RU2620662C1 - Method of dislodgement of electrical centrifugal pump units - Google Patents
Method of dislodgement of electrical centrifugal pump units Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620662C1 RU2620662C1 RU2016111016A RU2016111016A RU2620662C1 RU 2620662 C1 RU2620662 C1 RU 2620662C1 RU 2016111016 A RU2016111016 A RU 2016111016A RU 2016111016 A RU2016111016 A RU 2016111016A RU 2620662 C1 RU2620662 C1 RU 2620662C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- centrifugal pump
- frequency
- electrical
- pressure fluctuations
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и позволяет повысить эффективность эксплуатации скважин, оборудованных установками электроцентробежных насосов (УЭЦН) за счет увеличения межремонтного периода.The invention relates to the oil industry and can improve the efficiency of wells equipped with electric centrifugal pump installations (ESP) by increasing the overhaul period.
Одним из важных факторов, осложняющих работу ЭЦН, является отложение механических примесей и неорганических соединений, солей, содержащихся в пластовом флюиде, на поверхностях рабочих органов. В результате отложения солей происходит ухудшение гидродинамических характеристик рабочих органов насоса, увеличение их вибрации, что приводит к уменьшению эффективности работы УЭЦН и снижению наработки на отказ, кроме того, при значительных отложениях происходит заклинивание рабочих органов насоса.One of the important factors complicating the operation of the ESP is the deposition of mechanical impurities and inorganic compounds, salts contained in the reservoir fluid, on the surfaces of the working bodies. As a result of salt deposition, the hydrodynamic characteristics of the pump working bodies deteriorate, their vibration increases, which leads to a decrease in the efficiency of the ESP and a decrease in the mean time between failures, in addition, jamming of the pump working bodies occurs during significant deposits.
Известен способ расклинивания скважинных УЭЦН при засорении их рабочих органов механическими примесями и солевыми отложениями, основанный на применении оппозитно-планетарного редуктора, устанавливаемого между валом электроцентробежного насоса (ЭЦН) и погружным электродвигателем (ПЭД) [1]. Такой способ приводит к существенному удорожанию УЭЦН, применим только при незначительном подклинивании ЭЦН и не устраняет причины заклинивания.There is a method of wedging downhole ESPs when their working bodies are clogged with mechanical impurities and salt deposits, based on the use of an opposed planetary gearbox installed between the shaft of an electric centrifugal pump (ESP) and a submersible electric motor (SEM) [1]. This method leads to a significant increase in the price of the ESP, it is applicable only with a slight wedging of the ESP and does not eliminate the cause of jamming.
Известен способ эксплуатации скважины электронасосом с частотно-регулируемым приводом [2], позволяющий проводить расклинивание ЭЦН путем запуска ПЭД в колебательном режиме. Однако этот способ также не устраняет причины заклинивания.There is a method of operating a well with an electric pump with a variable frequency drive [2], which allows to wedge ESPs by starting a PEM in an oscillatory mode. However, this method also does not eliminate the causes of jamming.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому способу является способ расклинивания скважинных УЭЦН путем запуска ПЭД с помощью частотно-регулируемого привода в толчковом или колебательном режиме [3]. Однако этот способ эффективен при незначительном подклинивании ЭЦН и не устраняет основной причины заклинивания - засорение рабочих органов отложениями механических примесей и солей, кроме того, данный способ не обеспечивает возможность осуществления профилактики преждевременных отказов путем своевременной очистки рабочих органов насоса от отложений механических примесей и солей.Closest to the technical nature of the claimed method is a method of wedging downhole ESPs by starting a PEM using a frequency-controlled drive in jogging or oscillatory mode [3]. However, this method is effective with a slight wedging of the ESP and does not eliminate the main cause of jamming - clogging of the working bodies with deposits of mechanical impurities and salts, in addition, this method does not provide the possibility of preventing premature failures by timely cleaning of the working bodies of the pump from deposits of mechanical impurities and salts.
Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является обеспечение возможности расклинивания и очистки УЭЦН от отложений механических примесей и солей, образовавшихся в процессе отбора пластового флюида и, как следствие, увеличение межремонтного периода эксплуатации насосных установок данного типа.The technical result to which the invention is directed is to enable the ESP to wedge and clean from deposits of mechanical impurities and salts formed during the selection of formation fluid and, as a result, increase the overhaul period of operation of this type of pumping units.
