ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДОБЫЧИ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ В НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИНАХ С ПОМОЩЬЮ СПЕЦИАЛЬНЫХ СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ
(RESEARCH FOR THE POSSIBILITY OF HIGH-VISCOSITY OIL EXTRACTION IN DIRECTIONAL WELLS USING DOWNHOLE SUCKER ROD PUMPS)
На сегодняшний день в России множество скважин с рядом осложняющих факторов. Их эксплуатация требует новых научно-технических решений по конструированию добычного оборудования, в частности скважинных штанговых насосов. Перед инженерами и конструкторами стоит задача расширения области применения данного вида оборудования для добычи высоковязких нефтей из наклонно-направленных скважин. Один из путей ее реализации – исследование работы клапанного узла и его модернизация. Существует множество конструкций клапанных узлов, широко применяемых в скважинных штанговых насосах: шариковые, золотниковые, тарельчатые, с направляющим штоком, управляемые, с принудительным закрытием, самоустанавливающиеся. Однако применение данных типов клапанных пар в скважинах с вязкостью нефтей более 30 мПа.с и большими углами отклонения от вертикали до сих пор подробно не исследовалось. В данной статье описана методика стендовых испытаний клапанной пары скважинного штангового насоса специальной конструкции (тип КТС), проведенных на кафедре машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности ФГАОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина». Полученные результаты позволяют уточнить и расширить область применимости данного вида клапанного узла в скважине при таких осложненных условиях, как высокая вязкость пластовой жидкости и большой угол искривления скважины. Получены зависимости величины утечек в исследуемых клапанных узлах от вязкости перекачиваемой жидкости и угла отклонения оси «клетки» клапанов от вертикали, а также их сравнение с зависимостями, полученными при испытаниях стандартных шариковых клапанных пар.
A lot of wells in Russia have multiple complicating factors. Their operation requires new scientific and technical solutions in production equipment design, particularly sucker rod pumps. Engineers and designers have to expand the scope of this equipment type to produce high-viscosity oils from directional wells. One way to do it is to study the operation of the valve assembly and upgrade it. There are many valve assembly designs widely used in sucker rod pumps: ball, spool, poppet, stem-guided, piloted, forced-closing, and self-aligning ones. However, using them in wells with an oil viscosity of more than 30 mPa.s and large vertical deviation angles has not been studied in detail yet. The article describes a bench testing method for a valve assembly of a special-design sucker rod pump (KTS type). The method was performed at the Department of Machinery and Equipment for the Oil and Gas Industry of the National University of Oil and Gas “Gubkin University.” The results make it possible to clarify and expand the scope of this valve assembly type application under such complicated well conditions as high viscosity of the formation fluid and large angles of well curvature. We also obtained dependencies of the leakage rate in the studied valve assemblies on the viscosity of the fluid being pumped and the vertical deviation angle of the valve cage axis and compared them with the test results for standard ball valve assemblies.
1 ФГАОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина» (Москва, Россия). 2 ООО «АксТим Тех» (Москва, Россия). 3 ООО «Российская инновационная топливно-энергетическая компания» (Волгоград, Россия). 4 ООО «ЭЛКАМ» (Пермь, Россия).
1 National University of Oil and Gas “Gubkin University” (Moscow, Russia). 2 OOO AxeTeam Tech [OOO “AksTim Tekh”] (limited liability company) (Moscow, Russia). 3 LLC RITEK (Volgograd, Russia). 4 ELKAM LLC (Perm, Russia).
Долов Т.Р., Сабиров А.А., Шайхулов Р.М. и др. Исследование возможности добычи высоковязких нефтей в наклонно-направленных скважинах с помощью специальных скважинных штанговых насосов // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2023. № 7–8. С. 66–70.
