Abstract
One of the most promising ways to improve the efficiency of mechanized oil production is a plunger pump with a submersible drive, which allows obtaining harmonic reciprocating movement of the plunger. In the pumping process of well products by plunger pumps, oscillations in the velocity and pressure of the liquid in the lifting pipes occur, which lead to an increase in cyclic variable loads on the plunger, a decrease in the drive life period and the efficiency of the pumping unit. 
 To eliminate the pulsation characteristics of the plunger pump and increase the reliability indicators of the pumping unit (in particular, the overhaul period), pneumatic compensators can be used. A method for calculating the optimal technological parameters of a system of deep pneumatic compensators for plunger pumping units with a submersible drive, based on mathematical modeling of hydrodynamic processes in pipes, has been developed.
 Calculations of the forming flow velocity and pressure in the lifting pipes of submersible plunger units equipped with pneumatic compensators (PC) have been carried out. Influence of the PC technological parameters on the efficiency of smoothing the oscillations of velocity and pressure in the pipes has been analyzed. Non-linear influence of the charging pressure and PC total volume on the efficiency of their work has been established. Optimal pressure of PC charging, corresponding to the minimum pressure in the tubing during the pumping cycle for the considered section of the tubing, is substantiated. 
 Two ultimate options of PC system placement along the lifting pipes are considered. In the first option, PC are placed sequentially directly at the outlet of the plunger pump, in the second - evenly along the lift. It is shown that the first option provides the minimum amplitude of pressure oscillations at the lower end of the tubing and, accordingly, variable loads on the pump plunger. Nature of the pressure and flow velocity oscillations in the tubing at the wellhead for both options of PC placement has similar values.
Highlights
Методика расчета пневмокомпенсаторов для плунжерных насосов с погружным приводомЭ.О.ТИМАШЕВ Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Республика Башкортостан, Россия.
В процессе откачки скважинной продукции плунжерными насосами происходят колебания скорости и давления жидкости в подъемных трубах, которые ведут к увеличению циклических переменных нагрузок на плунжер, снижению ресурса работы привода и КПД насосной установки.
При снижении скорости потока и давления в трубах пневмокомпенсатор отдает порцию жидкости в трубы, таким образом осуществляется выравнивание подачи в НКТ выше места установки пневмокомпенсатора.
Summary
Э.О.ТИМАШЕВ Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Республика Башкортостан, Россия. В процессе откачки скважинной продукции плунжерными насосами происходят колебания скорости и давления жидкости в подъемных трубах, которые ведут к увеличению циклических переменных нагрузок на плунжер, снижению ресурса работы привода и КПД насосной установки. При снижении скорости потока и давления в трубах пневмокомпенсатор отдает порцию жидкости в трубы, таким образом осуществляется выравнивание подачи в НКТ выше места установки пневмокомпенсатора. Особенностями предложенной модели являются: детальный учет характера распределения подачи плунжерного насоса для УПЛД – в полуцикле всасывания скорость жидкости на выкиде насоса изменяется по гармоническому закону, в такте нагнетания равна нулю; наличие источниковых слагаемых, связанных с перетоками массы между полостями лифтовых труб и пневмокомпенсаторов. На рис. показаны результаты расчета динамики скорости жидкости и гидродинамического давления (в качестве нулевой линии принимается статическое давление на данной глубине) в НКТ модельной скважины. Вышесказанное позволяет обеспечить постоянную средне-интегральную скорость потока выше камеры vm 2 t dt
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
