Газовая Промышленность 10.2022

Краткое сообщение

УДК 004.002:622.276.6
(UDK 004.002:622.276.6)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

БУРЕНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО СКВАЖИН (DRILLING AND WELL CONSTRUCTION)

ВЫБОР ТИПА СКВАЖИННОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ВИБРАТОРА С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА АНАЛИЗА ИЕРАРХИЙ

(SELECTION OF DOWNHOLE HYDRAULIC VIBRATOR BASED ON ANALYTIC HIERARCHY PROCESS)

Рассмотрено применение метода анализа иерархий для выбора гидравлического скважинного вибратора при наличии качественной, но не всегда четко заданной информации о различных устройствах этого типа, а также с учетом специфических требований при их использовании в специально подготовленных мелких (50–200 м) скважинах для вибросейсмического воздействия на продуктивные пласты. Целью исследования стал выбор устройства, характеристики которого соответствуют требованиям к вибросейсмическому воздействию. Технические параметры определяют критерии (к ним относятся ресурс работы, расход жидкости через вибратор, давление нагнетания, эффективная работа в диапазоне частот 5–20 Гц, возможность стабилизации частоты с точностью 0,1 Гц), а тип вибратора – альтернативы. В качестве последних согласно методу анализа иерархий приняты следующие виды устройств: гидродинамические на основе центробежных форсунок с одной напорной ступенью, гидродинамические на основе центробежных форсунок с двумя напорными ступенями, гидравлические золотникового типа (сирены), гидравлические золотникового типа автоколебательные и клапанно-пружинные. Приведены краткое описание принципа работы предложенных вибраторов, особенности их эксплуатации и соответствие тактико-технических характеристик принятым критериям. На заключительном этапе исследования по методу анализа иерархий рассчитаны обобщенные приоритеты (ранги) относительно основной цели, из которых следует, что предпочтение следует отдать гидродинамическим устройствам на основе центробежных форсунок с двумя или одной напорными ступенями. На втором месте – гидравлические роторные вибраторы золотникового типа (сирены).

This article addresses application of analytic hierarchy process for selection of a downhole hydraulic vibrator when high-quality, but not always clearly defined information about various devices of this type is available, as well as specific requirements on their use in shallow (50–200 m) specially treated wells for vibroseismic impact on productive reservoir. Achieving compliance of the device specifications with the requirements for vibroseismic impact is set as the main goal. Criteria are defined by specifications (including runtime, vibrator fluid flow rate, discharge pressure, effective operation within 5–20 Hz range, frequency stabilization with 0.1 Hz precision), and alternatives are defined the type of vibrator. According to the analytic hierarchy process, the following types of devices are adopted as the alternatives: hydrodynamic units with centrifugal nozzles and a single pressure stage, hydrodynamic units with centrifugal nozzles and two pressure stages, hydraulic spool-type units (horns), hydraulic spool-type units with automatic oscillation and valve-spring type units. This article briefly describes operating methods and features of the proposed vibrators, as well as compliance of their performance characteristics with the criteria specified. At the final stage of the study, using analytic hierarchy process, we calculated generalised priorities (ranks) in relation to the main goal. Thus, it follows that preference should be given to hydrodynamic devices with centrifugal nozzles and two or one pressure stages. Hydraulic spool-type rotor vibrators (horns) take the second place.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР, СКВАЖИНА, ДОМИНАНТНАЯ ЧАСТОТА, ДАВЛЕНИЕ, РАСХОД ЖИДКОСТИ, МЕТОД АНАЛИЗА ИЕРАРХИЙ, КРИТЕРИЙ, АЛЬТЕРНАТИВА

HYDRAULIC VIBRATOR, WELL, DOMINANT FREQUENCY, PRESSURE, FLUID FLOW RATE, ANALYTIC HIERARCHY PROCESS, CRITERION, ALTERNATIVE

Ю.А. Бурьян, д.т.н., проф., ФГАОУ ВО «Омский государственный технический университет» (Омск, Россия), burian7@mail.ru
И.Н. Квасов, к.э.н., доцент, ФГАОУ ВО «Омский государственный технический университет», inkv1@yandex.ru
В.Н. Сорокин, д.т.н., ФГАОУ ВО «Омский государственный технический университет», Sorokin.vn@mail.ru

Yu.A. Burian, DSc in Engineering, Professor, Omsk State Technical University (Omsk, Russia), burian7@mail.ru
I.N. Kvasov, PhD in Economics, Associate Professor, Omsk State Technical University, inkv1@yandex.ru
V.N. Sorokin, DSc in Engineering, Omsk State Technical University, Sorokin.vn@mail.ru

Уметбаев В.Г. Геолого-технические мероприятия при эксплуатации скважин. М.: Недра, 1989. 214 с.

