Пермь, 5 мар - ИА Neftegaz.RU. Ученые из Пермского Политеха разработали метод снижения неравномерной подачи жидкости, который обеспечит надежную работу поршневых насосов и минимизирует время простоя нефтегазового оборудования.
Об этом сообщила пресс-служба ВУЗа.
Существуют различные решения ППД.
В нефтедобыче для извлечения углеводородов из скважин и поддержки пластового давления (ППД) активно применяются специальные насосы.
Работу этих насосов обеспечивает поршень, который движением вперед и назад перекачивает нефть или пластовую воду.
На одной скважине часто требуется установка нескольких насосов для увеличения объемов перекачиваемой жидкости.
Однако разная скорость работы поршней может вызвать неравномерность в подаче жидкости, что приводит к пульсациям и колебаниям давления.
Эти проблемы могут спровоцировать аварии, затрагивающие трубопровод и другое оборудование.
Ученые из Пермского Политеха попытались снизить неравномерность подачи жидкости.
На изобретение был выдан патент (№2833229).
Исследование проводилось в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Для повышения нефтеотдачи на месторождениях были разработаны различные технологии, одной из которых является гидравлический разрыв пласта (ГРП).
В процессе ГРП в нефтегазоносный пласт закачивается жидкость для создания дополнительных трещин в горных породах.
Обычно ГРП проводят в низкопроницаемых коллекторах.
Эффективно реализовать технологию ГРП возможно с помощью нескольких поршневых насосов, работающих одновременно, которые должны обеспечить высокое давление и большие объемы жидкости.
При этом обычно задействуется 4 -12 насосов, а в ряде случаев их число может быть еще больше.
Это особенно актуально для горизонтальных скважин ( разновидность наклонно - направленных скважин), которые становятся все более популярными, так как такие скважины имеют большую протяженность и требуют значительных усилий для прокачки жидкости через все свое тело.
Одной из особенностей работы поршневого насоса является неравномерность подачи жидкости.
Вследствие разной скорости поршней возникают колебания давления и пульсации, что негативно сказывается на процессе закачки и может привести к авариям, снижающим эксплуатационные характеристики и надежность оборудования.
Существующие решения позволяют использовать только 2 насоса одновременно, что не всегда эффективно, или требуют установки дополнительных устройств, усложняющих конструкцию насоса, увеличивающих его размеры и стоимость.
Специалисты Пермского Политеха разработали уникальную технологию, обеспечивающую равномерную работу группы из 2 и более поршневых насосов.
Основная идея заключается в предварительном расчете момента времени, когда в положении вращающихся валов происходит сдвиг.
Этот сдвиг рассчитывается заранее и также регулируется специальным блоком управления.
Вал является ключевым элементом конструкции поршневого насоса, который передает вращение другим элементам.
В рамках исследования ученые рассматривали группу из 3 поршневых насосов, отметив, что в принципе их количество может быть любым.
В. Картавцев, ассистент и инженер кафедры горной электромеханики ПНИПУ:
А. Муравский, доцент кафедры горной электромеханики ПНИПУ,к.т.н.:Об этом сообщила пресс-служба ВУЗа.
Существуют различные решения ППД.
В нефтедобыче для извлечения углеводородов из скважин и поддержки пластового давления (ППД) активно применяются специальные насосы.
Работу этих насосов обеспечивает поршень, который движением вперед и назад перекачивает нефть или пластовую воду.
На одной скважине часто требуется установка нескольких насосов для увеличения объемов перекачиваемой жидкости.
Однако разная скорость работы поршней может вызвать неравномерность в подаче жидкости, что приводит к пульсациям и колебаниям давления.
Эти проблемы могут спровоцировать аварии, затрагивающие трубопровод и другое оборудование.
Ученые из Пермского Политеха попытались снизить неравномерность подачи жидкости.
На изобретение был выдан патент (№2833229).
Исследование проводилось в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Для повышения нефтеотдачи на месторождениях были разработаны различные технологии, одной из которых является гидравлический разрыв пласта (ГРП).
В процессе ГРП в нефтегазоносный пласт закачивается жидкость для создания дополнительных трещин в горных породах.
Обычно ГРП проводят в низкопроницаемых коллекторах.
Эффективно реализовать технологию ГРП возможно с помощью нескольких поршневых насосов, работающих одновременно, которые должны обеспечить высокое давление и большие объемы жидкости.
При этом обычно задействуется 4 -12 насосов, а в ряде случаев их число может быть еще больше.
Это особенно актуально для горизонтальных скважин ( разновидность наклонно - направленных скважин), которые становятся все более популярными, так как такие скважины имеют большую протяженность и требуют значительных усилий для прокачки жидкости через все свое тело.
Одной из особенностей работы поршневого насоса является неравномерность подачи жидкости.
Вследствие разной скорости поршней возникают колебания давления и пульсации, что негативно сказывается на процессе закачки и может привести к авариям, снижающим эксплуатационные характеристики и надежность оборудования.
Существующие решения позволяют использовать только 2 насоса одновременно, что не всегда эффективно, или требуют установки дополнительных устройств, усложняющих конструкцию насоса, увеличивающих его размеры и стоимость.
Специалисты Пермского Политеха разработали уникальную технологию, обеспечивающую равномерную работу группы из 2 и более поршневых насосов.
Основная идея заключается в предварительном расчете момента времени, когда в положении вращающихся валов происходит сдвиг.
Этот сдвиг рассчитывается заранее и также регулируется специальным блоком управления.
Вал является ключевым элементом конструкции поршневого насоса, который передает вращение другим элементам.
В рамках исследования ученые рассматривали группу из 3 поршневых насосов, отметив, что в принципе их количество может быть любым.
В. Картавцев, ассистент и инженер кафедры горной электромеханики ПНИПУ:
- технология предполагает, что каждый насос имеет свой приводной электродвигатель;
- валы внутри насосов соединены с валами электродвигателей;
- основная идея разработки заключается в дополнительной установке датчиков, которые измеряют положение и скорость вращения валов;
- об информации, полученной от датчиков, сообщает блок управления, который поддерживает изначально заданный сдвиг фаз валов;
- если рабочий процесс насосов нарушается, блок управления распознает это по данным датчиков и в кратчайшие сроки регулирует скорости вращения, адаптируя их до достижения необходимого сдвига фаз.
- преимущества нашей технологии заключаются в быстром и эффективном снижении неравномерности подачи перекачиваемой жидкости при работе группы насосов;
- в случае временного исключения одного из насосов, например, из-за неисправности электродвигателя, наш метод обеспечивает стабильную работу оставшихся насосов.
Автор: А. Шевченко