На фигуре представлены: 1 - частотно-регулируемый привод; 2 - колонна насосно-компрессорных труб; 3 - гибкая труба или насосно-компрессорные трубы меньшего диаметра; 4 - гидродинамический генератор; 5 - центробежный насос; 6 - погружной электродвигатель.The figure shows: 1 - variable frequency drive; 2 - tubing string; 3 - a flexible pipe or tubing of smaller diameter; 4 - hydrodynamic generator; 5 - centrifugal pump; 6 - submersible electric motor.
Изобретение представляет собой измененный относительно прототипа [3] способ расклинивания установок электроцентробежных насосов, включающий запуск погружного электродвигателя (6) в толчковом или колебательном режиме с помощью частотно-регулируемого привода (1), отличающийся тем, что через насосно-компрессорные трубы (2) на гибкой трубе, или на НКТ меньшего диаметра (3), до уровня центробежного насоса (5) спущен гидродинамический генератор (4), создающий до, во время и после запуска погружного электродвигателя (6) колебания давления рабочей жидкости, причем частота колебаний давления совпадает с частотой толчковых или колебательных движений ротора погружного электродвигателя, что обеспечивает возникновение эффекта резонанса, причем частоты и амплитуды резонансного воздействия подбирают из условия предотвращения повреждений рабочих органов электроцентробежного насоса, но обеспечивающих интенсивное механическое разрушение твердой фазы отложений упомянутого заклиненного насоса с увеличением дисперсности этой фазы, причем при воздействии на заклиненный насос пульсациями давления, создаваемыми гидродинамическим генератором, осуществляют интенсивную промывку электроцентробежного насоса рабочей жидкостью в пульсационном режиме с заданным расходом.The invention is a method of wedging installations of electric centrifugal pumps, modified with respect to the prototype [3], including starting a submersible electric motor (6) in a jogging or oscillatory mode using a frequency-controlled drive (1), characterized in that through the tubing (2) a flexible pipe, or on a tubing of a smaller diameter (3), a hydrodynamic generator (4) is lowered to the level of the centrifugal pump (5), which creates, before, during and after the start of the submersible motor (6), fluctuations in the pressure of the working fluid bones, and the frequency of pressure fluctuations coincides with the frequency of the jerky or oscillatory movements of the rotor of the submersible electric motor, which ensures the appearance of a resonance effect, and the frequencies and amplitudes of the resonant action are selected from the condition of preventing damage to the working bodies of the electric centrifugal pump, but providing intensive mechanical destruction of the solid phase of the deposits of the mentioned jammed pump with an increase in the dispersion of this phase, and when pulsed pump is exposed to ripples and the pressure created by the hydrodynamic generator, carry out intensive washing of the centrifugal pump with a working fluid in a pulsating mode with a given flow rate.
При этом происходит резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний рабочих органов заклиненного насоса, вызванных работой электродвигателя в заданном толчковом или импульсном режиме, за счет совпадения этих колебаний с частотой внешнего воздействия пульсаций давления рабочей жидкости, создаваемых работой спущенного гидродинамического генератора (эффект резонанса). Полученные высокоамплитудные колебания рабочих органов заклиненного насоса способствуют интенсивному механическому разрушению целостности твердой фазы отложений с последующим увеличением дисперсности полученных частиц. Кроме того, при воздействии на заклиненный насос гидродинамическим генератором осуществляется интенсивная промывка ЭЦН рабочей жидкостью в пульсационном режиме с заданным расходом, что способствует эффективному выносу за пределы насоса образовавшихся частиц твердой фазы.In this case, a sharp increase in the amplitude of the forced oscillations of the working parts of the jammed pump caused by the operation of the electric motor in a given jerk or pulse mode occurs due to the coincidence of these oscillations with the frequency of the external action of the pulsations of the working fluid pressure created by the operation of a deflated hydrodynamic generator (resonance effect). The obtained high-amplitude oscillations of the working bodies of the jammed pump contribute to intensive mechanical destruction of the integrity of the solid phase of deposits with a subsequent increase in the dispersion of the obtained particles. In addition, when the jammed pump is exposed to a hydrodynamic generator, the ESP is intensively flushed with the working fluid in a pulsating mode with a given flow rate, which contributes to the effective removal of solid particles formed outside the pump.
