ОПТИМАЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ЩЕЛИ КАРКАСНО-ПРОВОЛОЧНОГО ФИЛЬТРА

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.