Ученые ПНИПУ разработали отказоустойчивое устройство для добычи нефти в условиях высокодебитных скважин
Пермь, 16 мар - ИА Neftegaz.RU. Ученые ПНИПУ разработали новое отказоустойчивое устройство для добычи нефти в сложных условиях.
Об этом сообщила пресс-служба ПНИПУ.
Для создания высокодебитных скважин часто используется технология гидроразрыва пласта, которая увеличивает приток жидкости, но усложняет добычу из-за выноса нефти, газа и абразивных частиц породы.
Серийные насосы не предназначены для перекачки газожидкостных смесей, что приводит к необходимости комплектации нефтедобывающего оборудования газосепараторами.
В ПНИПУ разработали более эффективную конструкцию газосепаратора, которая была опубликована в журнале Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых.
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства Приоритет 2030.
Проблема разрушения оборудования особенно актуальна для высокодебитных скважин, где газожидкостная смесь содержит до 1 т абразивных частиц в сутки.
Ученые установили, что втекающая в газосепаратор жидкость начинает вращаться еще до входа, что перемещает частицы абразива на периферию потока и вызывает износ корпуса до входа нефти в устройство.
Кроме того, осевая скорость жидкости на входе в газосепаратор меньше средней, что приводит к накоплению частиц абразива и увеличению их концентрации.
Для решения указанной проблемы специалисты из Политехнического университета внесли изменения в конструкцию газосепаратора.
Они создали проточный канал на входе в газосепаратор в форме сужающегося конуса, что позволило взаимодействующему потоку создавать силы, противоположные центробежным, и уменьшать нежелательное отделение абразивных частиц.
Также произошло изменение формы входных кромок лопастей рабочего колеса для уменьшения их воздействия на элементы породы.
Отделение газа от жидкости теперь происходит в другой части, а именно в вихревой камере, расположенной ниже по течению жидкости, после рабочего колеса.
Эти изменения были результатом оптимизации газосепаратора с использованием методов математического моделирования, включая изменение геометрических размеров входного блока устройства и вычисление его гидроабразивного износа.
Для проверки расчетов были проведены стендовые испытания лучшей конструкции в условиях, близких к пластовым.
Результаты показали, что скорость износа уменьшилась примерно в 3-5 раз по сравнению с серийной конструкцией.
Ученые из Пермского Политеха создали конструкцию газосепаратора с более высокой гидроабразивной стойкостью, чем у существующих аналогов.
Это улучшение повысит эффективность добычи нефти из высокодебитных скважин, осложненных выносом газа и разрушающих частиц, а также снизит затраты на ремонт и замену оборудования.
В настоящее время завершается разработка конструкторской документации для серийного производства новых устройств.
Об этом сообщила пресс-служба ПНИПУ.
Для создания высокодебитных скважин часто используется технология гидроразрыва пласта, которая увеличивает приток жидкости, но усложняет добычу из-за выноса нефти, газа и абразивных частиц породы.
Серийные насосы не предназначены для перекачки газожидкостных смесей, что приводит к необходимости комплектации нефтедобывающего оборудования газосепараторами.
В ПНИПУ разработали более эффективную конструкцию газосепаратора, которая была опубликована в журнале Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых.
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства Приоритет 2030.
Проблема разрушения оборудования особенно актуальна для высокодебитных скважин, где газожидкостная смесь содержит до 1 т абразивных частиц в сутки.
Ученые установили, что втекающая в газосепаратор жидкость начинает вращаться еще до входа, что перемещает частицы абразива на периферию потока и вызывает износ корпуса до входа нефти в устройство.
Кроме того, осевая скорость жидкости на входе в газосепаратор меньше средней, что приводит к накоплению частиц абразива и увеличению их концентрации.
Для решения указанной проблемы специалисты из Политехнического университета внесли изменения в конструкцию газосепаратора.
Они создали проточный канал на входе в газосепаратор в форме сужающегося конуса, что позволило взаимодействующему потоку создавать силы, противоположные центробежным, и уменьшать нежелательное отделение абразивных частиц.
Также произошло изменение формы входных кромок лопастей рабочего колеса для уменьшения их воздействия на элементы породы.
Отделение газа от жидкости теперь происходит в другой части, а именно в вихревой камере, расположенной ниже по течению жидкости, после рабочего колеса.
Эти изменения были результатом оптимизации газосепаратора с использованием методов математического моделирования, включая изменение геометрических размеров входного блока устройства и вычисление его гидроабразивного износа.
Для проверки расчетов были проведены стендовые испытания лучшей конструкции в условиях, близких к пластовым.
Результаты показали, что скорость износа уменьшилась примерно в 3-5 раз по сравнению с серийной конструкцией.
Ученые из Пермского Политеха создали конструкцию газосепаратора с более высокой гидроабразивной стойкостью, чем у существующих аналогов.
Это улучшение повысит эффективность добычи нефти из высокодебитных скважин, осложненных выносом газа и разрушающих частиц, а также снизит затраты на ремонт и замену оборудования.
В настоящее время завершается разработка конструкторской документации для серийного производства новых устройств.