ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕРДЛОВИННОГО СТРУМИННОГО НАСОСА В УМОВАХ ЗАКРУЧУВАННЯ ЗМІШУВАНИХ ПОТОКІВ

Ігор Чудик; Денис Паневник

doi:10.31471/1993-9868-2025-1(43)-32-40

Автор(и)

Ігор Чудик ІФНТУНГ, 76019, Івано-Фрнківськ, вул. Карпатська, 15
Денис Паневник ІФНТУНГ; 76019, Івано-Франківськ, вул. Карпатська 15

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9868-2025-1(43)-32-40

Ключові слова:

ежекційна система; свердловинний струминний насос; коефіцієнт інжекції; закручування змішуваних по-токів; номографоване рівняння; логарифмічне вирівнювання

Анотація

Розроблено номограми для визначення додаткового напору свердловинної ежекційної системи, створюваного закручуванням змішуваних потоків направляючими похилими елементами, встановленими в проточній частині струминного насоса. Запропоновані номограми дозволяють в промислових умовах здійснювати оперативне корегування конструкторських та режимних параметрів при застосуванні нафтогазових ежекційних систем в умовах періодичної зміни діючих експлуатаційних факторів. В процесі номографування вихідних рівнянь використано канонічну форму математичних співвідношень у вигляді лінійної суми функціональних залежностей та встановлено діапазон зміни конструкторських та режимних параметрів. Граничні значення складових вихідних рівнянь прийнято на основі досвіду практичного використання свердловинних струминних насосів. Зважаючи на структуру вихідного рівняння, для його номографування запропоновано використання допоміжної функціональної залежності у вигляді добутку її окремих складових. Для визначення додаткового напору, створюваного закручуванням інжектованого потоку, враховується величина коефіцієнта інжекції ежекційної системи, основний геометричний параметр та кут нахилу встановлених в приймальній камері струминного насоса елементів. Вихідними даними для розрахунку додаткового напору, створюваного закручуванням робочого потоку, є величина основного геометричного параметра струминного насоса та кут нахилу розміщених в порожнині робочої насадки направляючих елементів. Для випадку закручування інжектованого потоку свердловинного струминного насоса розроблена номограма з вирівняних точок у складі одної допоміжної та чотирьох функціональних вертикальних паралельних нерівномірних шкал. Додатковий напір, створюваний закручуванням робочого потоку, визначається за допомогою отрима

ної шляхом логарифмічного вирівнювання номограми у вигляді трьох вертикальних паралельних нерівномірних шкал. Розроблені графічні залежності можуть застосовуватись також при комбінованому одночасному закручуванні інжектованого та робочого потоків.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

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.

Haughton D.B., Connel P. Reliable and effective downhole cleaning system for debris and junk removal. Proceeding of the SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition, Adelaide, Austral-ia, 11-13 September 2006. Paper Number: SPE 101727. 9 p.

Zhu H. Y., Liu Q.Y. Pressure drawdown mechanism and design principle of jet pump bit. Scientia Iranica B. 2015. Vol. 22. Issue 3. P. 792–803.

Verisokin A.E., Shlein G.A., Gukasyan T.K. Verisokina A.Yu. Development of oil well development technology using jet pumps after hydraulic fracturing. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science ESDCA-II-2022. 1045 (2022) 012099. 7 р. https://doi:10.1088/1755-1315/1045/1/

Sheha A.A., Ibrahim K.A., Abdalla H.A., Sakr I.M., El-Behery, S.M. Optimal performance of water-oil axial jet pump in an Egyptian offshore oil field. Petroleum Research, 2023. Available online 11 July 2023, 10 p. https://doi: 10.1016/j.ptlrs.2023.07.002.

Panevnik D.A., Panevnik A.V., Krehel R., Kočiško M. Determination of Jet Pump Performance when Eliminating Borehole Hydrates. Innovative technologies of oil and gas. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, (2022). Published: 26 March 2022 https://doi.org/10.1007/s10553-022-01349-9.

Pandya S., Ahmed R., Shah S.N. Experimental study on wellbore cleanout in horizontal wells. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019. Vol. 177. Issue 6. P. 466-478. https://doi: org/10.1016/j.petrol.2019.02.069.

Bai J., Yu F., Jiang Z., Li Y., Shang B., Yan M. First Attempt of Injection-Production Integrated Technology for Steam Stimulation in Bohai Bay, China. In Proceeding International Petroleum Technology Conference, Ann Arbor, [online], March 23–April 1 2021.8 р. https://doi: 10.2523/IPTC-21185-MS.

Zhang H., Zou D., Yang X., Mou J., Zhou Q., Xu M. Liquid–Gas Jet Pump: A Review. Energies. 2022. Vol. 15(6978). 15 p. https://doi: 10.3390/en15196978.

Hassan H.S., Oktobaren R., Yahia Z. Fit for purpose technology for Idle Well reac-tivation – a novel application of surface jet pump in offshore Malaysia. Proceeding Offshore Technology Conference Asia, 25-28 March 2014, Kuala Lumpur (Malaysia). OTC-24832-MS. 6 p.

Toteff J., Asuaje M., Noguera R. New Design and Optimization of a Jet Pump to Boost Heavy Oil Production. Computation. 2022. Vol. 10. Issue 11. 18 p. https://doi: 10.3390/computation10010011.

Vélez R.P., Vásquez-Santacruz J., Marín-Urías L.,Vargas A., García-Ramírez P., Morales-de-la-Mora J., Vite-Morales A., Gutierrez-Domínguez E. Efficiency Maximization of a Jet Pump for an Hy-draulic Artificial Lift System. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería. 2019. Vol. 35. Issue 1. 13 p. https://doi: 10.23967/j.rimni.2018.11.002.

Saker A.A., Hassan H.Z. Study of the Different Factors That Influence Jet Pump Performance. Open Journal of Fluid Dynamics. 2013. Vol. 3 No.2. Article ID:32658. 6 p. https://doi:10.4236/ojfd.2013.32006.

Kökpinar M.A., Göğüş M. The performance of water jet pumps and their application in Slurry transportation. Journal of Thermal Science and Technology. 2023. Vol. 43. Issue 1. P. 119-134. https://doi.org/10.47480/isibted.1290753.

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: 10.29252/jafm.11.04.28407.

Hesham A.M., Mikhail S., Abou-Ellail M. Jet Pump Performance With Secondary Fluids Differ in Density and Viscosity From Primary Fluid. Abu Dhabi International Petroleum Exhibition and Con-ference, Abu Dhabi, UAE, 5–8 November 2006. Paper Number: SPE-102546-MS. 14 p. https://doi.org/10.2118/102546-MS.

Hesham A.M. A New One-Dimensional Flow Theory of the Jet Pump for Pumping Crude Oil with Different Viscosities and Densities Using Water Powered Flow. SPE Artificial Lift Conference and Exhibition, Manama, Bahrain, 27–28 November 2012. Paper Number: SPE-163113-MS. 11 p. https://doi.org/10.2118/163113-MS.

Panevnyk O.V., Onatsko R.H. Kontrol ta rehuliuvannia rezhymu roboty sverdlovynnykh strumynnykh nasosiv. Ivano-Frankivsk: Nova Zoria, 2007. 140 p. [in Ukrainian]

Panevnyk D.A. Study on characteristics of a downhole vortex jet pump. Romanian Journal of Petroleum & Gas Technology. 2021. VOL. II (LXXIII). No. 2. 10 p. https://doi: 10.51865/JPGT.2021.02.03.