Селезнев В.С., Еманов А.Ф., Кашун В.Н. и др. Активная сейсмология с мощными вибрационными источниками / отв. ред. Г.М. Цибульчик. Новосибирск: ИВМиМГ СО РАН, 2004. 386 с.

Чичинин И.С. Вибрационное излучение сейсмических волн. М.: Недра, 1984. 224 с.

Патент № 2379488 Российская Федерация, МПК E21B 43/16 (2006.01). Способ интенсификации нефтеотдачи пласта и устройство для его осуществления: № 2007130437/03: заявл. 08.08.2006: опубл. 20.01.2010 / Бурьян Ю.А., Сорокин В.Н. // Yandex.ru: патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2379488C2_20100120 (дата обращения: 04.10.2022).

Бурьян Ю.А., Сорокин В.Н. Скважинный вибрационный источник упругих волн типа «пульсирующий цилиндр» // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2010. № 4 (82). С. 58–62.

Яковлев А.Л., Шамара Ю.А., Даценко Е.Н. Технические средства для обработок скважин с использованием виброволнового воздействия. Скважинные генераторы колебаний // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2016. № 1. С. 139–148.

Патент № 2144440 Российская Федерация, МПК B06B 1/20 (2006.01). Способ возбуждения колебаний потока жидкости и гидродинамический генератор колебаний: № 98116022/28: заявл. 24.08.1998: опубл. 20.01.2000 / Дыбленко В.П., Марчуков Е.Ю., Жданов В.И. и др. // Yandex.ru: патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2144440C1_20000120 (дата обращения: 04.10.2022).

Дыбленко В.П., Камалов Р.Н., Шариффулин Р.Я., Туфанов И.А. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия. М.: Недра, 2000. 380 с.

Жданов В.И. Автоколебания в жидкостных центробежных форсунках. М.: МАИ-ПРИНТ, 2007. 202 с.

Serdyukov S.V., Kurlenya M.V. Mechanism of oil production stimulation by low-intensity seismic fields // Acoustical Physics. 2007. Vol. 53, No. 5. P. 618–628.

Апасов Т.К., Апасов Р.Т., Апасов Г.Т. Методы интенсификации добычи нефти и повышения нефтеотдачи для месторождений Западной Сибири. Тюмень: Тюменский гос. нефтегазовый ун-т, 2015. 187 с.

Неволин В.Г. Опыт применения звукового воздействия в практике нефтедобычи Пермского края. Пермь, 2008. 54 с.

Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий / пер. с англ. Р.Г. Вачнадзе. М.: Радио и связь, 1993. 314 с.

Быкова Т.В. Метод анализа иерархий как инструмент решения практических задач многокритериальной оптимизации // Математическое моделирование, компьютерный и натурный эксперимент в естественных науках. 2019. № 1. С. 48–62.

Черноруцкий И.Г. Методы принятия решений. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 408 с.

Титов В.А., Хайрулин И.Г. К вопросу о форме свертки локальных векторов приоритетов альтернатив по частным критериям в обобщенный вектор в методе анализа иерархий // Фундаментальные исследования. 2013. № 10. С. 2020–2025.

Бурьян Ю.А., Квасов И.Н., Сорокин В.Н. К вопросу о выборе скважинного генератора упругих волн для технологии вибросейсмического воздействия на нефтегазовые пласты // Проблемы машиноведения: материалы IV Междунар. науч.-техн. конф. / под ред. П.П. Балакина. Омск: Омский гос. техн. ун-т, 2021. С. 37–44.

Бурьян Ю.А., Сорокин В.Н. Управление частотой излучения гидравлического скважинного вибратора // Мехатроника, автоматизация, управление. 2008. № 6. С. 47–51.

Гамадиев А.Г. Выбор параметров, расчет статических и динамических характеристик регулятора расхода топлива. Самара: Самарский гос. аэрокосм. ун-т, 2007. 63 с.

Бурьян Ю.А., Сорокин В.Н., Корнеев В.С. и др. Интенсификация нефтедобычи методом вибросейсмического воздействия заглубленными источниками упругих волн. Омск: Омский гос. техн. ун-т, 2014. 212 с.

