RU2773593C1 - Method for operation of a rod pumping unit - Google Patents
Method for operation of a rod pumping unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773593C1 RU2773593C1 RU2021118469A RU2021118469A RU2773593C1 RU 2773593 C1 RU2773593 C1 RU 2773593C1 RU 2021118469 A RU2021118469 A RU 2021118469A RU 2021118469 A RU2021118469 A RU 2021118469A RU 2773593 C1 RU2773593 C1 RU 2773593C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- pumping unit
- flow line
- compensator
- rod
- Prior art date
Links
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 6
- 241000252254 Catostomidae Species 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано при эксплуатации скважин, оборудованных установками скважинных штанговых насосов (УСШН), для повышения эффективности и надежности эксплуатации, снижения нагрузок на насосное оборудование, повышения долговечности выкидной линии.The invention relates to the oil and gas industry and can be used in the operation of wells equipped with downhole rod pump units (USSHP) to increase the efficiency and reliability of operation, reduce the load on pumping equipment, increase the durability of the flow line.
Известна скважинная штанговая насосная установка, содержащая насос, колонны насосных труб и штанг, пневмокомпенсатор с терморегулятором, размещенный на нагнетательной линии на устье скважины в условиях низких температур для снижения пульсации давления. Пневмокомпенсатор оборудован автоматической системой поддержания рабочего давления, состоящей из нагревательного элемента и термодатчика (RU 2724159, 22.06.2020).Known downhole sucker-rod pumping unit, containing a pump, columns of pumping pipes and rods, a pneumatic compensator with a temperature controller, placed on the injection line at the wellhead at low temperatures to reduce pressure pulsation. The pneumatic compensator is equipped with an automatic operating pressure maintenance system, consisting of a heating element and a temperature sensor (RU 2724159, 06/22/2020).
Недостатками указанного технического решения являются невозможность гасить пульсацию давления в широких диапазонах, повышенные энергетические и экономические затраты на поддержание постоянной температуры, сложность системы при эксплуатации.The disadvantages of this technical solution are the inability to dampen the pressure pulsation in a wide range, increased energy and economic costs for maintaining a constant temperature, the complexity of the system during operation.
Известен способ добычи нефти с использованием штангового глубинного насоса, включающий изменение частоты вращения кривошипа станка-качалки и согласованное с ним через изменение угловой скорости качания балансира изменение скорости возвратно-поступательного движения устьевого штока. Частоту вращения кривошипа и согласованную с ней скорость возвратно-поступательного движения штока изменяют по синусоидальному закону, плавно ускоряя рабочий ход, при котором поступательное движение штока вверх достигает максимальной скорости при вертикальном положении шатуна и кривошипа в нижней точке, и пропорционально замедляя холостой ход. При этом достигается значительное уменьшение перегрузок на насосные штанги и привод в целом, которые имеют место в конце холостого хода вниз и в начале рабочего хода вверх при использовании традиционных технологий (RU 2381383, 10.02.2010).A known method of oil production using a sucker rod pump, including a change in the frequency of rotation of the crank of the pumping unit and consistent with it through the change in the angular velocity of the swing of the balancer, the change in the speed of the reciprocating movement of the wellhead rod. The frequency of rotation of the crank and the speed of the reciprocating movement of the rod matched with it is changed according to a sinusoidal law, smoothly accelerating the working stroke, at which the translational movement of the rod upwards reaches its maximum speed with the vertical position of the connecting rod and the crank at the bottom point, and proportionally slowing down the idling. This achieves a significant reduction in overloads on the sucker rods and the drive as a whole, which occur at the end of the idle stroke down and at the beginning of the stroke upwards when using traditional technologies (RU 2381383, 10.02.2010).
Недостатком указанного способа является неравномерное изменение скорости жидкости, отклонение от ее средней величины, что приводит к перепадам давления на выкидной линии и снижению ее надежности.The disadvantage of this method is the uneven change in the velocity of the liquid, the deviation from its average value, which leads to pressure drops in the flow line and reduce its reliability.
