Побудова номограм для визначення характеристик струминного насоса при його обертанні в свердловині

Д. О. Паневник

doi:10.31471/1993-9868-2022-1(37)-80-87

Автор(и)

Д. О. Паневник ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9868-2022-1(37)-80-87

Ключові слова:

струминний насос, ежекційна система, додатковий відносний напір, коефіцієнт ежекції, номографування рівнянь,, сіткові номограми.

Анотація

Побудовано номографічні залежності для визначення додаткового напору низьконапірного та високонапірного струминного насоса при його асиметричному обертанні в свердловині. Для номографування рівнянь характеристик струминного насоса введено узагальнений безрозмірний параметр у вигляді співвідношення квадратів колової швидкості та швидкості потоку на виході з робочої насадки. Введений параметр є функцією кутової швидкості обертання струминного насоса, відстані між осями свердловини та струминного насоса, витрати та радіусу робочого потоку. Дане співвідношення представлене за допомогою сіткової номограми шляхом введення в задане рівняння допоміжних змінних і розкладання його на чотири окремих вирази, кожен з яких має три змінні величини. Отримана номограма має вигляд суміщення чотирьох квадрантів. Номограма для безпосереднього визначення додаткового напору низьконапірного струминного насоса містить два бінарних поля та одинарну шкалу. В процесі номографування характеристики високонапірного струминного насоса попередньо отримано роздільну двофакторну залежність між трьома змінними величинами, одна з яких є шуканою. При побудові статистичної залежності отримано параболічні криві з точкою сходження в початку координат і показником степеня більшим одиниці та гіперболічні криві з асимптотами у вигляді осей координат. Вирівнювання нелінійних графічних залежностей здійснювалось використанням нерівномірної (зокрема логарифмічної) шкали. Показники степеня отриманого статистичного рівняння визначені за кутом нахилу вирівнених графічних залежностей. Номограма для визначення додаткового відносного напору високонапірного струминного насоса передбачає використання двох бінарних полів та рівномірної вертикальної шкали. Визначення додаткового напору за допомогою отриманої номограми графічно полягає у пошуку координати четвертої вершини побудованого паралелограма.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Velez R.P., Vásquez-Santacruz J., Marín-Urías L., Vargas A., García-Ramírez P., Morales-de-la-Mora J., Vite-Morales A., Gutierrez-Domín-guez E. Efficiency Maximization of a JetPump for an Hydraulic Artificial Lift System. Scipedia. 2019. Vol. 35. No 1. 12 p. https://doi.10.23967/j.rimni.2018.11.002.

Panevnyk D.A. Simulation of a downhole jet-vortex pump’s working process. Nafta-Gaz. 2021. No 9. P. 579–586. https://doi.org/10.18668/NG.2021.09.02.

Zhu H. Y., Liu Q.Y., Wang T. Reducing the bottom-hole differential pressure by vortex and hydraulic jet methods. Journal of Vibroengi-neering. 2014. No 8. Р. 2224–2249.

Halim M.C., Hamidi H., Akisanya A.R. Minimizing Formation Damage in Drilling Operations: A Critical Point for Optimizing Productivity in Sandstone Reservoirs Intercalated with Clay. Energies. 2022. Vol. 15(1). No 162. 30 p. https://doi.org/10.3390/en15010162.

Yong H., Lihong Z., Deyong Z., Hualin L., Jinying W., Jinshen Y.,Yugang Z., Zhibin W. Study on structure parameters of reverse circulation drill bit secondary injector device based on injectors coefficient. SPE/IADS Asia Pacific Drilling Technology Conference. 22–24 August. Singapore. 2016. IADS/SPE–180539–MS. 9 p.

Chen X., Cao T., Yu K., Gao D., Yang J., Wei H. Numerical and experimental investigation on the depressurization capacity of a new type of depressure‑dominated jet mill bit. Petroleum Science. 2020. Vol. 17. P. 1602–1615. https://doi.org/10.1007/s12182-020-00472-8.

Sánchez-Rosas M., Casillas-Navarrete J., Jimenez-Bernal J.A., Kurdyumov V.N., Medina A. Experimental and numerical study of submerged jets from pipes of different wall thicknesses for Re < 1. Revista mexicana de física. 2020. Vol. 66. No. 1. P. 69–76. https://doi.org/10.31349/RevMexFis.66.69.

Sheha A.A., Nasr M., Hosien M.A., Wahba E.M. Computational and Experimental Study on the Water-Jet Pump Performance. Journal of Applied Fluid Mechanics. 2018. Vol. 11. No. 4. P. 1013-1020. https://doi.org/10.29252/jafm.11.04.28407.

Xu K., Wang G., Zhang L., Wang L., Yun F., Sun W., Wang X., Chen X. Multi-Objective Optimization of Jet Pump Based on RBF Neural Network Model. Journal of Marine Science and Engineering. 2021. Vol. 9. No. 236. 18 p. https://doi.org/10.3390/jmse9020236.

Melnikov A.P., Buglov N.A. Parameter substantiation of supra bit jet pump for productive formation opening. Socar Proceeding. 2021. Vol. 2. P. 112-118. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-4-433-440.

Xu S., Wang J., Cai B., Cheng H., Ji B., Zhang Z., Long X. Investigation on cavitation initiation in jet pump cavitation reactors with special emphasis on two mechanisms of cavitation initiation. Physics of Fluids. 2022. Vol. 34. No. 1. 12 p. https://doi.org/10.1063/5.0075099.

Zi H., Zhou L., Meng L.Prediction and analysis of jet pump cavitation using Large Eddy Simulation. Journal of Physics Conference Series. 2015. Vol. 656(1):012142. 5 p. https://doi.org/10.1088/1742-6596/656/1/012142.

Panevnyk D.O. Determination of a jet pump characteristics during its asymmetric rotation in a well. Scientific bulletin Ivano-Frankivsk national technical university of oil and gas. 2021. Vol. 2(51). P. 55–65. https://doi.org/10.31471/1993-9965-2021-2(51)-55-65. [іn Ukrainian]

Evesham H.A. The History and Development of Nomography. London: Docent Press, 1982. 267 p.