Том 335 № 12 (2024)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/12/4087

Методика расчета динамических нагрузок в плунжерных глубинных насосах для добычи нефти

Актуальность. Плунжерные установки, в частности штанговые и бесштанговые плунжерные установки с наземным и погружным приводом, получили широкое распространение в нефтяной промышленности при добыче высоковязкой эмульсии из малодебитных скважин. Основное преимущество таких установок заключается в возможности работы в условиях высоковязких эмульсий при значениях вязкости до 200–300 сПз. Однако существуют особенности эксплуатации плунжерных установок, приводящие к некоторым осложнениям. Наиболее распространенное осложнение – высокое значение устьевого давления, при котором наблюдаются повышенные динамические нагрузки на узлы насоса и привода. Качественное и точное определение значения устьевого давления в зависимости от параметров скважины и установки поспособствует более эффективному проектированию, эксплуатации и оцениванию надежности плунжерных установок. Известные исследования и методики определения устьевого давления имеют ограничения, связанные с однофакторностью влияния некоторого параметра на значения устьевого давления. Такой подход не дает возможности учесть единовременное влияние нескольких параметров. Цель: разработка методики расчета, позволяющей учесть комплексное влияние параметров работы скважины на значение устьевого давления и динамических нагрузок на штанги плунжерных установок. Объекты: фонд скважин, оборудованных установками скважинных штанговых насосов. Методы: статистический и регрессионный анализ фонда скважин, оборудованных установками скважинных штанговых насосов, разработка нейронной сети. Результаты. Проведено исследование фонда скважин, оборудованных установками скважинных штанговых насосов, технологический режим которых предоставлен одной из компаний Приволжского федерального округа, в качестве примера на основании указанного фонда установлены факторы, влияющие на значение устьевого давления, и разработана методика по его прогнозированию. Предложен метод для отбраковки данных с широким разбросом значений при проведении анализа факторов, влияющих на устьевое давление, заключающийся в исключении значений вязкости жидкости, не ложащихся на «горбовую» характеристику функции «вязкость жидкости –обводненность». Разработана методика расчета, базирующаяся на регрессионных зависимостях и нейронной сети, позволяющая более точно спрогнозировать значение нагрузок на штанги насоса.

Ключевые слова:

штанговый насос, плунжерный насос, устьевое давление, надежность, высоковязкая жидкость, газовый фактор, обводненность, регрессионный анализ, нейронная сеть

Авторы:

Камил Рахматуллович Уразаков

Данила Денисович Горбунов

Скачать pdf