Том 333 № 1 (2022)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2022/1/3516

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ УСТЬЕВОГО КОМПРЕССОРА ДЛЯ ОТКАЧКИ ГАЗА ИЗ ЗАТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ

Ссылка для цитирования: Уразаков К.Р., Латыпов Б.М., Белозеров В.В. Температурный режим устьевого компрессора для откачки газа из затрубного пространства нефтяной скважины // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 1. – С.190-199.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью снижения давления затрубного газа в нефтяных скважинах, оборудованных штанговыми скважинными насосными установками при высоких давления в коллекторе и перспективном использовании устьевых компрессоров для решения данной проблемы. Описаны условия эксплуатации компрессоров и режимы их работы. Цель работы заключается в оценке влияния температуры окружающей среды на производительность компрессора, и в определении целесообразности установки системы охлаждения или теплоизоляции. Методы: физико-математическая модель работы одноступенчатого устьевого компрессора с приводом от станка-качалки; основные уравнения для описания термодинамических процессов в компрессоре описываются с помощью первого начала термодинамики и закона сохранения массы газа в цилиндре компрессора. В разработанной модели учитывается механическая работа, кинетическая и тепловая энергия. При этом принято допущение, что откачиваемый газ идеальный. Математическая модель работы компрессора реализована на языке программирования Python. Результаты. Анализ влияния тепловых процессов на работу устьевого компрессора показал значимый эффект температуры окружающей среды на производительность компрессора. По результатам расчетов было установлено, что при низких температурах производительность компрессора выше, чем при высоких. Установка радиатора негативно сказалась на производительности компрессора, особенно при низких давлениях на приеме. Установка теплоизоляции напротив позволила несколько увеличить производительность компрессора, но не значительно. Основным фактором, влияющим на производительность компрессора, является давление на приеме (величина перепада давления), поэтому в начальный период работы компрессора, когда давление на приеме приближается к линейному давлению в трубопроводе, производительность компрессора высока.

Ключевые слова:

Штанговый насос, устьевой компрессор, температурный режим, производительность компрессора, станок-качалка

Авторы:

Камил Рахматуллович Уразаков

Булат Маратович Латыпов

Виктор Владимирович Белозеров

Скачать pdf