Dolov TR, Sabirov AA, Shaykhulov RM, Yarosh AI, Nurgaliev RG, Polezhaev RM. Research for the possibility of high-viscosity oil extraction in directional wells using downhole sucker rod pumps. Oil and Gas Territory [Territorija “NEFTEGAS”]. 2023; (7–8):66–70. (In Russian)
Камалетдинов Р.С. Механизированная добыча нефти: новые вызовы – новые решения // Деловой журнал Neftegaz.RU. 2023. № 4 (136). С. 42–47.
Исмагилов С.Ф. Совершенствование контроля работы штанговых насосных установок при эксплуатации скважин с направленным профилем ствола: дис. … канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2018. 114 с.
Ивановский В.Н., Сабиров А.А., Деговцов А.В. и др. Разработка и внедрение новой техники и технологии эксплуатации скважин малого диаметра с помощью насосных установок с канатной штангой // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2022. № 5 (131). С. 91–99. DOI:10.33285/1999-6934-2022-5(131)-91-99.
Патент № 203189U1 Российская Федерация, МПК E21B 43/00, F04B 47/02. Скважинный штанговый насос с разрядной камерой: № 2020143037: заявл. 25.12.2020: опубл. 25.03.2021; заявитель: ООО «Центр образования, науки и культуры имени И.М. Губкина» / Ивановский В.Н., Сабиров А.А., Деговцов А.В., Пекин С.С. // Google Patents: сайт. URL: https://patents.google.com/patent/RU203189U1/ru?oq=203189 (дата обращения: 11.07.2023).
Глуходед А.В. Расширение возможностей применения насосного оборудования, в том числе установок для ОРД // Инженерная практика. 2022. № 5. С. 8–13.
Долов Т.Р. Исследование работы клапанных узлов скважинных штанговых насосных установок: дис. … канд. техн. наук. Ухта: УГТУ, 2017. 154 с.
Долов Т.Р., Сабиров А.А., Шайхулов Р.М. и др. Определение области применения шариковых клапанных узлов в скважинном штанговом насосе в зависимости от угла искривления скважины // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2022. № 3 (129). С. 5–9. DOI:10.33285/1999-6934-2022-3(129)-5-9.
Kamaletdinov RS. Mechanized oil production: New challenges – new solutions. Neftegaz.RU. 2023; 136(4): 42–47. (In Russian)
Ismagilov SF. Improving the operation control of sucker-rod pump units during the operation of wells with directed wellbores. PhD thesis. Ufa State Petroleum Technological University; 2018. (In Russian)
Ivanovsky VN, Sabirov AA, Degovtsov AV, Bakaneev VS, Petrov AB, Zhulanov AV, et al. Development and implementation of new equipment and technology for the operation of small-diameter wells using pumping units with a cable-type sucker-rod hangers. Equipment and Technologies for Oil and Gas Complex [Oborudovanie i tekhnologii dlya neftegazovogo kompleksa]. 2022; 131(5): 91–99. https://doi.org/10.33285/1999-6934-2022-5(131)-91-99. (In Russian)
Ivanovskiy VN, Sabirov AA, Degovtsov AV, Pekin SS. Downhole sucker rod pump with discharge chamber. RU203189U1 (Patent) 2020. (In Russian)
Glukhoded AV. Expanding the scope opportunities of pumping equipment, including dual production units. Engineering Practice [Inzhenernaya praktika]. 2022; (5): 8–13. (In Russian)
Dolov TR. Study of the operation of valve assemblies of downhole sucker rod pumping units. PhD thesis. Ukhta State Technical University; 2017. (In Russian)
Dolov TR, Sabirov AA, Shaikhulov RM, Yarosh AI, Nurgaliev RG. Determining the scope of use of ball valve assemblies in a downhole sucker-rod pump depending on the well curvature angle. Equipment and Technologies for Oil and Gas Complex. 2022. 129(3): 5–9. https://doi.org/10.33285/1999-6934-2022-3(129)-5-9. (In Russian)
Вход
Главная
Журналы
Назад к журналу