ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................................................5
1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ И
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.....................................................................................11
1.1 Анализ работы добывающих скважин на примере ПАО «Газпром нефть».................... 11
1.2 Анализ изменяющихся свойств газожидкостной смеси.................................................... 13
1.2.1 Вязкость газожидкостной смеси................................................................................... 13
1.2.2 Истинное газосодержание газожидкостной смеси в рабочем колесе
электроцентробежного насоса ................................................................................................... 18
1.2.3 Дисперсность газовой фазы при движении газожидкостной смеси в рабочем колесе
электроцентробежного насоса ................................................................................................... 23
1.2.4 Коэффициент фазовой неравновесности газожидкостной смеси.............................. 25
1.3 Естественная сепарация на приеме погружного оборудования с условно-радиальным
входом............................................................................................................................................... 26
1.4 Применение газосепараторов ............................................................................................... 32
1.5 Работа погружного электроцентробежного насоса на газожидкостной смеси ............... 41
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1..................................................................................................................... 63
2. ВЫБОР МОДЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ............................64
2.1 Определение вязкости газожидкостной смеси ................................................................... 64
2.1.1 Схема стенда и методика проведения экспериментов ............................................... 64
2.1.2 Результаты экспериментальных исследований........................................................... 69
2.1.3 Разработка модели для расчета вязкости газожидкостной смеси ............................. 73
2.2 Оценка истинного газосодержания газожидкостной смеси.............................................. 76
2.2.1 Аналитическая модель взаимосвязи истинного газосодержания с объемнорасходным газосодержанием и коэффициентом подачи насоса ............................................ 76
2.2.2 Схема стенда и методика проведения экспериментов по определению истинного
газосодержания газожидкостной смеси в поле центробежных сил....................................... 80
2.2.3 Анализ характеристик электроцентробежной ступени .............................................. 84
2.2.4 Результаты определения истинного газосодержания газожидкостной смеси в поле
центробежных сил ...................................................................................................................... 87
2.2.5 Разработка методики к определению деформации напорно-расходной
характеристики электроцентробежного насоса на основе истинного газосодержания....... 91
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2..................................................................................................................... 93
3. ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ
СЕПАРАЦИИ ГАЗА .............................................................................................................................94
3.1 Разработка методики расчета фонтанирующих по затрубному пространству скважин,
оборудованных установками электроцентробежных насосов .................................................... 94
3.1.1 Признаки фонтанирования скважины по затрубному пространству........................ 953
3.1.2 Подход к моделированию работы скважин, фонтанирующих по затрубному
пространству................................................................................................................................ 98
3.2 Обобщение экспериментальных исследований характеристик центробежных
газосепараторов ............................................................................................................................. 102
3.2.1 Влияние свойств газожидкостной смеси на эффективность сепарации газа ......... 102
3.2.2 Методика расчета характеристики «среднего» центробежного газосепаратора ... 110
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3................................................................................................................... 111
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК
РАБОТЫ ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ НА ГАЗОЖИДКОСТНЫХ
СМЕСЯХ..............................................................................................................................................112
4.1 Схема стенда и методика проведения экспериментов..................................................... 112
4.2 Экспериментальные исследования электроцентробежного насоса на газожидкостных
смесях.............................................................................................................................................. 121
4.3 Анализ характеристик исследуемого электроцентробежного насоса на модельной смеси
«вода – газ»..................................................................................................................................... 126
4.3.1 Влияние давления на входе в насос на характеристику электроцентробежного насоса
на смеси с низкой пенообразующей способностью .............................................................. 126
4.3.2 Влияние угловой скорости вращения вала двигателя на характеристику
электроцентробежного насоса на смеси с низкой пенообразующей способностью.......... 128
4.4 Анализ характеристик исследуемого электроцентробежного насоса на модельной смеси
«вода – ПАВ – газ»........................................................................................................................ 129
4.4.1 Влияние давления на входе в насос на характеристику электроцентробежного насоса
на смеси с высокой пенообразующей способностью............................................................ 129
4.4.2 Влияние угловой скорости вращения вала двигателя на характеристику
электроцентробежного насоса на смеси с высокой пенообразующей способностью ....... 132
4.5 Анализ характеристик погружного электроцентробежного насоса на газожидкостных
смесях в режиме фонтанирования через насос........................................................................... 132
4.5.1 Анализ распределения давления по длине электроцентробежного насоса в режиме
фонтанирования через насос.................................................................................................... 135
4.6 Исследование дисперсности газовой фазы по длине насоса........................................... 136
4.7 Анализ полученных характеристик в безразмерных координатах................................. 139
4.7.1 Оценка коэффициента подачи насоса ........................................................................ 139
4.7.2 Оценка критического входного объемно-расходного газосодержания.................. 142
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4................................................................................................................... 145
5. РАЗРАБОТКА НОВОГО СПОСОБА ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ СКВАЖИН С ВЫСОКИМ
СОДЕРЖАНИЕМ СВОБОДНОГО ГАЗА У ПРИЕМА ГЛУБИННО-НАСОСНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ..............................................................................................................................1474
5.1 Описание способа бессепарационной эксплуатации скважины с высоким газовым
фактором при помощи гибридной насосной установки ............................................................ 147
5.2 Научные предпосылки повышения эффективности диспергирования газовой фазы
жидкостно-газовым эжектором.................................................................................................... 150
5.2.1 Исследование характеристик работы жидкостно-газовых эжекторов при различных
давлениях активного потока жидкости и пассивного потока газа с контролем дисперсности
газовой фазы на выходе струйного аппарата ......................................................................... 151
5.2.2 Эффективность диспергирования газовой фазы жидкостно-газовым эжектором в
зависимости от напорно-расходных параметров и его геометрии ...................................... 157
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 5................................................................................................................... 161
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................................................................163
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..........................................................................165
ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................................................................................180
Справки........................................................................................................................................... 180
Приложение к главе 2.................................................................................................................... 184
Приложение к главе 4.................................................................................................................... 188
Приложение к главе 5.................................................................................................................... 232
