УДК 622.276.054.22
(UDK 622.276.054.22)
(THE EFFECT OF THE DOWNHOLE PUMP AND ROPE ROD DESIGN ON THE ELONGATION OF THE ROD COLUMN AND THE PRODUCTION OF A DOWNHOLE PUMPING UNIT WITH A ROPE ROD)
Статья посвящена отечественному опыту эксплуатации скважинными насосными установками с канатной штангой скважин с боковыми стволами малого диаметра и искривленных скважин. Особое внимание уделено разработкам в данной области сотрудников кафедры машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности Российского государственного университета нефти и газа (Национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина. В частности, дано описание принципиальной схемы и конструкции скважинного штангового невставного насоса с разрядной камерой, позволяющего уменьшить удлинение канатной штанги и увеличить подачу скважинного насоса. Отмечено, что конструкция нового насоса позволяет создать дополнительное растягивающее усилие на нижнюю часть колонны штанг, предотвращая тем самым зависание колонны штанг.
Предложены теоретические зависимости для определения нагрузки на колонну штанг в месте присоединения к плунжеру насоса, под действием которой происходит упругая деформация штанг, для специальных дифференциальных скважинных штанговых насосов и невставных насосов с разрядной камерой.
По результатам расчетов и опытно-промысловых испытаний описано влияние конструкции используемого скважинного штангового насоса и конструкции канатной штанги на подачу насоса.
The article is devoted to the domestic experience of operating downhole rope-rod pumping units in wells with small diameter sidetracks and curved wells. Particular attention is paid to the developments in this area of the employees of the Department of machines and equipment of oil and gas industry of the Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University). Specifically, there is a description of the principal scheme and design of downhole sucker-rod pump with a discharge chamber, allowing to reduce elongation of the rope rod and increase downhole pumping capacity. It is noted that the design of the new pump allows creating additional tensile force on the lower part of the rod string, thereby preventing the rod string from hanging.
Theoretical dependences for determining the load on the rod string at the place of connection to the pump plunger, under the action of which the elastic deformation of rods occurs, for special differential borehole rod pumps and non-insertion pumps with a discharge chamber are offered.
Based on the results of calculations and field tests, the influence of the design of the used downhole sucker-rod pump and the rope rod design on the pump flow rate is described.
Ш.А. Алиев1, e-mail: mr.aliev111@mail.ru
А.В. Деговцов1, e-mail: degovtsov.aleksey@yandex.ru
О.В. Третьяков2, e-mail: priemnaya@lp.lukoil.com
С.В. Меркушев2, e-mail: priemnaya@lp.lukoil.com
Д.Н. Красноборов2, e-mail: denis.krasnoborov@lp.lukoil.com
1 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина» (Москва, Россия).
2 ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» (Пермь, Россия).
Sh.A. Aliyev1, e-mail: mr.aliev111@mail.ru
A.V. Degovtsov1, e-mail: degovtsov.aleksey@yandex.ru
O.V. Tretyakov2, e-mail: priemnaya@lp.lukoil.com
S.V. Merkushev2, e-mail: priemnaya@lp.lukoil.com
D.N. Krasnoborov2, e-mail: denis.krasnoborov@lp.lukoil.com
1 Federal State Autonomous Educational Institution for Higher Education “Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)” (Moscow, Russia).
2 LUKOIL-Perm LLC (Perm, Russia).
Ивановский В.Н., Ивановский Н.Ф., Галустов А.М. О возможности применения каната в качестве непрерывных насосных штанг // Машины и нефтяное оборудование: реферативный научно-технический сборник. М.: ВНИИОЭНГ, 1981. № 6. С. 11–15.
Ивановский В.Н. Исследование работоспособности непрерывных наматываемых штанг глубинно-насосных установок: дис. … канд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП имени И.М. Губкина, 1981. 217 с.
Деговцов А.В. Повышение эффективности штанговых скважинных насосных установок с балансирным приводом путем использования канатов в качестве колонны штанг: дис. … канд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП имени И.М. Губкина, 1985. 142 с.
Ивановский В.Н., Сабиров А.А., Деговцов А.В. и др. Опыт эксплуатации скважин с боковыми стволами малого диаметра насосными установками с канатной штангой в ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2015. № 3. С. 78–87.
Ивановский В.Н., Сабиров А.А., Деговцов А.В. и др. Создание и внедрение технологии и оборудования для эксплуатации нефтяных скважин малого диаметра насосными установками с канатными штангами // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2021. № 1–2. С. 36–48.
Ивановский В.Н., Деговцов А.В., Сабиров А.А. и др. Анализ вероятности безотказной работы скважинных насосных установок с канатной штангой на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 7–8. С. 74–81.
Алиев Ш.А., Зиновьев А.В., Деговцов А.В., Пекин С.С. Исследования прочностных свойств канатов различной конструкции, используемых в качестве канатных штанг, при действии сжимающих нагрузок // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2019. № 6. С. 52–57.
Ивановский В.Н., Сабиров А.А., Деговцов А.В. и др. Результаты опытно-промышленных испытаний скважинных штанговых невставных насосов с разрядной камерой на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2020. № 2 (116). С. 10–14.
Ivanovsky V.N., Ivanovsky N.F., Galustov A.M. On the Possibility of Using the Rope as a Continuous Pump Rods. Mashiny i oborudovanie [Machines and Oil Equipment=: abstract scientific and technical collection. Moscow: All-Russian Scientific-Research Institute of Organization, Management and Economics of Oil and Gas Industry; 1981. Iss. 6. P. 11–15. (In Russ.)
Ivanovsky V.N. Research of Working Capacity of Continuous Reeled Rods of Depth-Pumping Units: Ph.D. Thesis in Engineering Science. Moscow: I.M. Gubkin Moscow Institute of the Petrochemical and Gas Industry; 1981. 217 p. (In Russ.)
Degovtsov A.V. Improving the Efficiency of Rod-Type Downhole Pumping Units with a Balancing Drive by Using Ropes as a Rod String: Ph.D. Thesis in Engineering Science. Moscow: I.M. Gubkin Moscow Institute of the Petrochemical and Gas Industry; 1985. 142 p. (In Russ.)
Ivanovskiy V.N., Sabirov A.A., Degovtsov A.V. et al. Experience in the Operation of Wells with Side Holes of Small Diameter Pumping Units with the Cable Rod in LUKOIL-Perm LLC. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2015;(3):78–87. (In Russ.)
Ivanovskiy V.N., Sabirov A.A., Degovtsov A.V. et al. Creation and Implementation of Technology and Equipment for Small Diameter Oil Well Exploitation with Rope Rod Pumping Units. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2021;(1–2):36–48. (In Russ.)
Ivanovsky V.N., Degovtsov A.V., Sabirov A.A. et al. Probability Analysis of Fault-Free Operation of Downhole Pumping Units with the Cable Rod at the Fields of LUKOIL-PERM LLC. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2017;(7–8):74–81. (In Russ.)
Aliev S.A., Zinoviev A.V., Degovtsov A.V., Pekin S.S. Studies of the Strength Properties of Various Designs Ropes, used as Rope Rods, under the Action of Compressive Loads. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2019;(6):52–57. (In Russ.)
Ivanovsky V.N., Sabirov A.A., Degovtsov A.V. et al. The Results of Field Trials of Deep-Well Sucker-Rod Non-Inserted Pumps with a Discharge Chamber at the Fields of LUKOIL-Perm LLC. Oborudovanie i tekhnologii dlya neftegazovogo kompleksa [Equipment and Technologies for Oil and Gas Industry]. 2020;2(116):10–14. (In Russ.)