Устройство и принцип работы винтовых насосов, являющихся одной из наиболее перспективных технологий для добычи нефти в России и за рубежом. Методика расчета технико-экономических параметров технологий добычи нефти. Сравнительный анализ эффективности.
По сравнению со штанговыми винтовые насосы отличаются низкой металлоемкостью (масса наземного привода винтового насоса на порядок меньше массы станка-качалки), простотой установки и обслуживания, значительно меньшими экологическими рисками (при возвратно-поступательном движении полированного штока станка-качалки происходит катастрофический износ устьевого сальника, который зачастую приводит к разливу нефти). Однако современные установки винтовых насосов при соответствующем выборе кинематических параметров (коэффициент натяга, кинематическое соотношение и др.) позволяют успешно работать и в условиях маловязкой (нормальной) нефти [1]. Анализ современного состояния нефтедобывающего фонда (проблемы с недостижением потенциала добычи, большой периодический фонд скважин, применение в одних и тех же условиях эксплуатации различных технологий добычи нефти) говорит о существовании возможностей улучшить ситуацию в этом вопросе. Такой подход позволяет естественным образом учесть ограничения технологий добычи нефти (например, ограничение на максимальное содержание газа на приеме ЭЦН будет определять предельное давление на приеме, максимальный дебит и деградацию напора насоса) и избежать субъективных оценок. В качестве исходных данных для проведения расчетов выступают параметры технологического режима нефтедобывающей скважины, а именно - свойства разрабатываемого пласта (пластовые давление и температура, газовый фактор, давление насыщения, плотность и вязкость нефти, коэффициент продуктивности) и характеристики скважины (глубина до верхних дыр перфорации, диаметр обсадной колонны, среднее отклонение от вертикали, устьевое давление), а также технологические ограничения для каждого из анализируемых способов эксплуатации (максимальное содержание газа и температуры пластовой жидкости на приеме насоса, максимальная скорость вращения вала ЭЦН и винтового насоса, предельная длина хода плунжера штангового насоса и др.).На основе предложенной методики оценки технико-экономической эффективности способов эксплуатации можно сделать главный вывод о том, что винтовые насосы не являются узконаправленной технологией добычи нефти, а могут массово использоваться и успешно конкурировать с традиционными технологиями - электроцентробежными и штанговыми насосами - в широком диапазоне изменения параметров добычи.
Вывод
На основе предложенной методики оценки технико-экономической эффективности способов эксплуатации можно сделать главный вывод о том, что винтовые насосы не являются узконаправленной технологией добычи нефти, а могут массово использоваться и успешно конкурировать с традиционными технологиями - электроцентробежными и штанговыми насосами - в широком диапазоне изменения параметров добычи. При этом основные достоинства винтовых насосов (работа с высоковязкими эмульсиями, большим содержанием механических примесей и свободного газа в пластовой жидкости) обеспечивают их преимущества в тех зонах, где применение УЭЦН и УСШН ограниченно или невозможно.
Проведенные расчеты показывают, что при выборе оптимального способа добычи нефти большое внимание следует уделять не только технологическим преимуществам и недостаткам способов эксплуатации, но и учитывать такие параметры, как наработка на отказ, стоимость оборудования и его ремонта, ценовую и налоговую конъюнктуру. Достижение максимального дебита далеко не всегда гарантирует данной технологии преимущество над остальными, если сопутствующие издержки оказываются соизмеримы с полученной прибылью.
2. Уразаков К.Р., Валеев А.М., Абдулатипов У.М., Закиров А.Ф. Применение винтовых насосов с поверхностным приводом для добычи нефти // Нефтяное хозяйство. - 2003. - № 6. - С. 108-111.
3. Брот А.Р. Установки винтовых насосов с поверхностным приводом как способ рентабельной эксплуатации малодебитного фонда добывающих скважин // Нефтесервис. - 2010. - № 2. - С. 94-95.
5. Мищенко И.Т., Бравичева Т.Б., Ермолаев А.И. Выбор способа эксплуатации скважин нефтяных месторождений с трудноизвлекаемыми запасами. - М.: ФГУП Из-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005. - 448 с.
6. Ansari A.M., Sy!vester N,D., Shoham 0., Brill J.P. A Comprehensive Mechanistic Model for Two-Phase Flow in Wellbores // SPEPF 143, Trans., AIME (1994) 297.
7. Beggs H.D., Brill J.P. A Study of Two-Phase Flow in Inclined Pipes // JPT 607, Trans., AIME (1973) 255.
8. Zhang H., Wang Q., Sarica C., Brill J. A Unified Model for Gas-Liquid Pipe Flow via Slug Dynamics - Part 1: Model Development, Trans., ASME 125 (2003) 266.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
