Очистка энергетического расхода с использованием пластовых газов при эксплуатации со штанговым насосом скважины

Устранение реальных трудностей технологии со штанговым насосом (улучшение динамического напряжения штанги и трубопроводов) и урегулирование нагрузки, падающей на головку балансира, обеспечение создания Пакер эффекта и другие являются важнейшим вопросом технологии по эксплуатации.

С целью создания данной технологии возможно применение пластового газа и газа, поданного со стороны. В первом случае обратим внимания на пользование пластовым газом.

Как нам известно, в случае пользования пластовым газом часть пластового газа направляется на насос

. (A v = — V

V o V o

IF J а другая часть на площадь, что находиться за трубами

V = 1-— V

V o ¹         V o

I F J

Здесь f – самая малая площадь высасывающего клапана насоса;

F – самая малая площадь кольцеобразной фазы;

V 0  - дебит газа, поступающего из пласта.

'

С расходом газа, поступающего в насос V возможна газификация системы жидкости и газа в НКТ.

При этом в случае газа, поданного со стороны, предлагается два подхода:

• -    наверху насоса газ подается с НКТ в скважину и если в

данном срезе давление равняется давлению столбца жидкости, которая находиться наверху среза, то при этом возможным представляется создание пакер эффекта с данной ситуацией;

• -    пакер ставиться наверху от насоса и подъемным трубам, что находятся наверху от пакера, подается газ в надлежащем количестве.

В каждом из этих случаев, когда падает плунжер и нагрузка, подающая на штанги, находящиеся на верхнем щите плунжера, нагрузка, падающая на НКТ, уменьшается в надлежащей степени в зависимости от степени газификации жидкости. В данном вопросе смесь газа и жидкости содействует вместе с системой плунжера и штанги.

В результате теоретических и экспериментальных исследований было установлено, что при исследовании действия смеси газа и жидкости в вертикальной трубе, можно пользоваться нижеследующей моделью (5):

ДРсмес = (1 - М, + фДРт (3)

Здесь ΔР cм ес – потеря давления для смеси газа и жидкости;

ΔР ж и ΔРг - в эквивалентных трубах ( D 1 - ϕ диаметр для жидкости и D ϕ диаметр для газа) в отдельности является потерей давления, возникающего во время движения газа и жидкости;

• φ    – количество объема газа в смеси газа и жидкости.

Как видно из (3) формулы потеря давления, созданного смесью газа и жидкости, линейно зависят от количества объема газа в смеси. Значит, с целью урегулирования той нагрузки, которая падает на головку балансира объем газа в смеси газа и жидкости получается с изменением густоты φ.

При этом нижеуказанная зависимость установлена в проводимых экспериментах для смеси газа и жидкости на кольцеобразной фазе:

Ф = 0,833 ^ “    (4)

Здесь в — густота расхода газа в смеси газа и жидкости;

а - стабильное число для кольцеобразной фазы.

Густота расхода газа в смеси определяется нижеследующей формулой:

в =— (5)

• ^р   ^г+0ж ^v ’

Здесь V г - является для первого случая той частью пластового газа, которая поступает в насос, тогда как для второго случая является расходом газа, поданного со стороны;

Q ж - дебит скважины для жидкости.

Расход газа, необходимого для подачи в подъемные трубы можно установить нижеследующим образом:

• -    с выражениями (1) и (2) за счет пластового газа;

• -    с запускными клапанами за счет газа, поданного со стороны.

Процесс газификации должно проводиться в подъемных трубах за счет пластового газа таким образом, чтобы коэффициент заполнения насоса было достаточно большим.

Значит, при этом следует учитывать ограничение, указанное в процессе применения первого способа.

Второй способ применяется в широком масштабе.

Заключение

С целью экономии расхода энергии в скважинах, работающих методом насоса, разрабатываются мероприятия по газификации жидкостной системы в трубах компрессора насоса.