Известна скважинная штанговая насосная установка, содержащая насос, колонны насосных труб и штанг, вертикальный пружинный компенсатор, установленный на нагнетательной линии с помощью отвода и фланцевого соединения. Пружинный компенсатор оборудован тремя пружинами сжатия с вертикальным расположением для равномерного распределения продольной нагрузки, сжатие которых происходит при низком, среднем и высоком диапазоне колебаний давления соответственно (RU 2743115, 15.02.2021).Known downhole rod pumping unit containing a pump, columns of pumping pipes and rods, a vertical spring compensator installed on the injection line with a tap and a flange connection. The spring compensator is equipped with three vertically arranged compression springs for uniform distribution of the longitudinal load, the compression of which occurs at low, medium and high pressure fluctuation ranges, respectively (RU 2743115, 02/15/2021).
Недостатком указанного технического решения является однотипная конструкция выкидной линии с постоянным значением диаметра, что не позволяет в некоторой степени снизить скорость потока жидкости и, как следствие, перепад давления.The disadvantage of this technical solution is the same type of flow line design with a constant diameter value, which does not allow to some extent to reduce the fluid flow rate and, consequently, the pressure drop.
Решаемой задачей изобретения является снижение пульсации давления штанговых установок, повышение надежности выкидной линии и увеличение ее суммарного рабочего ресурса, а также снижение затрат на техническое обслуживание устьевого оборудования.The objective of the invention is to reduce the pressure pulsation of rod installations, increase the reliability of the flow line and increase its total working life, as well as reduce the cost of maintenance of wellhead equipment.
Указанная задача решается тем, что в способе эксплуатации штанговой насосной установкой, включающем установку пружинного компенсатора на выкидной линии, согласно изобретению пружинный компенсатор устанавливают на выкидную линию, состоящую из двух участков, выполняемую с различными значениями диаметров условного прохода для снижения пульсации давления, и располагают на минимальном фиксированном расстоянии от устьевой арматуры, при этом выкидная линия содержит переход для плавного изменения скорости потока жидкости, а подбор значений большего и меньшего диаметров участков выкидной линии и расстояния от компенсатора до устьевой арматуры производят расчетным путем с помощью функции зависимости перепада давления на выходе насосной установки от времени, с учетом требуемых технических и технологических параметров насосной установки и данных о перекачиваемой жидкости и ее реологических свойствах, влияющих на амплитуду пульсации давления.This problem is solved by the fact that in the method of operating a sucker-rod pumping unit, including the installation of a spring compensator on the flow line, according to the invention, the spring compensator is installed on the flow line, consisting of two sections, performed with different nominal diameters to reduce pressure pulsation, and placed on the minimum fixed distance from the wellhead valve, while the flowline contains a transition for a smooth change in the fluid flow rate, and the selection of values of larger and smaller diameters of the sections of the flowline and the distance from the compensator to the wellhead valve is carried out by calculation using the dependence function of the pressure drop at the outlet of the pumping unit from time to time, taking into account the required technical and technological parameters of the pumping unit and data on the pumped liquid and its rheological properties that affect the amplitude of the pressure pulsation.
На фиг. 1 схематично представлен общий вид скважинной штанговой насосной установки и выкидной линии, оборудованной пружинным компенсатором. На фиг. 2 показана динамика колебаний давления на выходе штанговой насосной установки при различных значениях расстояния от устьевой арматуры; на фиг. 3 показана динамика колебаний давления на выходе штанговой насосной установки при различных значениях диаметра расширенной части выкидной линии; на фиг. 4 и фиг. 5 представлены зависимости амплитуд колебаний давления от значения расстояния от устьевой арматуры и диаметра выкидной линии, соответственно.In FIG. 1 schematically shows a general view of a downhole rod pumping unit and a flow line equipped with a spring compensator. In FIG. 2 shows the dynamics of pressure fluctuations at the outlet of a sucker-rod pumping unit for various values of the distance from the wellhead; in fig. 3 shows the dynamics of pressure fluctuations at the outlet of a sucker-rod pumping unit for various values of the diameter of the expanded part of the flow line; in fig. 4 and FIG. 5 shows the dependences of the amplitudes of pressure fluctuations on the value of the distance from the wellhead valve and the diameter of the flow line, respectively.
Конструкция скважинной штанговой насосной установки:The design of the borehole rod pumping unit:
1 - станок - качалка;1 - machine - rocking chair;
2 - устьевая арматура;2 - wellhead fittings;
3 - колонна насосных труб;3 - a column of pumping pipes;
4 - пружинный компенсатор;4 - spring compensator;
5 - опора;5 - support;
6 - отвод от выкидной линии к пружинному компенсатору;6 - outlet from the flow line to the spring compensator;
7 - участок выкидной линии с диаметром, превышающим диаметр основной выкидной линии;7 - section of the flow line with a diameter exceeding the diameter of the main flow line;
8 - переход;8 - transition;
9 - участок основной выкидной линии;9 - section of the main flow line;
10 - надземный отвод;10 - overhead outlet;
11 - подземный отвод.11 - underground outlet.
