Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

Повышение энергоэффективности использования скважинных струйных насосов

https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-5-462-471

Полный текст:

Аннотация

Приведено обоснование выбора глубины установки нефтяного струйного насоса
в скважине, обеспечивающей его работу в режиме максимального коэффициента полезного действия. Режимные параметры эжекционной системы определяются совместным решением уравнений характеристики высоконапорного струйного насоса и гидравлической системы. В процессе решения системы уравнений использованы метод последовательных приближений, программная среда Delphi и ресурсы PTC Mathсad. Уравнение характеристики гидравлической системы струйного насоса получено на основе определения давлений в ее отличительных сечениях с последующим представлением их значений в виде относительного (безразмерного) напора эжекционной системы. Величины давлений смешанного, рабочего и эжектируемого потоков представлены в безразмерной форме в виде относительного напора эжекционной системы. Смена глубины установки струйного насоса изменяет характеристику его гидравлической системы, параметры рабочей точки насосной установки и ее КПД. При этом минимально допустимая глубина установки струйного насоса определяет-
ся величиной минимального давления в элементах эжекционной системы, которое должно превышать значение давления упругости насыщенных паров нефтегазоводяного потока
и обеспечивать ее эксплуатацию в докавитационном режиме. Вероятность работы струйного насоса в кавитационном режиме исследована с использованием уравнений Бернулли, Дарси – Вейсбаха и сплошности потока. Выявлена обратно пропорциональная зависимость коэффициента эжекции и КПД струйного насоса от глубины его установки в скважине.
В случае установки струйного насоса в скважине на оптимальной глубине его КПД увеличивается на 30 %.

Об авторах

Д. А. Паневник
Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа
Украина
г. Ивано-Франковск


А. В. Паневник
Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа
Украина

Адрес для переписки: Паневник Александр Васильевич – Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, ул. Карпатская, 15,  76018, г. Ивано-Франковск, Украина.  Тел.: +380 342 72-71-01

о.v.panevnik@gmail.com



Список литературы

1. Zhu, H.-Y. Reducing the Bottom-Hole Differential Pressure by Vortex and Hydraulic Jet Methods / H.-Y. Zhu, Q.-Y. Liu, T. Wang // Journal of Vibroengineering. 2014. Vol. 16, No 5. P. 2224–2249.

2. Паневник, А. В. Определение эксплуатационных параметров наддолотной эжекторной компоновки / А. В. Паневник, И. Ф. Концур, Д. А. Паневник // Нефтяное хозяйство. 2018. № 3. С. 70–73.

3. Syed, A. A. Coiled – Tubing Vacuum Removes Drilling – Induced Damage / A. A. Syed, C. H. Jeffrey, F. D. Gino // Oil and Gas Journal. 2002. Vol. 100, No 13. P. 41–46.

4. Syed, M. P. Surface Jet Pumps Enhance Production and Processing / M. P. Syed, B. Najam, S. Sacha // Journal of Petroleum Technology. 2014. Vol. 66, No 11. P. 134–136.

5. Development of Hybrid Airlift-Jet Pump with its Performance Analysis / D. Yao [et al.] // Applied Science. 2018. Vol. 8, No 9. P. 1413. https://doi.org/10.3390/app8091413.

6. Иванова, И. Е. Теоретические исследования процесса выщелачивания кольматанта в гравийной обсыпке фильтра скважины при использовании установки для реверсивно-реагентной регенерации / И. Е. Иванова, В. В. Ивашечкин, В. В. Веременюк // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т. 61, № 1. С. 80–92. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-1-80-92.

7. Осипов, С. Н. О повышении энергетической безопасности Беларуси / С. Н. Осипов // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2016. Т. 59, № 5. С. 464–478. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-5-464-478.

8. Здор, Г. Н. Автоматическое управление группой насосных агрегатов с целью снижения затрат электроэнергии / Г. Н. Здор, А. В. Синицын, О. А. Аврутин // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 1. С. 54–66. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-1-54-66.

9. Gugulothy, S. K. Experimental and Performance Analysis of Single Nozzle Jet Pump with Various Mixing Tubes / S. K. Gugulothy, S. Manchikatla // International Journal of Recent Advances in Mechanical Engineering. 2014. Vol. 3, No 4. P. 119–133. https://doi.org/10.14810/ijmech.2014.3411.

10. Ismagilov, A. R. Operational Process and Characteristics of Liquid-Gas Jet Pumps with the Ejected Vapor-Gas Medium / A. R. Ismagilov, E. K. Spiridonov // Procedia Engineering. 2016. Vol. 150. P. 247–253. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.756.

11. Computational and Experimental Study on the Water-Jet Pump Performance / A. A. A. Sheha [et al.] // Journal of Applied Fluid Mechanics. 2018. Vol. 11, No 4. P. 1013–1020.

12. Дроздов, А. Н. Применение установок погружных гидроструйных насосов с двухрядным лифтом для эксплуатации осложненных скважин / А. Н. Дроздов, В. А. Териков // Нефтяное хозяйство. 2009. № 6. С. 68–72.

13. Anderson, I. Petroleum Technology Digest: Hydraulic Jet Pumps Prove Well Suited for Remote Canadian Field / I. Anderson, R. Freeman, T. Pough // World Oil. 2006. No 8. P. 71–77.

14. Xiao, L. Cavitating Flow in Annular Jet Pumps / L. Xiao, X. Long // International Journal of Multiphase Flow. 2015. Vol. 71. P. 116–132. https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2015.01.001.

15. Velychkovych, A. S. Study of the Stress State of the Downhole Jet Pump Housing / A. S. Velychkovych, D. O. Panevnyk // Naukovii Vіsnik NGU. 2017. No 5. P. 50–55.

16. Паневник, Д. А. Оценка напряженного состояния корпуса наддолотного гидроэлеватора / Д. А. Паневник, А. С. Величкович // Нефтяное хозяйство. 2017. № 1. С. 70–73.

17. Соколов, Е. Я. Струйные аппараты / Е. Я. Соколов, Н. М. Зингер. М.: Энергоатомиздат, 1989. 352 с.


Для цитирования:


Паневник Д.А., Паневник А.В. Повышение энергоэффективности использования скважинных струйных насосов. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2020;63(5):462-471. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-5-462-471

For citation:


Panevny D.A., Panevny A.V. Improving the Energy Efficiency of the Use of Borehole Jet Pumps. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2020;63(5):462-471. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-5-462-471

Просмотров: 58


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)