Следует отметить, что гидродинамический генератор во время работы находится на постоянном заданном расстоянии от насоса, позволяющем создавать колебания давления рабочей жидкости, необходимой для эффективного воздействия амплитуды, внутри насоса. В качестве рабочей жидкости, с целью повышения эффективности расклинивания и очистки насоса, помимо воды и нефти может применяться широкий спектр химических реагентов: растворителей, ПАВ и т.д. и их растворов.It should be noted that the hydrodynamic generator during operation is at a constant predetermined distance from the pump, allowing you to create fluctuations in the pressure of the working fluid necessary for the effective influence of the amplitude inside the pump. In addition to water and oil, a wide range of chemicals: solvents, surfactants, etc. can be used as a working fluid, in order to increase the efficiency of wedging and cleaning the pump. and their solutions.
В случае совпадения частот расклинивающего воздействия избыточной амплитуды с собственными резонансными частотами УЭЦН возможно механическое повреждение или даже разрушение рабочих органов насоса. Для предотвращения повреждения рабочих органов УЭЦН частоты и амплитуды воздействия необходимо подбирать с учетом механических свойств конкретного насоса.If the frequencies of the proppant influence of excess amplitude coincide with the natural resonant frequencies of the ESP, mechanical damage or even destruction of the working parts of the pump is possible. To prevent damage to the operating parts of the ESP, the frequency and amplitude of the impact must be selected taking into account the mechanical properties of a particular pump.
Предложенный способ не только позволяет расклинить скважинные УЭЦН, он эффективно борется с основной причиной заклинивания - засорением рабочих органов механическими примесями и солевыми отложениями. Кроме того, предложенный способ позволяет производить профилактику преждевременных отказов УЭЦН путем своевременной очистки рабочих органов насоса от отложений механических примесей и солей.The proposed method not only allows you to wedge downhole ESP, it effectively fights against the main cause of jamming - clogging of the working bodies with mechanical impurities and salt deposits. In addition, the proposed method allows the prevention of premature failure of ESP by timely cleaning of the working parts of the pump from deposits of mechanical impurities and salts.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Динуров О.Ф., Топал А.Ю. Применение оппозитно-планетарного редуктора для плавного пуска и расклинивания установок электроцентробежных насосов // Научно-технический вестник ОАО «НК «РОСНЕФТЬ». - 2012. - №2. - С. 35-37.1. Dinurov O.F., Topal A.Yu. The use of the opposed planetary gearbox for smooth starting and wedging of electric centrifugal pump units // Scientific and Technical Bulletin of OAO NK ROSNEFT. - 2012. - No. 2. - S. 35-37.
2. Пат. 2426867 РФ. Способ эксплуатации скважины электронасосом с частотно-регулируемым приводом / В.Г. Ханжин. Заявл. 23.08.2010; Опубл. 20.08.2011, Бюл. №23.2. Pat. 2426867 RF. A method of operating a well with an electric pump with a variable frequency drive / V.G. Hanjin. Claim 08/23/2010; Publ. 08/20/2011, Bull. Number 23.