Скважинная штанговая насосная установка (фиг. 1) состоит из станка-качалки 1, включая устьевую арматуру 2 и колонну насосно-компрессорных труб 3. Пружинный компенсатор 4, монтированный на расширенный участок выкидной линии с диаметром, превышающий диаметр основной выкидной линии 7, оборудован опорой 5, устанавливаемой под отвод 6. Для сохранения производительности и пропускной способности трубопроводной системы выкидная линия снабжается переходом 8 на суженный участок основной выкидной линии 9.The downhole rod pumping unit (Fig. 1) consists of a
Для обеспечения удобства обслуживания устьевой арматуры при ее эксплуатации, а также проезда различной техники, выкидная линия проложена как надземными, так и подземными способами с помощью надземного и подземного отводов 10, 11 соответственно.To ensure the convenience of maintenance of wellhead fittings during its operation, as well as the passage of various equipment, the flow line was laid both by above-ground and underground methods using above-ground and
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Скважинная штанговая насосная установка 1 подает жидкость в выкидную линию, состоящую из двух участков, с установленным на ней пружинным компенсатором 4 с помощью отвода 6 и фланцевого соединения. Жидкость поступает в расширенный участок 7 выкидной линии с диаметром, превышающим диаметр основной выкидной линии 9, теряя часть своей скорости вследствие возникновения местного расширения, тем самым несколько снижая значение пульсации давления. В виду возникновения пульсаций, некоторый объем жидкости попеременно поступает в полость пружинного компенсатора 4 и вытесняется с помощью работы сил упругости пружин в момент отсутствия подачи насоса, тем самым приближая амплитуду колебаний давления к ее среднему значению. Перемещение, скорость и ускорение поршня компенсатора 4 определяется с помощью уравнения движения компенсатора с учетом потерь от трения поршня о стенки корпуса, сжимаемости газа в его верхней секции, а также влияния параметров (диаметра и массы поршня, жесткости пружин) на динамику его работы:Downhole
где mп.к. - масса поршня компенсатора, кг;where m a.c. - weight of the compensator piston, kg;
- ускорение поршня компенсатора, м/с2; - acceleration of the compensator piston, m/s 2 ;
хп.к - перемещение поршня компенсатора, м;x p.k - displacement of the compensator piston, m;
Ап.к - площадь поперечного сечения поршня компенсатора, м2;A p.k - cross-sectional area of the compensator piston, m 2 ;
pвыкид.вых - давление на выходе из клапана насоса, Па;p expiration - pressure at the outlet of the pump valve, Pa;
рг - давление газа в верхней секции компенсатора, Па;p g - gas pressure in the upper section of the compensator, Pa;
сп - суммарная жесткость пружин, Н/м;c p - total stiffness of springs, N/m;
dк.шт - диаметр уплотнения штока компенсатора, м;d k.sht - diameter of the compensator rod seal, m;
Dк.п - диаметр уплотнения поршня компенсатора, м;D c.p - diameter of the compensator piston seal, m;
bк/шт - ширина уплотнения штока компенсатора, м;b c/pc - compensator rod seal width, m;
bк.п - ширина уплотнения поршня компенсатора, м;b k.p - width of the compensator piston seal, m;
k - коэффициент трения.k is the coefficient of friction.
