УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВИДОБУВАННЯ ВИСОКОВ’ЯЗКИХ НАФТ СТРУМИННИМИ НАСОСАМИ З ВИКОРИСТАННЯМ ЕНЕРГІЇ ПУЛЬСУЮЧИХ ПОТОКІВ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність обраної теми дисертаційної роботи, сформульовано мету і задачі дослідження, відображено наукове та практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі проведений аналіз факторів, які впливають на ефективність експлуатації свердловин, що продукують високов’язку нафту, та здійснено критичний огляд сучасних методів розв’язання вказаної проблеми.

Загальновизнано, що важкі нафти і бітуми будуть одним із важливих джерел вуглеводнів у ХХІ столітті. Тому проблема більш ефективної експлуатації свердловин, що продукують високов’язкі нафти, за умов існування дефіциту енергоносіїв є надзвичайно актуальною.

Найбільш широке застосування отримали свердловинні методи розробки важких вуглеводнів. В першу чергу це відноситься до родовищ важких нафт, але застосовуються вони і на деяких родовищах бітумів, які залягають на порівняно великих глибинах, недоступних для кар'єрної розробки.

При будь-якому методі свердловинної розробки важких вуглеводнів при зниженні їх температури під час підняття на поверхню і транспортуванні виникають суттєві ускладнення внаслідок збільшення в'язкості.

Вибір засобів розробки таких родовищ визначається фізико-хімічними властивостями вуглеводнів (в першу чергу їх в'язкістю); умовами залягання і характером продуктивних пластів (їх глибиною і товщиною); величиною заданого кінцевого коефіцієнта видобування із пластів; економічними показниками видобування вуглеводнів.

Струминні насоси в даний час широко застосовують в багатьох країнах світу, в тому числі і в Україні. Їх можна застосовувати при підніманні звичайної легкої і високов’язкої важкої нафти, вони мають дуже гнучку характеристику. В цих насосах відсутні рухомі деталі, тому вони відрізняються досить великою надійністю, мають значний моторесурс (6000 годин), у вставному варіанті можуть бути замінені без підйому насосно-компресорних труб.

Застосування глибинних струминних насосів для експлуатації нафтових свердловин зумовлено такими їх особливостями:

- необхідний тиск робочої рідини біля входу у сопло струминного насосу створюється не тільки наземним силовим насосом, але і напором стовпа робочої рідини у міжтрубному просторі або колоні НКТ;

- тиск на виході струминного насосу, який необхідний для підйому рідини на поверхню, суттєво зменшується завдяки газліфтному ефекту, який виникає при виділенні вільного газу з нафти в колоні НКТ;

- менша чутливість до наявності вільного газу і піску в рідині у порівнянні з поршневими насосами;

- простота конструкції і порівняно малі габарити насосів.

Поєднання роботи струминного насоса із дією на високов’язку нафту імпульсно-кавітаційними технологіями позитивно вплине на інтенсифікацію видобування високов’язких вуглеводнів із свердловин. Удосконалення технології і модернізація струминних апаратів для видобування високов’язких нафт є на даний час актуальними і перспективними в контексті збільшення дебітів свердловин вуглеводневих енергоносіїв.        

         У другому розділі наведено теоретичні дослідження  закрученого потоку робочої рідини  під час проходження її через гідродинамічний кавітатор. Існування прецесуючого вихрового ядра (ПВЯ) (тобто джерела кавітації – відсутності суцільності середовища) в потоці робочої рідини передбачається при певних числах Рейнольдса.

Проведений аналіз теоретичних даних і дослідження чинників, що впливають на стійкість вихрових структур дозволили виявити, що у міру руху відбувається збільшення вихрового ядра за розмірами з подальшим його руйнуванням.