Страница 1 из 14

Организация эксплуатации и ремонта установок электроцентробежных насосов в нефтедобывающей отрасли. Том 1. Эксплуатация

Забиров Фердинанд

С. Ш. Шарипов, Ф. Ш. Забиров, В. Г. Акшенцев

Организация эксплуатации и ремонта установок электроцентробежных насосов в нефтедобывающей отрасли

Том 1. Эксплуатация

Учебное пособие

Под общей редакцией Р. Н. Бахтизина

Информация от издательства

Посвящается 70-летию Уфимского государственного нефтяного технического университета и 40-летию Альметьевского завода «АЛНАС» – первого производителя УЭЦН для добычи нефти в СССР и России

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

УДК 622.24.622.32.004.67.002.72.(075.8)

ББК 33.131

Ш25

Утверждено Редакционно-издательским советом УГНТУ в качестве учебного пособия

Рецензенты:

Заместитель генерального директора ООО «ТуймазыНИПИнефть», канд. техн, наук Р. 3. Ахметгалеев, старший мастер Хазинского участка ООО «РН-Ремонт НПО», канд. техн, наук Р. Н. Пономарев

Шарипов, С.

Организация эксплуатации и ремонта установок электроцентробежных насосов в нефтедобывающей отрасли: учеб, пособие: в 2 т. / С. Ш. Шарипов, Ф. Ш. Забиров, В. Г. Акшенцев; под общ. ред. Р. Н. Бахтизина. – М.: Де'Либри, 2021.

ISBN 978-5-4491-0869-2

Т.1: Эксплуатация / С. Ш. Шарипов, Ф. Ш. Забиров, В. Г. Акшенцев; под общ. ред. Р. Н. Бахтизина. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2019.

Учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой дисциплины «Техника и технология добычи и подготовки нефти и газа» для студентов, обучающихся по направлениям 21.03.01 Нефтегазовое дело и 21.05.06 Нефтегазовые техника и технологии. На основе обобщения российского и зарубежного опыта приведены сведения об эксплуатации, ремонте и сервисном техническом обслуживании погружных установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) для добычи нефти. Рассмотрены классификация механизированных способов добычи нефти, особенности добычи нефти с применением УЭЦН, теоретические основы конструирования основных деталей и узлов УЭЦН.

Для студентов различных направлений подготовки, обучающихся в вузах нефтегазового профиля; слушателей курсов повышения квалификации, а также для специалистов, участвующих в проектировании, изготовлении, эксплуатации и сервисном обслуживании УЭЦН.

Условные обозначения

В — обводненность продукции скважины

Вкр – критическая обводненность, при которой наступает инверсия фаз

H – напор УЭЦН

Яд – динамический уровень

Qф – фактическая подача насоса

QОПТ – оптимальная подача насоса

Kq — коэффициент подачи УЭЦН

h — погружение насоса под уровень

η, ηоп – коэффициент подачи УСШН и его оптимальное значение

L — глубина подвески насоса

DТ – внутренний диаметр НКТ

QСКВ., Qсм – дебит скважины, расход смеси

Qн – дебит скважины по нефти

QB — дебит скважины по воде

Р3 — давление в затрубном пространстве

Рт – давление жидкости в НКТ

Pпр – давление на приеме насоса

Рнас – давление насыщения нефти

Гф – газовый фактор

Рmax – максимальная нагрузка на колонну штанг

Pmin – минимальная нагрузка

Pдин. в – динамическая нагрузка на штанги при ходе вверх

Pдин. н – то же при ходе вниз

Ршт – вес колонны штанг

Рж – нагрузка от гидростатического давления на плунжер

Fтр. в – сила гидродинамического сопротивления в средней части хода штанг вверх

Fтр. н – то же для хода вниз

Fс – сила трения штанг о трубы

п — число ходов УСШН, число оборотов вала УЭЦН

S — длина хода полированного штока

V(t), Vmах – мгновенная скорость штанг и ее максимальное значение

DH – диаметр плунжера насоса

dшт – диаметр штанг

DЭ = DТ – dшт – эквивалентный диаметр

dM – диаметр штанговой муфты

li – длина i-й ступени колонны

dшт i— диаметр i-й ступени

f — площадь поперечного сечения штанги

fн – площадь сечения плунжера насоса

Т — сила трения боковой поверхности штанг в жидкости

m = dшт/Dт – соотношение диаметров

mв, mн – динамические факторы при ходах вверх и вниз

μκ = ωL/a — параметр Коши

ω – угловая скорость вращения кривошипа СК

а – скорость звука в металле штанг, внутренний радиус концентрированного канала

b — коэффициент потери веса штанг в жидкости, внешний радиус концентрического канала

n1 = Dн/Dт = RH/b — соотношение поперечных размеров плунжера и труб

r — текущий радиус кольцевого просвета; радиус рабочего колеса УЭЦН

ΔРкл. н – перепад давления в клапане УСШН при откачке нефти

ΔРкл. В – то же при откачке воды

ΔРкл. с – то же при откачке смеси

σпр, [σпр]доп – приведенное напряжение в штангах и его допустимое значение

σа, [σа]доп – амплитудное значение напряжений и его допустимая величина

σmax – максимальное напряжение за цикл

σmin – минимальное напряжение за цикл

σср – среднее напряжение за цикл

σs – напряжение предела текучести

σ – поверхностное натяжение на границе "нефть-вода"

КI, КII, КIII, KIIII – коэффициенты, учитывающие силы гидродинамического трения для колонны штанг и ее ступеней при ходе вверх

К2, КI2, КII2, KIII2 – то же при ходе вниз

К0, К3, К4, KIII5 – коэффициенты

Кподачи – коэффициент подачи

Ндин – динамический уровень

С — коэффициент пропорциональности, концентрация ПАВ

Н/В – эмульсия "нефть в воде"

В/Н – эмульсия "вода в нефти"

dк, dпо – средневзвешенный и средний поверхностно-объемный диаметры капель эмульсии

Ср – степень разрушения эмульсии

μ20, ρ20 – вязкость и плотность нефти, замеренные в стандартных условиях

ρн, ρв, ρф – плотности нефти, воды и жидкости в НКТ

μн, μнв, μнг, μэ – динамическая вязкость нефти, водонефтяной смеси, газированной нефти и газонефтяной эмульсии