После вытеснения жидкости поршнем из полости компенсатора в момент такта всасывания насоса, дальнейшее ее движение осуществляется с помощью перехода 8, для постепенного набора скорости без резких перепадов, с последующим истечением в суженную основную часть выкидной линии 9.After the liquid is displaced by the piston from the cavity of the compensator at the moment of the suction stroke of the pump, its further movement is carried out using
Пружинный компенсатор 4 располагается на фиксированном расстоянии L от устьевой арматуры 2, а также оборудуется опорой 5 для снижения статичных весовых нагрузок на выкидную линию и повышения долговечности ее соединительных элементов. Подбор оптимального расположения пружинного компенсатора относительно устьевой арматуры является необходимым, так как повышение амплитуды давления происходит и при увеличении указанного расстояния L. Для обеспечения возможности проезда специализированных агрегатов при строительстве и ремонте вновь сооружаемых и существующих выкидных линий, а также обслуживания устьевой арматуры предусмотрены надземные и подземные способы прокладки выкидной линии с помощью надземных и подземных отводов 10, 11 соответственно.The
Подбор значений большего и меньшего диаметров выкидной линии, а также фиксированного расстояния L от устьевой арматуры 2 до пружинного компенсатора 4 осуществляется на основе зависимости функции перепадов давления от времени при эксплуатации штанговой насосной установки с учетом балансов расходов жидкости, а также требуемой производительности. Перепады давления определяются следующей функцией, зависящей от факторов, влияющих на пульсацию: сжимаемости, вязкости, плотности жидкости, параметров пружинного компенсатора, а также конструкции плунжера насоса, колон штанг и НКТ:The selection of values of larger and smaller diameters of the flow line, as well as a fixed distance L from the
где Еж - сжимаемость жидкости, МПа-1;where E W is the compressibility of the liquid, MPa -1 ;
Vж - объем поступившей жидкости, м3;V W - the volume of the incoming liquid, m 3 ;
α - коэффициент расхода жидкости через клапан;α is the coefficient of fluid flow through the valve;
p - плотность нагнетаемой жидкости, кг/м3;p - density of injected fluid, kg/m 3 ;
μ - динамическая вязкость, Па⋅с;μ - dynamic viscosity, Pa⋅s;
- угловая скорость рад/с; - angular velocity rad/s;
r - радиус кривошипа, м;r - crank radius, m;
t - время, с;t - time, s;
μ - динамическая вязкость, Па⋅с;μ - dynamic viscosity, Pa⋅s;
- площадь кольцевого сечения между внутренним диаметром цилиндра насоса и наружным диаметром штанг, м2; - area of the annular section between the inner diameter of the pump cylinder and the outer diameter of the rods, m 2 ;
Ап.к - площадь поперечного сечения поршня компенсатора, м2;A p.k - cross-sectional area of the compensator piston, m 2 ;
ƒкл - площадь поперечного сечения нагнетательного клапана, м2;ƒ cl - cross-sectional area of the discharge valve, m 2 ;
хп.к - перемещение поршня компенсатора, м;x p.k - displacement of the compensator piston, m;
dц - внутренний диаметр цилиндра насоса, м;d c - inner diameter of the pump cylinder, m;
dшт - наружный диаметр колонны насосных штанг, м;d pcs - outer diameter of the pump rod string, m;
Dнкт - внутренний диаметр колонны НКТ, м;D tubing - inner diameter of the tubing string, m;
Dвыкид.расшир - внутренний диаметр расширенного выкидного трубопровода, м;D outflow.expand - inner diameter of the expanded outflow pipeline, m;
Dвыкид.суж _ внутренний диаметр суженного выкидного трубопровода, м;D constricted flowpipe _ internal diameter of the constricted flowline, m;
Dнгс - внутренний диаметр нефтегазосборного трубопровода, м;D ngs - internal diameter of the oil and gas gathering pipeline, m;
L - расстояние от устьевой арматуры до пружинного компенсатора, м;L - distance from the wellhead fittings to the spring compensator, m;
Lвыкид - длина выкидной линии (расстояние от пружинного компенсатора до точки подключения к измерительной установке), м;L discharge - the length of the discharge line (distance from the spring compensator to the point of connection to the measuring installation), m;
Lнгс - длина нефтегазосборного трубопровода (расстояние от точки подключения выкидной линии к измерительной установке до узла запорной арматуры), м;L ngs is the length of the oil and gas gathering pipeline (distance from the point of connection of the flow line to the measuring installation to the stop valve assembly), m;
L нкт - длина колонны НКТ, м;L tubing - tubing string length, m;
pкл.вх - давление на входе в клапан, соответствующее давлению в полости насоса, Па;p class.in - pressure at the inlet to the valve, corresponding to the pressure in the cavity of the pump, Pa;
pкл.вых - давление на выходе из клапана насоса, Па;p cl.out - pressure at the outlet of the pump valve, Pa;
pкс.вх - давление на входе в кольцевом сечении между колонной штанг и НКТ, соответствующее давлению на выходе из клапана, Па;p ks.in - inlet pressure in the annular section between the rod string and the tubing, corresponding to the pressure at the outlet of the valve, Pa;
pкс.вых - давление на выходе кольцевого сечения между колонной штанг и НКТ, Па;p ks.out - pressure at the outlet of the annular section between the rod string and the tubing, Pa;
pвыкид.расшир.вх - давление на входе расширенной выкидной линии, соответствующее давлению на выходе из кольцевого сечения между колонной штанг и НКТ, Па;p outflow expand.in - pressure at the inlet of the expanded flow line, corresponding to the pressure at the outlet of the annular section between the rod string and tubing, Pa;
pвыкид.расшир.вых - давление на выходе расширенной выкидной линии, Па;p vykd.expansion.out - pressure at the outlet of the expanded flow line, Pa;
pвыкид.суж.вх - давление на входе суженной выкидной линии, соответствующее давлению на выходе расширенной части выкидной линии, Па;p vykid.narrow.in - pressure at the inlet of the narrowed flow line, corresponding to the pressure at the outlet of the expanded part of the flow line, Pa;
pвыкид.суж.вых - давление на выходе суженной выкидной линии, Па;p vykid.suzh.vyh - pressure at the outlet of the narrowed flow line, Pa;
pнгс.вх - давление на входе нефтегазосборного трубопровода, соответствующее давлению на выходе АГЗУ, Па;p ngs.in - pressure at the inlet of the oil and gas gathering pipeline, corresponding to the pressure at the outlet of the AGZU, Pa;
pнгс.вых - давление на выходе нефтегазосборного трубопровода, соответствующее давлению на приеме станции учета, Па.p ngs.out - pressure at the outlet of the oil and gas gathering pipeline, corresponding to the pressure at the reception of the metering station, Pa.
Пример осуществления способа.An example of the implementation of the method.
Осуществлено математическое моделирование процесса изменения динамики давления на выходе штанговой скважинной насосной установки при ее эксплуатации, оборудованной пружинным компенсатором, установленным на расширенную часть выкидной линии. Конструкция скважины: диаметр НКТ 48 мм, глубина 1000 м. Технологический режим работы: длина хода головки балансира 2 м, число качаний в минуту 12, диаметр плунжера 38 мм, средний диаметр насосных штанг 22 мм. Давление на приеме насоса составляет 9 МПа. Свойства жидкости: плотность перекачиваемой жидкости 900 кг/м3, коэффициент ее сжимаемости 550 МПа-1, значение динамической вязкости варьировалась в пределах (5…155)-10-3 Па⋅с.Mathematical modeling of the process of changing the pressure dynamics at the outlet of a sucker-rod pumping unit during its operation, equipped with a spring compensator installed on the expanded part of the flow line, is carried out. Well design: tubing diameter 48 mm, depth 1000 m. Technological operation mode: stroke length of the balancer head 2 m, number of strokes per
На фиг. 2 показана динамика колебаний давления на выходе штанговой насосной установки при различных значениях расстояния от устьевой арматуры и динамической вязкости равной 80 мПа⋅с, получены: 12 – график функции давления при значении расстояния L=0,5 м; 13 - график функции давления при значении расстояния L=3 м; 14 - график функции давления при значении расстояния L=5,5 м. Из представленных зависимостей видно, что с увеличением расстояния увеличивается и прирост давления на величину 0,003-0,005 МПа.In FIG. 2 shows the dynamics of pressure fluctuations at the outlet of the sucker-rod pumping unit at various values of the distance from the wellhead fittings and dynamic viscosity equal to 80 mPa⋅s; 13 is a graph of the pressure function at a distance value L=3 m; 14 is a graph of the pressure function at a distance value of L=5.5 m. It can be seen from the presented dependencies that with increasing distance, the pressure increase also increases by 0.003-0.005 MPa.
