Аналіз досліджень впливу закручування потоку на характеристику свердловинних струминних насосів
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9973-2020-4(77)-31-40Анотація
Область використання свердловинних ежекційних систем обмежена низьким значенням коефіцієнта корисної дії струминного насоса, величина якого зазвичай не перевищує 35 %. Значні втрати енергії при змішуванні потоків є причиною низького коефіцієнта корисної дії струминного насоса. Енергетичні показники свердловинної ежекційної системи можуть бути підвищені шляхом створення в проточній частині струминного насоса закручених вихрових циркуляційних течій. При цьому оптимізується характер змішування потоків та зростають енергетичні показники струминного насоса. В процесі дослідження конструкцій, особливостей робочого процесу та досвіду використання призначених для буріння ежекційних систем, експлуатації та ремонту нафтогазових свердловин встановлено, що закручування робочого середовища в свердловинних струминних насосах може здійснюватись застосуванням направляючих елементів, розміщених під певним кутом в набігаючому потоці, та обертанням окремих деталей ежекційної системи за допомогою зовнішнього привода і гідравлічних турбін. Використання направляючих елементів та гідравлічних турбін зумовлює необхідність застосування для закручування робочого середовища частини енергії робочого потоку, яка приводить в дію свердловинний струминний насос. В нафтогазових ежекційних системах може реалізовуватись закручування робочого, інжектованого та змішаного потоків, а також комбіноване одночасне закручування декількох потоків. Аналізуючи досвід використання вихрових струминних апаратів встановили, що закручування потоку дає змогу підвищити величину коефіцієнта інжекції струминного насоса на 38,1 %, ККД – до 70 %, розрідження в приймальній камері – до 40 %. Зростання основного геоме-тричного параметра струминного насоса зменшує вплив закручування потоку на характеристики ежек-ційної системи. Закручування потоку в свердловинних струминних насосах може бути рекомендоване при реалізації довготривалих технологічних процесів, наприклад при видобуванні пластового флюїду, коли величина коефіцієнта корисної дії ежекційної системи суттєво впливає на собівартість нафтовидобутку.
.
Завантаження
Посилання
Panevnik D. A., Panevnik A. V. Issledo-vanie sovmestnoy rabotyi struynogo i plun-zhernogo nasosov s balansirnyim krivoshipno shatunnyim privodom. Neftyanoe hozyaystvo. 2020. Νο 2. P. 58–61.[in Russian]
Panevnik D. A., Panevnik A. V. Povy-ishenie energoeffektivnosti ispolzovaniya skva-zhinnyih struynyih nasosov. Energetika. Izv. vyissh. ucheb. zavedeniy i energ. ob'edineniy SNG. 2020. T. 63. No 5. P. 462–471. [in Rus-sian]
Zhu H.–Y., Liu Q.–Y.Pressure draw-down mechanism and design principle of jet pump bit. Scientia Jranica B. 2015. Vol. 22 (3) . P. 792 – 803.
Zhu H. Y. Liu Q.Y., Wang T. Reducing the bottom-hole differential pressure by vortex and hydraulic jet methods. Journal of Vibroen-gineering. 2014. № 8. Р. 2224–2249.
Nunez O. A., Pough T. S., Hubbard I. Gas lift jet pump hybrid completion reduces non-productive time during unconventional well production: SPE Argentina Exploration and Production of Unconventional Resources Sym-posium, Buenos Aires, Argentina, 1–3 june 2016. SPE – 180958 – MS. 9 p.
Dubei O. Ya. Pidvyshchennia efektyv-nosti ustanovok sverdlovynnykh shtanhovykh nasosiv shliakhom zastosuvannia nafto-hazovykh ezhektoriv: dys. ... kand. tekhn. nauk. Ivano-Frankivsk, 2017. 217 p. [in Ukrainian]
Salu S. U., Soliman M., Ansari N. Un-conventional flare gas recovery system (FGRS) : Рroceeding of the SPE Annual Technical Sym-posium and Exhibition, Al-Khobar, Saudi, Ara-bia, 21–24 april 2014. – SPE–172240–MS. – 4 p.
Concentric coiled tubing well vacuuming effectively removes flowline hydrates / L. Du-que, Z. Guimaraes, V. Almeida, J. Chagas, R. Barros, P. Fonseca, N. Siqueira : SPE/ICoTA Coiled Tubing and Well Intervention confer-ence, Texas (Woodlands), USA, March 27–28 2012. 7 p.
