пат. 2159867 РФ, МПК F 04 B 51/00. Установка для испытания скважинных штанговых и винтовых насосов / К.Р. Уразаков, Н.Х. Габдрахманов, М.Д. Валеев, М.М. Ахтямов, Т.С. Галиуллин, Ю.Х. Кутлуяров, И.А. Маков. 99105651/06, Заявлено 15.03.1999; Опубл. 27.11.2000. Бюл. 33.

Топольников А.С., Уразаков К.Р., Вахитова Р.И., Сарачева Д.А. Методика расчета параметров струйного насоса при совместной эксплуатации с ЭЦН // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2011. № 3. С. 134-146. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/ Topolnikov/Topolnikov_1.pdf (дата обращения: 24.04.2020).

Бахтизин Р.Н., Уразаков К.Р., Усманов Р.В., Давлетшин Ф.Ф. Повышение эффективности одновременно-раздельной эксплуатации скважин установками штангового и электроцентробежного насосов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2018. № 6 (116). С. 28-41. DOI: 10.17122/ntjoil-2018-6-28-41.

Клюшин И.Г., Уразаков К.Х., Сливка П.И., Байбурин Б.Х., Усманов Р.В. Тепловой режим работы скважинной насосной установки для одновременно-раздельной эксплуатации пластов // Научно-технический вестник «НК «Роснефть». 2016. № 2 (43). С. 68-71.

Уразаков К.Р., Габдулов Р.Р., Усманов Р.В. Тепловой режим работы оборудования для одновременнораздельной добычи на базе УЭЦН-УСШН // Нефть. Газ. Новации. 2016. № 7. С. 53-56.

Бахтизин Р.Н., Уразаков К.Р., Усманов Р.В., Тугунов П.М. Исследование термического режима продуктивного пласта при одновременно-раздельной эксплуатации установками штангового и электроцентробежного насосов // Нефтяное хозяйство. 2019. № 4. С. 80-83. DOI: 10.24887/0028-2448-2019-4-80-83.

Уразаков К.Р., Латыпов Б.М., Исмагилов Р.Р. Экспериментальные исследования коэффициента трения элементов штанговой колонны винтовых насосных установок // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2015. № 3. С. 256-270. URL: http://ogbus.ru/ files/ogbus/issues/3_2015/ogbus_3_2015_p256-270_UrazakovKR_ru.pdf (дата обращения: 25.04.2020).




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2020-3-113-120

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2020 К. Р. Уразаков, Р. В. Усманов, Н. А. Абдуллин

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

УФА, УГНТУ, 2020