3. Лопатин P.P., Ведерников В.А., Лысова О.А. Исследование и анализ процесса расклинивания погружных насосов установок добычи нефти. Журнал «Вестник кибернетики». - Тюмень: Изд-во ИПОС СО РАН, 2010, №9. - С. 28-36.3. Lopatin P.P., Vedernikov V.A., Lysova O.A. Research and analysis of the process of wedging submersible pumps of oil production units. The journal "Bulletin of Cybernetics". - Tyumen: Publishing House of IPOS SB RAS, 2010, No. 9. - S. 28-36.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016111016A RU2620662C1 (en) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Method of dislodgement of electrical centrifugal pump units |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016111016A RU2620662C1 (en) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Method of dislodgement of electrical centrifugal pump units |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2620662C1 true RU2620662C1 (en) | 2017-05-29 |
Family
ID=59031880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016111016A RU2620662C1 (en) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Method of dislodgement of electrical centrifugal pump units |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2620662C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2702306C1 (en) * | 2017-08-07 | 2019-10-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Система-Сервис" (ООО "УК "Система-Сервис") | Method of launching electric centrifugal submersible pump jammed by scaling in well, and portable device for implementation thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4934458A (en) * | 1988-03-10 | 1990-06-19 | Warburton James G | Small diameter dual pump pollutant recovery system |
| RU60607U1 (en) * | 2006-06-01 | 2007-01-27 | "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно)" | SUBMERSIBLE PUMP INSTALLATION FOR OIL PRODUCTION AND VALVE ASSEMBLY OF SUBMERSIBLE PUMP INSTALLATION, PREFERRED INSTALLATION OF ELECTRIC DRIVE SCREW PUMP |
| RU2426867C1 (en) * | 2010-08-23 | 2011-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Эталон" | Procedure for operation of well with electric pump equipped with variable frequency drive |
| RU2503866C1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Кузнецк" | Rod check valve |
-
2016
- 2016-03-24 RU RU2016111016A patent/RU2620662C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4934458A (en) * | 1988-03-10 | 1990-06-19 | Warburton James G | Small diameter dual pump pollutant recovery system |
| RU60607U1 (en) * | 2006-06-01 | 2007-01-27 | "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно)" | SUBMERSIBLE PUMP INSTALLATION FOR OIL PRODUCTION AND VALVE ASSEMBLY OF SUBMERSIBLE PUMP INSTALLATION, PREFERRED INSTALLATION OF ELECTRIC DRIVE SCREW PUMP |
| RU2426867C1 (en) * | 2010-08-23 | 2011-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Эталон" | Procedure for operation of well with electric pump equipped with variable frequency drive |
| RU2503866C1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Кузнецк" | Rod check valve |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛОПАТИН P. P. и др., Исследование и анализ процесса расклинивания погружных насосов установок добычи нефти, ж. Вестник кибернетики, Тюмень, ИПОС СО РАН, 2010, 9, с. 28-36. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2702306C1 (en) * | 2017-08-07 | 2019-10-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Система-Сервис" (ООО "УК "Система-Сервис") | Method of launching electric centrifugal submersible pump jammed by scaling in well, and portable device for implementation thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11220890B2 (en) | Induced cavitation to prevent scaling on wellbore pumps | |
| RU2627520C1 (en) | Combined method for tubing cleaning and device for its implementation | |
| CA3010838C (en) | Electric submersible pump with ultrasound for solid buildup removal | |
| RU2298641C2 (en) | Method for oil-producing well cleaning | |
| WO2015196062A2 (en) | Downhole chemical injection method and system for use in esp applications | |
| WO2001016459A1 (en) | Chemical injector for oil well treatment | |
| US20150060055A1 (en) | Systems and Methods for Artificial Lift Via a Downhole Positive Displacement Pump | |
| RU2620662C1 (en) | Method of dislodgement of electrical centrifugal pump units | |
| RU2542016C1 (en) | Method of well bore zone treatment for productive formation | |
| RU2359114C2 (en) | Method and facility for simultaneous selective treatment of perforation channels and treatment of bottomhole of conditionally endless thickness layer | |
| RU117535U1 (en) | PUMP UNIT FOR CLEANING WELLS | |
| RU128895U1 (en) | INSTALLATION FOR CLEANING WATER WELLS | |
| RU2278959C2 (en) | Submersible pumping installation for oil production | |
| RU182521U1 (en) | JET PUMP FOR INCREASING DEPTH OF DEVELOPMENT OF Sludge deposits | |
| US11608722B2 (en) | Sectional pumping apparatus for well case | |
| RU2263765C1 (en) | Method of paraffin accumulation prevention in oil well | |
| RU2276255C1 (en) | Method for vibratory bed treatment in injection wells | |
| US11480033B2 (en) | Well case brushing and surge blocking apparatus | |
| CN218437145U (en) | Water supply and drainage device for deep foundation pit | |
| RU59169U1 (en) | SUBMERSIBLE ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP | |
| CN1125290A (en) | Pressure pulse oscilation deblocking method | |
| NO20170509A1 (en) | A tool and a method for aiding transport of a first well fluid | |
| RU2278951C2 (en) | Method to prevent freezing of head of water injection well working in cyclic water-flooding regime | |
| RU161509U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF A PUMP FOR COMPRESSOR PIPES FROM DEPOSITS | |
| Hasan et al. | Pumps for Irrigation Systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |