No abstract

No abstract

The efficiency of sucker rod pump installations, which have become widespread in mechanized lift practice, is largely determined by the balance of the drive. During the operation of sucker rod installations, the balance of loads acting on the rod string and the drive can change significantly due to changes in the dynamic fluid level, which leads to a decrease in balance and an increase in loads on the pumping equipment units. The increase and decrease in the dynamic level in accordance with the pumping and accumulation cycle occurs in wells operating in the periodic pumping mode. It is shown that during the operation of equipment in a periodic mode, fluctuations in the dynamic level and, accordingly, in the loads acting on the nodes occur. This leads to the need for dynamic adjustment of the balancing weights to ensure the balance of the pumping unit. A system for automatic balancing of the rod drive has been developed, including a balancing counterweight, an electric motor that moves the load along the balance beam, a propeller and a computing unit. To study the effectiveness of the proposed device, a complex mathematical model of the joint operation of the reservoir - well - sucker rod pump - rod string – pumping unit has been developed. It is shown that due to the dynamic adjustment of the balance counterweight position, the automatic balancing system makes it possible to significantly reduce the amplitude value of the torque on the crank shaft (in comparison with the traditional rod installation) and provide a more uniform load of the electric motor. Equalization of torque and motor load reduces the power consumption of the unit.

Актуальность. На сегодняшний день наиболее актуальной задачей механизированной добычи нефти является увеличениерентабельности эксплуатации низко-дебитного и осложненного фонда скважин. Одним из перспективных путей ее решения является совершенствование традиционных и разработка альтернативных технологий эксплуатации, в частности плунжерныхнасосныхустановокс погружным приводом.Эффективность работыпогружных плунжерных установок в значительной степени определяется нагрузкой, действующей на плунжер насоса. Существенный рост циклических переменных нагрузок на плунжер и привод обусловлен колебаниями давления в насосно-компрессорных трубах, возникающими вследствие неравномерной подачи насоса.Вышесказанное обуславливает актуальность разработки методов и технологий снижения колебаний (пульсаций) давления в насосно-компрессорных трубах погружных плунжерных установок. Объект: установка насосная плунжерная с погружным приводом, оборудованная пневматическими компенсаторами давления (пневмокомпенсаторами), работающая в стендовой скважине. Пневмокомпенсаторы представляют собой устройства, предназначенные для создания равномерного течения жидкости в насосно-компрессорных трубах. Цель: исследование эффективности пневмокомпенсаторов в составе плунжерных насосных установок с погружным приводом, анализ влияния технологических и геометрических параметров пневмокомпенсаторов на эффективность сглаживания колебаний давления и скорости потока в насосно-компрессорных трубах. Методы: разработка аналитической математической модели работы погружной плунжерной установки в стендовой скважине; проведение численных экспериментов для выявления закономерностей влияния технологических параметров пневмокомпенсаторов на эффективность их работы; физическое моделирование работы погружной плунжерной установки на стендовой скважине. Результаты. Получено аналитическое выражение, позволяющее для заданного закона изменения подачи насоса и энергоемкости системы пневмокомпенсаторов рассчитать динамику давления в насосно-компрессорных (насосно-компрессорных) трубах. В результате моделирования работы погружной плунжерной установки в стендовой скважине получена теоретическая барограмма изменения давления в насосно-компрессорных трубах в течение цикла откачки, которая хорошо согласуется с фактической барограммой. Моделированием работы погружной плунжерной установки, оборудованной пневмокомпенсаторами, показано значительное, практически на порядок, снижение пульсаций давления в насосно-компрессорных трубах и нагрузок на плунжер и привод. Проанализировано влияние суммарного объема и давления зарядки пневмокомпенсаторов на эффективность их работы. Даны практические рекомендации по расчету оптимального давления зарядки пневмокомпенсаторов.

No abstract