В нефтедобыче для извлечения углеводородов из скважины и поддержания пластового давления активно употребляют особые насосы. Они работают при помощи поршня, который возвратно-поступательными движениями перекачивает нефть либо воду.
Нередко на одной скважине требуется установка сходу пары сразу работающих насосов для большей подачи воды.
Но в данном случае различная скорость работы поршней приводит к неравномерной перекачке воды из-за возникающих пульсаций подачи и колебаний давления.
Это вызывает трагедии, связанные с повреждениями трубопровода и оборудования.
Ученые Пермского Политеха разработали метод действенного понижения неравномерной подачи воды, который обеспечивает надежную работу поршневых насосов и минимизирует обычный нефтегазового оборудования.
На изобретение выдан патент (№2833229).
Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Для увеличения нефтеотдачи на месторождении проводят разные процедуры, к примеру, гидроразрыв пласта, когда, закачивая в него жидкость, искусственно делают доп трещины в горной породе.
Отменно воплотить эту технологию можно при помощи пары сразу работающих поршневых насосов, которые под давлением перекачивают жидкость.
Задействовано быть может от 4 до 12 насосов, в неких вариантах больше.
При гидроразрыве пласта они должны обеспечить высочайшее давление и подачу воды в огромных размерах, с чем раздельно взятый насос не управится.
В особенности это касается горизонтальных скважин, рост которых растет с каждым годом.
У их достаточно крупная протяженность, и чтоб протолкнуть жидкость через всю скважину, требуется чрезвычайно высочайшее давление и большее количество сразу задействованных насосов.
Индивидуальностью работы поршневого насоса является неравномерность подачи воды.
Из-за разной скорости работы поршней появляются колебания давлений и мощные пульсации подачи воды.
Это плохо влияет на технологический процесс закачки и приводит к трагедиям, которые усугубляют эксплуатационные свойства и надежность работы всего оборудования.
Имеющиеся решения данной трудности разрешают применять только два насоса сразу, что не постоянно отлично, либо требуют установки доп устройств, что приводит к усложнению конструкции насоса, повышению габаритов и стоимости.
Ученые Пермского Политеха разработали неповторимый метод, обеспечивающий равномерную работу 2-ух и поболее поршневых насосов.
Сущность заключается в подготовительном вычислении момента времени, когда в положении (фазе) крутящихся валов происходит сдвиг, который предварительно рассчитывается и здесь же регулируется блоком управления.
Вал – это принципиальный элемент конструкции поршневого насоса, подвижная деталь, которая передает вращение иным элементам.
Для исследования политехники разглядывали группу из 3-х поршневых насосов, но отмечают, что в общем случае их число быть может хоть каким.
– Предложенная разработка работает таковым образом: у каждого задействованного насоса собственный приводной электродвигатель.
Валы, находящиеся снутри насосов, соединены с валами электродвигателей.
Сущность разработки конкретно в доборной установке датчиков, которые измеряют их положение и скорость вращения.
Информация о этом передается в блок управления, который должен поддерживать вначале данный сдвиг фаз (положения) валов.
И ежели процесс работы насосов по некий причине нарушается, то это распознается блоком управления по свидетельствам датчиков.
В данном случае он кратковременно изменяет скорости вращения, уменьшает либо увеличивает, пока сдвиг фаз не будет соответствовать вначале данному, – разъясняет Вадим Картавцев, помощник, инженер кафедры горной электромеханики ПНИПУ.
– Достоинства нашей идеи – в стремительном и действенном понижении неравномерности подачи перекачиваемой воды при работе 2-ух и поболее поршневых насосов, объединенных в группу.
При всем этом, ежели какой-то из них исключается, к примеру, из-за выхода из строя электродвигателя, то предложенный метод обеспечивает стабильное ее перекачивание при помощи оставшихся устройств.
Это гарантирует надежность работы группы поршневых насосов и малые простои работоспособного оборудования в ее составе, – поделился Александр Муравский, доцент кафедры горной электромеханики ПНИПУ, кандидат технических наук.
Разработанная разработка ученых Пермского Политеха дозволяет безпрерывно регулировать и поддерживать режим работы с низкой неравномерностью подачи пары поршневых насосов при перекачивании воды в нефтегазовой отрасли.