levitra bitcoin

+7(495) 123-XXXX  г. Москва

 

 

 

 

 

ВАС ПРИВЕТСТВУЕТ

VIP Studio ИНФО

 

Публикация Ваших Материалов

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Phasellus rutrum, libero id imperdiet elementum, nunc quam gravida mi, vehicula euismod magna lacus ornare mauris. Proin euismod scelerisque risus. Vivamus imperdiet hendrerit ornare.

Верстка Полиграфии, WEB sites

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Phasellus rutrum, libero id imperdiet elementum, nunc quam gravida mi, vehicula euismod magna lacus ornare mauris. Proin euismod scelerisque risus. Vivamus imperdiet hendrerit ornare.

Книжная лавка

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Phasellus rutrum, libero id imperdiet elementum, nunc quam gravida mi, vehicula euismod magna lacus ornare mauris. Proin euismod scelerisque risus. Vivamus imperdiet hendrerit ornare.

А.А. Малюгин,  (Соискатель, Санкт-Петербургский государственный университет)

Д.В. Казунин,  (Д.т.н., доцент, главный научный сотрудник, Санкт-Петербургский государственный университет)

Серия «Естественные и Технические науки» # ЯНВАРЬ  2017

Скважинный штанговый насос
Предложена математическая модель динамики штанг и гидравлики цилиндра глубинной насосной установки для тренажерной системы реального времени. Модель учитывает содержание свободного газа в нефти на приеме насоса. На выходе модели получается динамограмма нагрузки на конце полированного штока. Представлены расчётные динамограммы, соответствующие штатному режиму работы насоса, а также работе с осложнениями или неисправностями.

Ключевые слова: Скважинный штанговый насос, полированный шток, газовое число, динамограмма.

 

Введение

Активное развитие нефтедобывающей отрасли, усложнение процессов бурения и добычи углеводородов требует качественной подготовки персонала. Это касается и подготовки операторов оборудования освоения скважин. Одним из способов добычи нефти из скважин является использование скважинного штангового насоса (СШН). Особенно актуально их применение для малодебитных скважин. Одним из основных инструментов контроля и диагностирования осложнений в процессе эксплуатации скважины штанговым насосом является динамометрия СШН, которая представляет собой получение диаграммы зависимости нагрузки на полированном штоке от положения его верхнего конца [1, 2, 3, 5].

Одним из направлений подготовки персонала является использование тренажерных систем реального времени, имитирующих рабочую среду для обучаемого. Важнейшей частью тренажерной системы являются математические модели объектов и процессов. Математическое модели могут использоваться в средствах обучения операторов или ознакомления с принципами работы установки. В данной статье описывается математическая модель динамики штангового насоса, позволяющая получить динамограммы на штоке в штатном режиме и при появлении осложнений разного типа. Данная модель использована в тренажере эксплуатации и освоения скважин. В работе внимание сосредоточено на математическом моделировании динамики штанг глубинного насоса и гидравлики цилиндра насоса.

На модель, работающую в составе тренажерной системы, налагается ряд специальных требований:

  • Параметры системы могут задаваться в широком диапазоне значений. Колонна штанг может конфигурироваться из различных частей и материалов с разными свойствами. Глубина скважины может достигать нескольких километров.
  • Модель должна имитировать определенный набор эффектов, имеющих место при эксплуатации реального оборудования. Должны воспроизводиться колебательные процессы, связанные с движением колонны с учетом наличия жидкости, ее газовым числом на приеме насоса.
  • Модель может работать как в реальном времени, так и в ускоренном режиме. Причем на одной вычислительной машине класса intel core i5 может запускаться параллельно до 6 моделей для скважин и насосов разной конфигурации.
  • Одним из результатов моделирования должна быть динамограмма полированного штока. Все расчетные величины должны быть адекватными в сравнении с реальными данными.
  • Важны аспектом обучения является отработка действий во внештатных ситуациях. Поэтому функциональность модели должна включать имитации осложнений и неисправностей: утечки и засорения в всасывающей и нагнетательной частях, прихват плунжера, низкая посадка плунжера и его заедание в верхней части цилиндра, влияние свободного газа в поступающей в цилиндр жидкости.

На рис. 1 представлена принципиальная схема СШН. Основными частями установки являются система штанг, плунжер, движущийся внутри цилиндра, всасывающий и нагнетательной клапан, насосно-компрессорные трубы (НКТ). Верхний конец штанг приводится в движение станком-качалкой [1, 2].

Исходя из требований к функциональности тренажера, была выбрана модель длинного упругого стержня в скважине. Движение верхнего конца колонны штанг задается через частоту и длину хода полированного штока. Сделаны следующие допущения:

  • Свободный газ, поступающий в объем под плунжером на приеме насоса , далее не растворяется и не выделяется в жидкости.
  • Рассматривается только растяжение колонны штанг, НКТ считаются абсолютно твердыми.
  • Скважина, НКТ и колонны штанг считается строго вертикальной. Эффекты изгиба НКТ не рассматриваются.
  • Игнорируется трение муфт соединения штанг и других узлов о стенки НКТ, кроме трения плунжера о стенку цилиндра насоса.

Читать полный текст статьи …


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Мищенко И. Т. Скважинная добычи нефти. М.: Нефть и газ, 2003. 816 с.
2. Щуров И. В. Технология и техника добычи нефти. М.: Недра, 1983, 510 с.
3. Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Скважинные насосные установки для добычи нефти. М.: Нефть и газ, 2002. 824 с.
4. Ковшов В. Д., Сидоров М. Е., Светлакова С. В. Моделирование динамограммы станка-качалки. Утечки в клапанах // Нефтегазовое дело. 2005, Т. 3, с. 47-54.
5. Ковшов В. Д., Сидоров М. Е., Светлакова С. В. Моделирование динамограммы станка-качалки. Нормальная работа насоса // Нефтегазовое дело. 2004, Т. 2, с. 75-81.
6. Лекомцев А.В. Оценка глубины подвески штанговых глубинных насосов в скважинах Уньвинского месторождения // Вестник ПНИПУ = State National Research Polytechnical University of Perm. Geology. Oil and Gas Engineering and Mining. Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2011. - № 1. - С. 85-93.
7. Топольников А.С. Моделирование динамических нагрузок на полированный шток станка–качалки при неисправностях в работе штангового насоса // Труды Института механики им. Р.Р. Мавлютова УНЦ РАН. - 2014. - № 10. – С. 95-101.
8. В. Б. Садов. Моделирование динамограмм с различными дефектами оборудования нефтяной скважины // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». – 2013. – Т. 13. – № 1. – С. 16–25.
 



© 
А.А. Малюгин, Д.В. Казунин, Журнал "Современная наука: актуальные проблемы теории и практики".
 

 

 

  1. Комментарии (0)

  2. Добавить свои
There are no comments posted here yet

Оставьте свой комментарий

Posting comment as a guest.
Вложения (0 / 3)
Share Your Location
Введите текст с картинки. Не разобрать?
 
SCROLL TO TOP

������ ����������� Rambler's Top100 �������@Mail.ru