ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН, ОБОРУДОВАННЫХ

УЭЦН, В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОГО ГАЗОСОДЕРЖАНИЯ

Газ является спутником нефти и его присутствие в последней изменяется в широких пределах. Количество газа, выделяющегося из жидкости в процессе ее движения по стволу скважины, является величиной переменной и зависит от термодинамических условий и характеристики газожидкостной смеси. Следовательно, плотность смеси также меняется, что подтверждается кривыми распределения давления, полученными исследователями в разных нефтяных регионах. В области приема ЭЦН нарушение термогидродинамического равновесия системы усиливается.

Установлено, что коэффициент сепарации (отношение объема газа, ушедшего в затрубное пространство, к общему объему газа у приема насоса) зависит от дебита жидкости, зазора между двигателем и обсадной колонной и относительной скорости газа в жидкости. В БашНИПИнефти была получена аналитическая зависимость для определения коэффициента сепарации К_с для скважин с дебитом 50-350 м³/сут:

где Ож ~ количество жидкости, поступающее в насос; R_K, R_K -радиус соответственно эксплуатационной колонны и приема насоса; (3 = V_T/(V_T + £)_ж) — объемное расходное газосодержание в потоке непосредственно перед поступлением жидкости во всасывающее устройство насоса; V_T — количество газа, поступающего в насос; ю_{т в} — скорость всплывания пузырьков газа в жидкости.

Таким образом, при определении расположения УЭЦН в скважине в насос всегда будет поступать жидкость с растворенным в ней или выделившимся газом.

Влияние газа в рабочих органах насоса проявляется, во-первых, в ухудшении энергообмена между рабочим колесом и жидкостью и, во-вторых, в создании условий для интенсивного выделения газа из жидкости. Последнее приводит к коалесценции пузырьков газа в каналах рабочего колеса, образованию газовых каверн, значение которых соизмеримо с

сечением канала. И в первом, и во втором случае параметры работы насоса ухудшаются.

Появление газа в водонефтяной смеси (при высокой обводненности продукции скважины) также изменяет свойства последней и поведение рабочей характеристики насоса. Значение оптимального газосодержания дополнительно будет зависеть от свойств нефти и содержания воды в смеси.

Читать далее →