Umetbaev VG. Geological and Engineering Activities in Well Operation. Moscow: Subsoil [Nedra]; 1989. (In Russian)

Tsibulchik GM (ed.), Seleznev VS, Yemanov AF, Kashun VN, Glinskiy BM, Kovalevsky VV, et al. Dynamic Seismology with Powerful Vibrating Sources. Novosibirsk, Russia: Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics SB RAS; 2004. (In Russian)

Chichinin IS. Vibration Emission of Seismic Waves. Moscow: Subsoil; 1984. (In Russian)

Bur’jan JA, Sorokin VN. Oil recovery intensification method and device for it. RU2379488 (Patent) 2010.

Burian YuA, Sorokin VN. A borehole elastic waves vibration source of “a pulsating cylinder” type. Oil and Gas Studies [Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Neft’ i gaz]. 2010; 82(4): 58–62. (In Russian)

Yakovlev AL, Shamara YuA, Datsenko EN. Technical means for the treatment of wells with using vibration wave impact. Borehole oscillators. Science. Engineering. Technology (Polytechnical Bulletin) [Nauka. Tehnika. Tehnologii]. 2016; (1): 139–148. (In Russian)

Dyblenko VP, Marchukov EYu, Zhdanov VI, Kamalov RN, Tufanov IA. Method of excitation of liquid flow oscillations and hydrodynamic oscillator. RU2144440 (Patent) 2000.

Dyblenko VP, Kamalov RN, Shariffulin RYa, Tufanov IA. Rise in Productivity and Well Reanimation by Implementation of Vibration Waves. Moscow: Subsoil; 2000. (In Russian)

Zhdanov VI. Autooscillations in Centrifugal Fluid Nozzles. Moscow: MAI-PRINT; 2007. (In Russian)

Serdyukov SV, Kurlenya MV. Mechanism of oil production stimulation by low-intensity seismic fields. Acoustical Physics. 2007; 53(5): 618–628.

Apasov TK, Apasov RT, Apasov GT. Methods of Oil Production Stimulation and Oil Recovery Enhancement for the Fields of Western Siberia. Tyumen, Russia: Tyumen State Oil and Gas University; 2015. (In Russian)

Nevolin VG. The Experience of the Sonic Influence in the Practice of The Oil Recovery in the Perm District. Perm, Russia; 2008. (In Russian)

Saaty TL. Decision Making. The Analytical Hierarchy Process. Trans Vachnadze RG. Moscow: Radio and Communication [Radio i svyaz’]; 1993. (In Russian)

Bykova TV. Method of analysis of hierarchies as a tool to solve the practical tasks of multicriteria optimization. Mathematical Simulation, Computer and Full-Scale Experiment in the Natural Sciences [Matematicheskoe modelirovanie, komputernyj i naturnyj eksperiment v estestevnnyh naukakh]. 2019; (1): 48–62. (In Russian)

Chernorutsky IG. Decision Making Methods. Saint Petersburg: BChV-Petersburg; 2005. (In Russian)

Titov VA, Khairulin IG. The form of the local vectors convolution priorities of alternatives for private criteria in the generalized vectors in the analytic hierarchy process. Fundamental Research [Fundamental’nye issledovaniya]. 2013; (10): 2020–2025. (In Russian)

Burian YuA, Kvasov IN, Sorokin VN. Concerning selection of downhole generator of elastic waves for vibroseismic stimulation of oil and gas reservoirs. In: Balakin PP (ed.) Mechanical Science and Technology Update: Proceedings of the IV International Scientific Conference, 17–19 March 2020, Omsk, Russia. Omsk, Russia: Omsk State Technical University; 2021. p. 37–44. (In Russian)

Burjan YuA, Sorokin VN. Control by radiation frequency of hydraulic bore-hole vibrator. Mechatronics, Automation, Control [Mekhatronika, avtomatizatsiya, upravlenie]. 2008; (6): 47–51. (In Russian)

Gamadiev AG. Selection of Fuel Flow Controller Parameters, Calculation of its Static and Dynamic Characteristics. Samara, Russia: Samara State Aerospace University; 2007. (In Russian)

Burian YuA, Sorokin VN, Korneyev VS, Russkikh GS, Kapelyuhovskiy AA. Oil Production Enhancement by Vibroseismic Impact of Submerged Sources of Elastic Waves. Omsk, Russia: Omsk State Technical University; 2014. (In Russian)

NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 505 Б

+7 (495) 240-54-57