Дослідження пускових режимів верстата-качалки
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9868-2021-1(35)-48-59Ключові слова:
верстат-гойдалка, математична модель, пусковий режим, кутова швидкість кривошипа, кутове прискорення кривошипа, динамічний рівеньАнотація
Проведено дослідження пускових режимів верстата-качалки відповідно до існуючих компоновок штангової колони, діаметрів плунжера та динамічного рівня рідини у свердловині. Розроблено математичну модель виконавчого механізму верстата-качалки, яка враховує механічну характеристику приводного електродвигуна, моменти інерції пасової передачі та зубчастих коліс редуктора та масу ланок виконавчого механізму. Розрахунки проведені для варіанту компонування колони насосних штанг – двоступінчастої, для діаметру плунжера 55 мм та глибини підвісу насоса 1456 м. Проблема пуску визначена для двох випадків. Перший – коли маса противаг, встановлених на кривошипах верстата-качалки, перевищує масу колони штанг та рідини, яка знаходиться в колоні насосно-компресорних труб (НКТ) над плунжером насоса (перезрівноваження верстата-качалки). Другий – коли маса противаг недостатня для зрівноваження колони штанг та рідини, яка знаходиться в колоні насосно-компресорних труб над плунжером насоса (недозрівноваження верстата-качалки).Випадки перезрівноваження та недозрівноваження верстата-качалки виникають у свердловинах, які знаходяться на періодичному режимі роботи. Перший випадок – перезрівноваження виникає тоді, коли верстат-качалка не працює, і рівень рідини за трубами НКТ поступово зростає, аж до його статичного рівня. Після включення електродвигуна привода, момент, який створюють кривошипні противаги, перевищує момент від ваги колони штанг та рідини, що знаходиться в колоні НКТ. Тому запуск верстата-качалки в роботу рекомендується з нижнього положення штангової підвісу. Другий випадок – недозрівноваження виникає тоді, коли динамічний рівень рідини за колоною НКТ опускається до прийому глибинного насоса. Тоді момент, який створюють кривошипні противаги недостатній для компенсації моменту від ваги колони штанг та рідини, що знаходиться в колоні НКТ. Тому запуск верстата-качалки в роботу рекомендується з верхнього положення штангової підвіси. Внаслідок розрахунків визначено умови виникнення перевантаження в свердловинах з періодичним режимом роботи верстата-качалки
Завантаження
Посилання
Xing M., Dong S. A new simulation model for a beam-pumping system applied in energy saving and resource-consumption reduction / SPE Prod. Oper. 2015;30:130–140. doi: 10.2118/173190-PA. – Electron data 2015. URL: https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-173190-PA.
Savchuk V. V. Vydobuvannia nafty z vysokym vmistom pisku, smol i parafinu iz zastosuvanniam spetsialnykh konstruktsii nasosiv. Naukovyi visnyk IFNTUNH. 2016. No 1(40). P. 20-28. [in Ukrainian]
Kharun V. R., Raiter P. M., Hlad I. V., Bui V. V. Problemy vykorystannia verstativ-hoidalok v malo debitnykh sverdlovynakh. Materialy mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii «Mashyny, obladnannia i materialy dlia naroshchuvannia vitchyznianoho vydobutku nafty i hazu» (Ivano-Frankivsk, 24-27 kvitnia 2018.). Ivano-Frankivsk, 2018. P. 194-196. [in Ukrainian]
Hongqiang Lv, Jun Lin, Jiuqiahg Han and An Jiang An Energy Saving System for a Beam Pumping Unit / Sensors 2016,16,685. URL: www.mdpi.com/journal/sensors
Boryn V. S., Kaliuzhnyi B. S., Maliar A. V., Holovach I. R. Diahnostyka stanu obladnannia hlybynonasosnoi ustanovky za momentom pryvidnoho dvyhuna. Metody ta prylady kontroliu yakosti. 2007. No 19. P. 9-12. [in Ukrainian]
Kopei B. V., Zamikhovskyi L. M., Yevchuk O. V., Stefanyshyn O. I., Kopei V. B. Vibratsiina diahnostyka tekhnichnoho stanu reduktoriv verstativ-hoidalok. Naftohazova enerhetyka. 2008. No 1(6). P. 60-65. [in Ukrainian]
Kiianiuk O. I., Hlad I. V., Batsala Ya. V. Diahnostuvannia enerhetychnoho stanu verstata-kachalky. Materialy 8 mizhnarodnoi n/t konferen-tsii “Suchasni prylady, materialy i tekhnolohii dlia neruinivnoho kontroliu i tekhnichnoi diahnostyky mashynobudivnoho i naftopromyslovoho obladnannia” (Ivano-Frankivsk, 14-16 lystopada 2017). Ivano-Frankivsk, 2017. P. 66. [in Ukrainian]
Dubei O. Ya. Vyznachennia zakonu rukhu tochky pidvisu shtanh verstativ-hoidalok. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch. 2013. No 4 (49). P. 67-73. [in Ukrainian]
Kopei V. B., Kopei B. V., Kuzmin O. O. Pryntsypy pobudovy modeli sverdlovynnoi shtanhovoi nasosnoi ustanovky dlia seredovyshcha Maplesoft MapleSim 7. Naukovyi visnyk IFNTUNH. 2017. No 2(43). P. 42-52. [in Ukrainian]
Kharun V. R., Zalyvakha N. Ya. Doslidzhennia roboty verstata-kachalky v umovakh zminnoho navantazhennia, zumovlenoho parafinuvanniam sverdlovyny i znyzhenniam dynamichnoho rivnia. Prykarpatskyi visnyk NTSh. Chyslo. 2018. No 1(45). P. 117-138. [in Ukrainian]
Zi-Ming Feng, Jing-Jing Tan, Qi Li, Xin Fang A review of beam pumping energy – saving technologies. J Petrol Explor Prod Technol. 2018. No 8. P. 299-311.
Senchishak V. M., Popovych V. Ya., Bui V. V. Vplyv nerivnomirnosti obertannia kryvoshypa na dynamiku roboty verstata-kachalky. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch. 2017. No 4(65). P. 70-76. [in Ukrainian]
Rayter P. M., Harun V. R. Diagnostika rezhima energopotrebleniya privodnogo dvigatelya skvazhinnoy shtangovoy nasosnoy ustanovki pri izmenenii dinamicheskogo urovnya zhidkosti v skvazhine. ХХХ Mezhdunarodnaya konferentsiya “Defektoskopiya 15” “NTD Days 2015”
(Sozopol, 2015). Sozopol, 2015. Vol. 1. P. 40-42. [in Russian]
Kovyilin Yu. Ya. K raschetu dvizheniya mehanizmov pod. deystviem sil, zavisyaschih ot polozhennya i skorosti zvena privedeniya. Sb. nauchno-metodicheskih statey. M.: Vyisshaya shkola. 1976. Vol. 5. P. 30-34. [in Russian]
Adonin A. N. Dobyicha nefti shtangovyimi nasosami. M.: Nedra, 1979. 213p. [in Russian]
Guseynov M. A. and other. Uravnoveshivanie stankov-kachalok. Himicheskoe i neftyanoe mashinostroenie. M.: Mashinostroenie, 1977. No 3. P. 10-11. [in Russian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Нафтогазова енергетика
TЦя робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
.png)
1.png){kind=logo}