На фиг. 3 показана динамика колебаний давления на выходе штанговой насосной установки при различных значениях диаметра расширенной части выкидной линии и динамической вязкости равной 80 мПа⋅с, получены: 15 - график функции давления при значении диаметра Dвыкид=114 мм; 16 - график функции давления при значении диаметра Dвыкид=89 мм; 17 - график функции давления при значении диаметра Dвыкид=57 мм. Из представленных зависимостей видно, что увеличение диаметра приводит к снижению амплитуды колебаний давления. При значении диаметра выкидной линии равной 114 мм пульсация давления составила около 3,06 МПа, а при меньшем значении диаметра, равным 57 мм пульсация равна более 3,13 МПа.In FIG. 3 shows the dynamics of pressure fluctuations at the outlet of a sucker-rod pumping unit for various values of the diameter of the expanded part of the flow line and a dynamic viscosity of 80 mPa⋅s ; 16 - graph of the function of pressure at the value of the diameter D discharge = 89 mm; 17 is a graph of the pressure function at a diameter value D ejection = 57 mm. It can be seen from the presented dependences that an increase in the diameter leads to a decrease in the amplitude of pressure fluctuations. With a flow line diameter of 114 mm, the pressure pulsation was about 3.06 MPa, and with a smaller diameter value of 57 mm, the pulsation was more than 3.13 MPa.
На фиг. 4 и фиг. 5 представлены зависимости амплитуд колебаний давления от значения расстояния от устьевой арматуры и диаметра выкидной линии соответственно. При подборе параметров выкидной линии и минимального расстояния от устьевой арматуры необходимо оперировать значением вязкости перекачиваемой жидкости. Расчет произведен для различных диапазонов значений динамической вязкости - малых, средних и высоких: 18, 21 - графики функции амплитуды при значении вязкости μ=5⋅10·-3 Па⋅с; 19, 22 - графики функции амплитуды при значении вязкости μ=80⋅10-3 Па⋅с; 20, 23 - графики функции амплитуды при значении вязкости μ=155⋅10-3 Па⋅с.In FIG. 4 and FIG. 5 shows the dependences of the amplitudes of pressure fluctuations on the value of the distance from the wellhead valve and the diameter of the flow line, respectively. When selecting the parameters of the flow line and the minimum distance from the wellhead fittings, it is necessary to operate with the value of the viscosity of the pumped liquid. The calculation was made for different ranges of dynamic viscosity - small, medium and high: 18, 21 - graphs of the amplitude function at the value of viscosity μ=5⋅10· -3 Pa⋅s; 19, 22 - graphs of the amplitude function at a viscosity value μ=80⋅10 -3 Pa⋅s; 20, 23 - graphs of the amplitude function at a viscosity value μ=155⋅10 -3 Pa⋅s.
Подбор параметров произведен следующим образом: выбран некоторый расчетный шаг для значений диаметра и расстояния, построены кривые, характеризующие зависимость амплитуды колебаний давления от диаметра или расстояния соответственно. На основе полученных кривых, по осям параметров (диаметра или расстояния) отложены перпендикулярные линии до пересечения с графиком функции с принятым расчетным шагом. Построены параллельные линии (относительно осей параметров) с принятым расчетным шагом до пересечения с осью амплитуды давления. На основе полученных данных производен анализ параметров, обеспечивающих минимальное значение амплитуды давления.The selection of parameters was carried out as follows: a certain calculated step was chosen for the values of the diameter and distance, curves were constructed that characterize the dependence of the amplitude of pressure fluctuations on the diameter or distance, respectively. On the basis of the obtained curves, along the parameter axes (diameter or distance), perpendicular lines are plotted until they intersect with the graph of the function with the accepted calculated step. Parallel lines are plotted (relative to the parameter axes) with the accepted calculated step up to the intersection with the pressure amplitude axis. On the basis of the data obtained, an analysis of the parameters providing the minimum value of the pressure amplitude is carried out.
В данном случае пружинный компенсатор следует располагать на расстоянии 0,5-2 м на расширенном участке выкидной линии с наружным диаметром 114 или 159 мм с переходом на суженный участок основной выкидной линии диаметром 89 мм, подобранного на основе требуемой производительности.In this case, the spring compensator should be located at a distance of 0.5-2 m on the extended section of the flow line with an outer diameter of 114 or 159 mm with a transition to a narrowed section of the main flow line with a diameter of 89 mm, selected on the basis of the required performance.
