ОПТИМАЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ЩЕЛИ КАРКАСНО-ПРОВОЛОЧНОГО ФИЛЬТРА

К. Р. Уразаков, Н. А. Абдуллин, Ш. А. Алиметов

Аннотация


На сегодняшний день одним из наиболее неблагоприятных факторов, осложняющих механизированную добычу нефти, является взаимодействие механических примесей, содержащихся в продукции скважины, с элементами подземного оборудования. Применительно к электроцентробежным насосным установкам механические примеси являются определяющей причиной поломок и возникновения неисправностей в работе внутрискважинного оборудования. Среди современных технологий защиты погружного оборудования от механических примесей широкое распространение получили скважинные фильтры, основной задачей которых является защита насосного оборудования от проникновения твердой фазы при создании минимально возможного гидравлического сопротивления. На илучшими гидравлическими характеристиками обладают каркасно-проволочные фильтры, профиль проволоки в которых выполняется в V-образной треугольной форме. Однако исследования показали, что стандартный треугольный профиль обладает недостатками, в частности относительно высоким гидравлическим сопротивлением. В работе предложен усовершенствованный треугольный профиль проволоки, отличающийся тем, что поверхности сторон треугольника скруглены вовнутрь, т.е. вогнуты. Для расчета гидравлических параметров каркасно-проволочного фильтра и оптимизации профиля проволоки выполнено численное моделировании течения флюида через фильтр в программной среде FlowVision, проведено исследование влияния формы и кривизны профиля проволоки на гидравлические характеристики фильтра. Установлены оптимальные параметры профиля: отрицательная кривизна профиля при средней степени вогнутости, характеризуемой кривой второго порядка; рассчитан оптимальный радиус кривизны профиля. Показано, что для каркасно-проволочного фильтра с усовершенствованным профилем обеспечивается максимальная скорость потока жидкости в фильтре и минимальное гидравлическое сопротивление, причем перепад давления в фильтре с оптимальной геометрией проволоки в 1,5 раза меньше, чем для стандартного треугольного профиля.

Ключевые слова


установка электроцентробежного насоса;каркасно-проволочный фильтр;моделирование течения;профиль проволоки;скорость потока;перепад давления;гидравлическое сопротивление;electric centrifugal pump unit, wire-wound screen;flow modeling;wire profile;flow rate;pressure drop;hydraulic resistance;

Полный текст:

PDF

Литература


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: 10.24887/0028-2448-201710-113-115.

Легаев Ю.Н., Ванюрихин И.С., Галимов Р.Р., Пищаев Д.В., Валовский К.В. Глубиннонасосное оборудование для добычи нефти в условиях, осложненных выносом песка и поглощением промывочной жидкости // Нефтяное хозяйство. 2015. № 7. С. 56 - 57.

Арнольд Г., Суванди Э. Фильтры для предотвращения выноса песка в скважины при низком забойном давлении // Нефтегазовые технологии. 2005. № 4. С. 5 - 7.

Юргенс Х., Невигер З. Применение одноконтурных проволочных фильтров для предупреждения выноса песка из пласта // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2009. № 9. С. 40 - 43.

Савочкин А.В. Эксплуатация скважин, осложненных повышенным выносом песка, на месторождениях ООО «РН-Сахалинморнефтегаз» // Инженерная прак тика. 2014. № 2. С. 24 - 34.

Технические средства для ремонта скважин - скважинные фильтры отечественного и зарубежного производства // Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений: матер. науч.-техн. сб. М.: Газпром, 2009. Специальный выпуск 1. С. 3 - 45.

Ксай Дж. Фильтры с проволочной обмоткой в SAGD-скважинах // Нефтегазовые технологии. 2008. № 12. С. 18 - 24.

Михайлов А.Г., Волгин В.А., Ягудин Р.А., Шакиров Э.И. Анализ применения технологий защиты скважин при пескопроявлении в ООО «РН-Пурнефтегаз» // Нефть. Газ. Новации. 2010. № 12 (143). С. 71 - 74.

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.

Бахтизин Р.Н., Нургалиев Р.З., Уразаков К.Р. Эксплуатация насосныхскважин, осложненных механическими примесями. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2016. 91 с.

Пат. 2382237 РФ, МПК F 04 D 13/10. Погружная электроцентробежная насосная установка / Д.П. Казаков, К.Р. Уразаков, А.С. Топольников, А.А. Кудрявцева. 2008122743/06, Заявлено 04.06.2008; Опубл. 20.02.2010. Бюл. 5.

Гилаев Г.Г., Бахтизин Р.Н., Уразаков К.Р. Современные методы насосной добычи нефти. Уфа: Изд-во «Восточная печать», 2016. 412 с.

Уразаков К.Р., Жулаев В.П., Латыпов Б.М., Булюкова Ф.З., Молчанова В.А., Белозеров В.В. Оборудование для насосной эксплуатации скважин с направленным профилем ствола. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2018. 354 с.

Топольников А.С., Уразаков К.Р., Казаков Д.П. Численное моделирование обтекания погружной части установок электроцентробежных насосов с фильтром // Нефтегазовое дело. 2009. Т. 7. № 2. С. 88 - 95.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2020-5-122-130

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2020 К. Р. Уразаков, Н. А. Абдуллин, Ш. А. Алиметов

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

УФА, УГНТУ, 2020