Территория Нефтегаз 3-4.2024

Научная статья

EDN: JDXPHO

УДК 622.276.53
(UDK 622.276.53)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНОЙ ПРОГРАММЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ПРОВОЛОЧНЫХ ПРОНИЦАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

(DEVELOPMENT OF A PROGRAM FOR CALCULATING THE FILTRATION COEFFICIENT OF FILTER ELEMENTS MADE OF PERMEABLE WIRE MATERIALS)

Наличие механических примесей в пластовом флюиде приводит к абразивному и гидроабразивному износу скважинного оборудования. Самым распространенным и экономически эффективным методом его защиты от описанного негативного воздействия служит использование предвключенного устройства в виде фильтра. ООО «РЕАМ-РТИ» (г. Балашиха) предлагает фильтры – входные модули из проволочных проницаемых материалов с объемно-проволочной фильтрующей системой. Они работают по принципу механизма объемной фильтрации, при котором частицы механических примесей задерживаются внутри устройства за счет сил адгезии в результате их столкновения с внутренней поверхностью фильтрующего элемента.
Для подтверждения фильтрующих характеристик данных устройств проводят стендовые испытания, подготовка к которым занимает достаточно много времени. В связи с этим все чаще возникает необходимость в использовании специального программного обеспечения для расчета и моделирования фильтров с помощью ЭВМ. В данной статье представлены этапы определения коэффициента фильтрации фильтроэлементов из проволочных проницаемых материалов в разработанной авторами расчетной программе в системе компьютерной математики Mathcad. В результате была определена зависимость коэффициента фильтрации от размера частиц загрязнителя для описанного выше фильтрующего элемента. Для верификации предлагаемой расчетной программы проведено сравнение полученных данных с результатами стендовых испытаний фильтрующего блока из проволочных проницаемых материалов в Российском государственном университете нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина на кафедре машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности. Показано, что погрешность между расчетными и экспериментальными результатами не превышает 10 %, что позволяет использовать данную программу для определения коэффициента фильтрации фильтроэлементов.

Presence of solids in the reservoir fluid leads to abrasive and hydroabrasive wear of downhole equipment. The most common and cost-effective method of protecting it from the described negative impact is to use a pre-filter. REAM-RTI LLC (Balashikha) offers filters - intake modules made of permeable wire materials with a volumetric wire filter system. Their operation is based on the volumetric filtration mechanism, when solid particles are retained inside the device due to adhesion forces as a result of their collision with the inner surface of the filter element.
To confirm the performance of these filtering devices, bench tests are carried out, preparation for which takes quite a lot of time. In this regard, applicability of a special software for computer-based filter calculations and simulations is growing. This article presents the stages used to determine filtration coefficient of filter elements made of permeable wire materials in the calculation program developed by the authors in the Mathcad mathematical calculations software. As a result, the dependence of the filtration coefficient on the pollutant particle size was determined for the filter element described above. To verify the proposed calculation program, the obtained data were compared with the results of bench tests of a filter block made of permeable wire materials at the Department of Machinery and Equipment for Oil and Gas Industry for National University of Oil and Gas “Gubkin University”. The results showed that the error between the calculated and experimental results did not exceed 10 %, therefore, this program is suitable for determining the filtration coefficient of filter elements.

МЕХАНИЧЕСКАЯ ПРИМЕСЬ, ИЗНОС СКВАЖИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТ ИЗ ПРОВОЛОЧНЫХ ПРОНИЦАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ, МЕХАНИЗМ ОБЪЕМНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ, РАСЧЕТ ФИЛЬТРУЮЩИХ СИСТЕМ

SOLID, WEAR OF DOWNHOLE EQUIPMENT, FILTER ELEMENT MADE OF PERMEABLE WIRE MATERIALS, VOLUMETRIC FILTRATION MECHANISM, CALCULATION OF FILTERING SYSTEMS

А.А. Сабиров1, e-mail: albert_sabirov@mail.ru;

А.С. Орлов1, e-mail: orlov-98@mail.ru


1 ФГАОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина» (Москва, Россия).

A.A. Sabirov1, e-mail: albert_sabirov@mail.ru;

A.S. Orlov1, e-mail: orlov-98@mail.ru


1 National University of Oil and Gas “Gubkin University” (Moscow, Russia).

Сабиров А.А., Орлов А.С. Разработка расчетной программы для определения коэффициента фильтрации фильтроэлементов из проволочных проницаемых материалов // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2024. № 3–4. С. 92–95. EDN: JDXPHO.

Sabirov AA, Orlov AS. Development of a program for calculating the filtration coefficient of filter elements made of permeable wire materials. Oil and Gas Territory [Territorija “NEFTEGAS”]. 2024; (3–4): 92–95. EDN: JDXPHO. (In Russian)

Лыкова Н.А. Оборудование для работы УЭЦН в условиях интенсивного выноса механических примесей // Инженерная практика. 2017. № 3. С. 58–62.

Пятов И.С., Кирпичев Ю.В. Фильтры ООО «РЕАМ-РТИ» для защиты оборудования от песка и проппанта // Инженерная практика. 2014. № 2. С. 36–38.

Воробьева Л.В., Булат А.В., Карелина С.А. Современные фильтры ООО «РЕАМ-РТИ» д ля увеличения наработки УЭЛН // Бурение и нефть. 2018. № 7–8. С. 66–69.

World water treatment market to reach $500 billion by 2000 // Filtration and Separation. 1996. Vol. 33, No. 5. P. 362. DOI: 10.1016/s0015-1882(96)91309-9.

Леонов А.Н., Капцевич В.М., Корнеева В.К. Комбинированные фильтрующие системы на основе фильтров с поверхностным и объемным механизмами фильтрования. Минск: БГАТУ, 2017. 124 с.

Lykova NA. Equipment for ESP operation in heavy solid carry-over conditions. Engineering Practice [Inzhenernaya praktika]. 2017; (3): 58–62. (In Russian)

Pyatov IS, Kirpichev YuV. REAM-RTI LLC filters for equipment protection from sand and proppant. Engineering Practice. 2014; (2): 36–38. (In Russian)

Vorobyeva LV, Bulat AV, Karelina SA. Modern filters from “REAM-RTI” LLC to increase the production UELN. Drilling and Oil [Burenie i neft’]. 2018; (7–8): 66–69. (In Russian)

World water treatment market to reach $500 billion by 2000. Filtration and Separation. 1996; 33(5): 362. https://doi.org/10.1016/s0015-1882(96)91309-9.

Leonov AN, Kaptsevich VM, Korneeva VK. Combined Filtering Systems Based on Filters with Surface and Volumetric Filtration Mechanisms. Minsk: Belarusian State Agrarian Technical University; 2017. (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 506 Б

+7 (495) 240-54-57