Автор: Дерменжи Иван Георгиевич
Должность: Студент
Учебное заведение: Тюменский индустриальный университет
Населённый пункт: Тюмень
Наименование материала: научная статья
Тема: Применение диофрагменных насосов для эксплуатации скважин работающих в периодическом режиме
Раздел: высшее образование
Эксплуатация
малодебитного
фонда
скважин,
оборудованных
УЭЦН,
сопряжена с рядом осложнений, вызванных конструктивными особенностями и
размерами проточной части как рабочих колес, так и направляющих аппаратов,
термобарическими условиями эксплуатации скважин и невысоким КПД.
К основным осложняющим факторам при эксплуатации малодебитного
фонда
скважин,
оборудованных
УЭЦН,
относятся,
во-первых,
засорение
мехпримесями, частицами породы и продуктами ГРП, выносимыми из пласта;
во-вторых,
солеобразование
на
рабочих
органах
и
поверхностях
глубинно-
насосного оборудования (ГНО) в результате эксплуатации в левой зоне напорно-
расходных характеристик (НРХ) и влияния термобарических условий; в-третьих,
рост интенсивности образования АСПО на внутренней поверхности НКТ в связи
с
низкой
скоростью
подъема
жидкости;
и,
в-четвертых,
повышение
газосодержания на приеме насоса в результате снижения забойного давления до
уровня или ниже давления насыщения (уменьшения столба жидкости на приеме
насоса), что приводит к перегреву погружного кабеля, отложению солей и к
постоянным остановкам по причине срыва подачи.
К основным осложняющим факторам при эксплуатации малодебитного
фонда
скважин,
оборудованных
УЭЦН,
относятся,
во-первых,
засорение
мехпримесями, частицами породы и продуктами ГРП, выносимыми из пласта;
во-вторых,
солеобразование
на
рабочих
органах
и
поверхностях
глубинно-
насосного оборудования (ГНО) в результате эксплуатации в левой зоне напорно-
расходных характеристик (НРХ) и влияния термобарических условий; в-третьих,
рост интенсивности образования АСПО на внутренней поверхности НКТ в связи
с
низкой
скоростью
подъема
жидкости;
и,
в-четвертых,
повышение
газосодержания на приеме насоса в результате снижения забойного давления до
уровня или ниже давления насыщения (уменьшения столба жидкости на приеме
насоса), что приводит к перегреву погружного кабеля, отложению солей и к
постоянным остановкам по причине срыва подачи.
Одной из характерных особенностей разработки нефтяных месторождений
является
существенное
увеличение
числа
малодебитных
скважин.
Наиболее
распространенными
при
эксплуатации
таких
скважин
являются
установки
скважинных
штанговых
насосов
(ШСНУ).
Однако
при
увеличении
интенсивности искривления ствола скважины и обводненности продукции, а
также при наличии в откачиваемой жидкости твердых механических примесей
имеет
место
резкое
уменьшение
междуремонтного
периода
скважин,
оборудованных
ШСНУ,
что
обусловлено
заклиниванием
или
повышением
износа плунжера насоса, обрывом и истиранием насосных труб и штанг. Для
таких
условий
эксплуатации
были
разработаны
установки
электродиафрагменных насосов, которые относятся к бесштанговым насосам,
что определяет их эксплуатационные качества.
Первые опытные экземпляры насосов показали, что наиболее уязвимыми
узлами
являются
редуктор
и
клапаны.
Наличие
песка
в
продукции
экспериментальных
скважин
приводило
к
образованию
песчаных
пробок
и
абразивному износу узлов. Однако и результаты последующих испытаний не
привели
к
созданию
надежной
конструкции.
Основной
показатель
работы
оборудования в скважине -межремонтный период составляет 206 сут, что на 71
сут ниже, чем у скважин, эксплуатируемых ШСНУ, и на 141 сут меньше, чем у
скважин
с
УЭЦН.
Наиболее
слабым
узлом
современных
УЭДН
является
электродвигатель – 67 % подъемов насосов произошло из-за отказа привода. При
этом основной причиной отказа является пробой обмотки статора ПЭД из-за
слабой межвитковой изоляции провода. На сопротивление изоляции влияет
попадающий в двигатель газ, диффундирующий через диафрагму.
К недостаткам можно отнести невысокую подачу до 20 м
3
/сут и очень
узкую область применения по подачам и напорам. При подаче 4 м
3
/сут напор
насоса составляет 2000 м, а при подаче 20 м
3
/сут – всего 600 м.
Общее
увеличение
производительности
составляет
порядка
35%.
Применение
кривошипно-шатунного
механизма,
усиленного
возвратной
пружиной, позволило исключить возможность зависания плунжера. Кроме того,
насос оснащается погружным блоком системы телеметрии.
В насосах с гидравлическим приводом диафрагмы при правильном выборе
конструкции и материала диафрагмы срок ее службы значительно больше, чем в
насосах с
механическим
приводом
диафрагмы,
а
параметры
таких
насосов
определяются
прочностью
и
работоспособностью
исполнительных
органов,
мощностью привода.