Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

Обоснование выбора винтовых насосных установок как энергоэффективной технологии механизированной добычи

https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-2-143-151

Полный текст:

Аннотация

В статье проанализированы основные техники и технологии добычи нефтяного флюида в условиях значительного роста цен на электроэнергию за последнее десятилетие. Отмечен стабильный рост публикаций по теме энергоэффективности. Для российской нефтегазодобывающей промышленности актуальна задача снижения энегозатрат при  сохранении или даже увеличении темпов производства. Она осложняется тем, что большинство месторождений либо уже вступило (Волго-Уральский регион), либо вступает (Западная Сибирь) в последнюю стадию разработки, тогда как новые месторождения Восточной Сибири еще только вводятся в эксплуатацию. Кроме того, многие новые месторождения, обеспечивающие высокий дебет, рентабельны априори, на первом этапе эксплуатации не требуют механизации, поскольку разрабатываются фонтанным способом, без использования скважинных насосных установок. Но при этом немало и новых месторождений с низкопроницаемыми коллекторами, на которые необходимо воздействовать системой поддержания пластового давления либо проведением периодически гидравлического разрыва пласта. На месторождениях поздней стадии разработки необходимо регулярно осуществлять ремонтно-восстановительные работы, вести борьбу с отложениями солей, асфальтосмолопарафинов, механическими примесями, обводнением и пр., что негативно сказывается на рентабельности скважин. Для решения этих задач в статье рассмотрены существующие методики и проведены расчеты удельных энергозатрат при использовании различных насосных установок для условных скважин, отличающихся дебитом. По результатам исследований выявлено, что с точки зрения энергоэффективности низко- и малодебитные скважины желательно оснащать штанговыми винтовыми насосными установками, среднедебитные – электровинтовыми с вентильными двигателями, средне- и высокодебитные – электровинтовыми или электроцентробежными в зависимости от характеристик выкачиваемого нефтяного флюида.

Об авторах

Д. И. Сидоркин
Санкт-Петербургский горный университет
Россия

Адрес для переписки: Сидоркин Дмитрий Иванович - Санкт-Петербургский горный университет, Васильевский остров, 21 линия, 2, 199106, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация. Тел.: +7 812 328-82-00
Sidorkin_DI@pers.spmi.ru



К. С. Купавых
Санкт-Петербургский горный университет
Россия

г. Санкт-Петербург



Список литературы

1. Belsky A. A., Dobush V. S. (2017) Autonomous Electrothermal Facility for Oil Recovery Intensification Fed by Wind Driven Power Unit. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 87 (3), 032006. https://doi.org/10.1088/1755-1315/87/3/032006.

2. Galyautdinov I. M., Krasnov O. S. (2016) Assessment Potential of Oil Fields Being in the Late Stage of Enhanced Energy Efficiency. Neftegazovaya Geologiya – Teoriya i Praktika = Petroleum Geology – Theoretical and Applied Studies, 11 (1), 1–18. https://doi.org/10.17353/2070-5379/7_2016 (in Russian).

3. Abildinova S. K., Musabekov R. A., Rasmukhametova A. S., Chicherin S. V. (2019) Evaluation of the Energy Efficiency of the Stage Compression Heat Pump Cycle. Energetika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii SNG = Energetika. Proceedings of the CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 62 (3), 293–302. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-3-293-302 (in Russian).

4. Panevnyk D. A., Panevnyk A. V. (2020) Improving the Energy Efficiency of the Use of Borehole Jet Pumps. Energetika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii SNG = Energetika. Proceedings of the CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 63 (5), 462–471. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-5-462-471 (in Russian).

5. Dmitriev A. A., Gerasimov V. E. (2020) To the Issue of Complex Increasing Energy Efficiency of Electric Receivers of Oil and Gas Fields. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 421 (7), 072009. https://doi.org/10.1088/1755-1315/421/7/072009.

6. Gasumov R. A. (2018) Causes of Fluid Entry Absence when Developing Wells of Small Deposits (on the Example of Khadum-Batalpashinsky Horizon). Zapiski Gornogo Instituta = Journal of Mining Institute, 234, 630–636. https://doi.org/10.31897/PMI.2018.6.630 (in Russian).

7. Kreidenko T. F., Chernyaev M. V., Grigoreva E. M., Korenevskaya A. V. (2018) Enhancing the Energy Efficiency of Oil and Gas Companies as a Factor of their Sustainable Development. AD ALTA: Journal of Interdisciplinary Research, 8 (1S4), 176–182.

8. Belsky A. A., Korolyov I. A. (2018) Thermal Oil Recovery Method Using Self-Contained Windelectric Sets. Journal of Physics: Conference Series, 1015 (5), 052001. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1015/5/052001.

9. Zyrin V. O., Vasiliev B. U. (2016) Designing the Electrothermal Complex Control System for Enhanced Oil Recovery. International Journal of Applied Engineering Research, 10 (24), 44183–44188.

10. Zyrin V. O. (2018) Electrothermal Complex for Heavy Oil Recovery: Analysis of Operating Parameters. International Journal of Mechanical Engineering and Technology, 9 (11), 1952–1961.

11. Kuzovkin A. I. (2018) Energy Prices and Energy Efficiency. Mikroekonomika = Microeconomics, (5), 78–81 (in Russian).

12. Zakirov D. G., Mukhamedshin M. A., Zakirov G. D., Fayzrakhmanov R. A., Nikolaev A. N., Ryumkin A. A. (2019) Problems and Ways to Improve Energy Efficiency, Environmental Performance and Energy Consumption of Oil Mining. Neftyanoe Khozyaystvo = Oil Industry, (10), 90–93 (in Russian).