Kryzhanivskyi Ye. I., Panevnyk D. O. Optymizatsiia konstruktorskykh ta rezhymnykh parametriv sverdlovynnoi ezhektsiinoi systemy. Naftohazova enerhetyka. 2020. № 2. P.73–80. [in Ukrainian]
Gugulothy S. K., Manchikatla S. Experimental and performance analysis of single nozzle jet pump with various mixing tubes. International Journal of Recent advances in Mechanical Engineering (IJMECH). 2014. Vol. 3. № 4. P.119–133.
Ismagilov A. R., Spiridonov E. K. Operational process and characteristics of liquid-gas jet pumps with the ejected vapor-gas medium. Procedia Engineering. 2016. Vol. 150. P. 247–253.
Sheha A. A. A., Nasr M., Hosien M.A., Wahba E. M. Computational and experimental study on the water-jet pump performance. Journal of Applied Fluid Mechanics. 2018. Vol. 11. No 4. P. 1013–1020.
Alekseenko S.V., Kuybin P.A., Orlov V.L. Vvedenie v teoriyu kontsentrirovannyih vihrey. Novosibirsk : in-t teplofiziki SORAN, 2003. 504 p. [in Russian]
Gromeka I. S. Sobranie sochineniy. AN SSSR. M.: Izdatelstvo AN SSSR, 1952. 296 p. [in Russian]
Aryikova A. I. Vintoobraznoe dvizhenie potoka v promyivnyih ustroystvah gidrouzlov.
Almatyi : Nauka, 1984. 96 p. [in Russian]
Danilov Yu. I., Dzyubenko B. V., Dreytser G. A., Ashmantas L. A. Teploobmen i gidrodinamika v kanalah slozhnoy formyi. M.: Mashinostroenie, 1986. 200 p. [in Russian]
Ustimenko B. P. Protsessyi turbulent-nogo perenosa vo vraschayuschihsya techeni-yah. Alma-Ata: Nauka, 1977. 228 p. [in Rus-sian]
Smitberg E., Lendis F. Trenie i harakter-istiki teploobmena pri vyinuzhdennoy kon-vektsii v trubah s zavihritelyami iz skruchennoy lentyi. Trudyi amerikanskogo obschestva in-zhenerov-mehanikov. Teploperedacha. M.: Mir, 1964. No 1. P. 52–65. [in Russian]
Schukin V. K. Teploobmen i gidro-dinamika vnutrennih potokov v polyah masso-vyih sil. M.: Mashinostroenie, 1980. 240 p. [in Russian]
Ermakov Yu. A. Poleznyiy smerch. Izobretatel i ratsionalizator. 1982. No 11. P. 24 – 25. [in Russian]
Letyagin V. G., Schukin V. K., Halatov A. A., Kozhevnikov A. V. Gidravlicheskoe so-protivlenie pri techenii zakruchennogo potoka v dlinnyih trubah. Vihrevoy effekt i ego prime-nenie v tehnike: Sb.tr.Kuybyishevskogo avi-atsionnogo in-ta, 1976. P. 203–209. [in Rus-sian]
Badzhanov B. M., Seytasanov I. S. Smeshenie strui v ogranichennom stenkami prostranstve: Sbornik nauchn. trudov, posvyaschennyih 85-letiyu so dnya rozhdeniya R.Zh. Zhulaeva. Zhambyil, 1995. P.27-28. [in Russian]
Gilev A. V., Zbinets S. V. Pnevmoe-zhektsionnyiy sposob udaleniya burovoy melo-chi iz tehnologicheskih skvazhin. Vestnik Ir-kutskogo
gosudarstv. tehnich. univers. 2009. Vol.38. No 2. P. 20–22. [in Russian]
Abduramanov A. A., Abirov A. A. Re-zultatyi eksperimentalnogo issledovaniya vihrevogo gidroelevatora. Nauchnyie issledo-vaniya v melioratsii i vodnom hozyaystke: sb. na-uchn. tr. VNIIVH. 2004. Vol.41. No1. P.19–26. [in Russian]
Ermakov Yu. M., Drozdov A. N. Vintovyie nasadki v razvitii struynyih appa-ratov. Vestnik mashinostroeniya. 1996. No 4. P. 43–44. [in Russian]
Sazonov Yu. A. Razrabotka ustroystva, snizhayuschego differentsialnoe davlenie na zaboe skvazhinyi i povyishayuschego skorost bureniya: dis. …kand. tehn. nauk. M., 1989. 176 p. [in Russian]
.png)