Предложенный способ эксплуатации штанговой насосной установки позволяет снизить пульсацию давления на ее выходе без изменений конструкции непосредственно самой установки, что подразумевает широкое применение не только лишь для проектируемых и вновь сооружаемых установок, но в том числе и для существующих. При этом реализация этого способа в промышленных масштабах не требует существенных затрат, что выгодно с точки зрения экономической эффективности. Снижение пульсации давления на выходе установки позволит уменьшить циклические нагрузки на трубопроводную систему, что повысит ее остаточный ресурс. Насосный агрегат также менее подвержен влиянию циклического нагружения со стороны потока нагнетаемой жидкости, что в целом повышает его надежность при эксплуатации.The proposed method for operating a sucker-rod pumping unit makes it possible to reduce the pressure pulsation at its outlet without changing the design of the unit itself, which implies wide application not only for designed and newly constructed plants, but also for existing ones. At the same time, the implementation of this method on an industrial scale does not require significant costs, which is beneficial from the point of view of economic efficiency. Reducing the pressure pulsation at the outlet of the installation will reduce the cyclic loads on the pipeline system, which will increase its residual life. The pumping unit is also less susceptible to the influence of cyclic loading from the side of the injected fluid flow, which generally increases its reliability during operation.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2773593C1 true RU2773593C1 (en) | 2022-06-06 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2381383C1 (en) * | 2008-07-11 | 2010-02-10 | Виктор Геннадиевич Гузь | Method to produce oil using rod-type downhole pump and jack to this end (versions) |
RU2553689C1 (en) * | 2014-02-07 | 2015-06-20 | Асгар Маратович Валеев | Method of oil well operation |
US20160084063A1 (en) * | 2014-09-23 | 2016-03-24 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Smarter slug flow conditioning and control |
RU2724159C1 (en) * | 2019-08-13 | 2020-06-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Downhole sucker-rod pumping unit |
RU2743115C1 (en) * | 2020-08-04 | 2021-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Well sucker-rod pump with vertical spring pressure oscillation compensator |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2381383C1 (en) * | 2008-07-11 | 2010-02-10 | Виктор Геннадиевич Гузь | Method to produce oil using rod-type downhole pump and jack to this end (versions) |
RU2553689C1 (en) * | 2014-02-07 | 2015-06-20 | Асгар Маратович Валеев | Method of oil well operation |
US20160084063A1 (en) * | 2014-09-23 | 2016-03-24 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Smarter slug flow conditioning and control |
RU2724159C1 (en) * | 2019-08-13 | 2020-06-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Downhole sucker-rod pumping unit |
RU2743115C1 (en) * | 2020-08-04 | 2021-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Well sucker-rod pump with vertical spring pressure oscillation compensator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3464900B1 (en) | Double acting positive displacement fluid pump | |
US11098708B2 (en) | Hydraulic pumping system with piston displacement sensing and control | |
RU162632U1 (en) | SUSPENSION COMPRESSOR TO OIL WELL | |
RU176900U1 (en) | OUTDOOR COMPRESSOR FOR GAS PUMPING FROM AN OTHER WELL OIL WELL | |
US11761317B2 (en) | Decoupled long stroke pump | |
CA2563245A1 (en) | Mechanically actuated diaphragm pumping system | |
US4530646A (en) | Pump jack operated compressor | |
RU2773593C1 (en) | Method for operation of a rod pumping unit | |
US10738575B2 (en) | Modular top loading downhole pump with sealable exit valve and valve rod forming aperture | |
US9784254B2 (en) | Tubing inserted balance pump with internal fluid passageway | |
Langbauer et al. | Sucker rod antibuckling system: development and field application | |
US10883351B2 (en) | Apparatus for transferring a reciprocating movement from a surface machinery to a downhole device and a method of producing well fluids | |
RU2353805C1 (en) | Well rod depth pump plant | |
Timashev | Method of calculating pneumatic compensators for plunger pumps with submersible drive | |
RU2357099C1 (en) | Ground power unit of deep-well pump, mostly hydropiston or jet, for lifting of fluid from well with application of working fluid energy | |
RU2391557C1 (en) | Compressor unit for compression of gas or gas-liquid mixture, which is intended for their pumping to well or pipeline | |
Biantoro et al. | Performance Analysis of DN1750 and DN1800 Electric Submersible Pump for Production Optimization on the Oil Well | |
RU2700748C2 (en) | Oil production system | |
RU2644797C1 (en) | Oil well pump | |
RU2743115C1 (en) | Well sucker-rod pump with vertical spring pressure oscillation compensator | |
RU2812819C1 (en) | Method of well oil production | |
WO2012167445A1 (en) | Plunger oil-well pump and its plunger | |
GB2119866A (en) | Oil wells | |
Hu et al. | Pressure Characteristics of Multistage Soft Plunger in an Oil Well Pump. | |
Timashev et al. | Justification of reducing loads on the drive of downhole plunger installations with pneumatic compensators (Russian) |