13. Golubev I. A., Suprun I. K. Application of Magnetic Units for Intensification of Water Treatment. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 862, 062051. https://doi.org/10.1088/1757-899X/862/6/062051.

14. Verisokin A. E., Serdyukov D. Yu., Vasil'yev V. A., Gun'kina T. A., Shesterikova R. E. (2020) Simulation of Proppantflowback from Hydraulic Fractures. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 860, 012001. https://doi.org/10.1088/1757-899X/860/1/012001.

15. Verisokin A. E., Vasil'yev V. A., Gun'kina T. A. (2019) Packer Design Research Used in Hydraulic Fracturing. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 378 (1), 012106. https://doi.org/10.1088/1755-1315/378/1/012106.

16. Belsky A. A., Dobush V. S., Morenov V. A., Sandyga M. S. (2018) The Use of a Wind-Driven Power Unit for Supplying the Heating Cable Assembly of an Oil Well, Complicated by the Formation of Asphalt-Resin-Paraffin Deposits. Journal of Physics: Conference Series, 1111 (1), 1–7. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1111/1/012052.

17. Tarasov V. I., Kaverin M. N., Yakimov S. B. (2014) Comparison of Energy Consumption for Different Artificial Lift Methods at JSC “Rosneft”. Nauchno-Tekhnicheskii Vestnik OAO “NK “Rosneft” [Scientific and Technical Bulletin of JCS “Rosneft”], (3), 5–11 (in Russian).

18. Masakov I. D. (ed.) (2019) Industrial Production in Russia: Statistical Digest. Мoscow, Rosstat Publ. 286 (in Russian).

19. Kamaletdinov R. (2018) Major Trends in Artificial Lift in Russia. Advisory Board on Mechanized Oil Extraction. Oil & Gas Journal Russia, (6–7). Available at: http://pump-sovet.com/upload/statya_kamaletdinov_oil&gas_journal_%E2%84%966-7_2018.pdf. (Accessed 22.09.2020) (in Russian).

20. Hakimyanov M. I., Shafikov I. N. (2013) Analysis of Energy Consumption in the Process of Artificial Oil Lift Using Electric Submersible Pumps. Elektrotekhnicheskie i Informatsionnye Kompleksy i Sistemy = Electrical and Data Processing Facilities and Systems, 9 (3), 37–41 (in Russian).

21. Ginzburg M. Ya., Pavlenko V. I., Klimov V. P. (2010) On ESP Energy Parameters. Inzhenernaya Praktika [Engineering Practice], (8), 12–16 (in Russian).

22. Kozlova L. P., Belov A. M., Kozlova O. A. (2020) Improving the Energy Efficiency of the Electric Drive of the Pumping Equipment. IEEE. Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). https://doi.org/10.1109/eiconrus49466.2020.9039408.

23. Sagdatullin A. M. (2014) Analysis and Synthesis of the Structure of the Pump Electric Drive Control System of Oil Treatment Process. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Neft' i Gaz = Proceedings of the CIS Higher Education Institutions Oil and Gas Studies, (6), 106–112 (in Russian).

24. Sukhanov A., Gansheng Y., Jichao Y., Perelman O., Derkach N. (2018) Enhancement of Electric Submersible Pump Energy Efficiency by Replacing an Inductive Motor with a Permanent Magnet Motor. Oil Gas European Magazine, 44 (3), 146–150.

25. Khakimyanov M. I., Shafikov I. N., Khusainov F. F. (2016) Electric Submersible Pumps in Oil Production and their Efficiency Analysis. Proc. of the 4th International Conference on Applied Innovations in IT, (ICAIIT), 35–38.

26. Kovalchuk M. S., Poddubniy D. A. (2018) Diagnosis of Electric Submersible Centrifugal Pump. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, (115), 012026. https://doi.org/10.1088/1755-1315/115/1/012026.

27. Hakimyanov M. I. (2014) Specific Energy Consumption in the Process of Artificial Oil Lift Using Downhole Sucker Rod Pumps. Vestnik Ufimskogo Gosudarstvennogo Aviatsionnogo Tekhnicheskogo Universiteta = Vestnik USATU, 2 (63), 54–60 (in Russian).

28. Sultanov B. Z., Sidorkin D. I. (2004) Power Demands of Tophead Progressive Cavity Pump Unit. Tekhnologii Toplivno-Energeticheskogo Kompleksa [Technologies of Fuel & Energy Complex], (3), 31–34 (in Russian).

29. Urazakov K. R., Latypov B. M., Ismagilov R. R. (2015) Methodology for Calculating Sucker Rod Strings of Progressive Cavity Pumps. Neftegazovoe Delo = Oil & Gas Business, (4). Available at: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/4_2015/ogbus_4_2015_p72-94_UrazakovKR_ ru.pdf (in Russian).

30. Kaverin M. N., Kuryaev S. V. (2014) The Method of Planning and Analysis of Energy Efficiency in Oil Production. Nauchno-Tekhnicheskii Vestnik OAO “NK “Rosneft” [Scientific and Technical Bulletin of JCS “Rosneft”], (3), 12–17 (in Russian).


Для цитирования:


Сидоркин Д.И., Купавых К.С. Обоснование выбора винтовых насосных установок как энергоэффективной технологии механизированной добычи. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2021;64(2):143-151. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-2-143-151

For citation:


Sidorkin D.I., Kupavykh K.S. Justification on Choosing Screw Pumping Units as Energy Efficient Artificial Lift Technology. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2021;64(2):143-151. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-2-143-151

Просмотров: 49


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


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