МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ КОНТРОЛЮ КІНЕМАТИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ЗМІШУВАНИХ ПОТОКІВ ПРИ ОБЕРТАННІ СВЕРДЛОВИННОЇ ЕЖЕКЦІЙНОЇ СИСТЕМИ
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9981-2022-2(49)-95-102Ключові слова:
контроль параметрів, віддалений моніторинг, струминний насос, ежекційна система, епюра швидкостейАнотація
Проаналізовані основні методи контролю характеристик свердловинних струминних насосів. Встановлено, що сучасний рівень розвитку непрямих методів контролю режиму роботи наддолотних ежекційних систем не враховує можливість обертання струминного насоса в свердловині, внаслідок чого знижується ефективність прогнозування технологічних процесів буріння експлуатаційних свердловин. Зважаючи на необхідність підвищення ефективності віддаленого моніторингу робочих характеристик наддолотних ежекційних систем розроблена математична модель контролю кінематичних параметрів змішуваних потоків в проточній частині струминного насоса та встановлені закономірності трансформації епюри швидкостей викликаної відносним обертанням робочого середовища. В процесі математичного моделювання характеру розподілу кінематичних параметрів диференціальне рівняння руху осесиметричного гвинтового вихрового потоку доповнене емпіричним співвідношенням між обертовою швидкістю та радіусом потоку. Після інтегрування рівняння руху робочого середовища отриманий теоретичний профіль швидкостей для випадку симетричного та асиметричного розміщення струминного насоса в свердловині. Теоретичні епюри поздовжніх швидкостей характеризуються значеннями осьової та обертової швидкості змішуваних потоків. На основі аналізу характеру трансформації розподілу кінематичних параметрів визначений коефіцієнт нерівномірності епюри швидкостей у вигляді співвідношення їх фактичних та теоретичних значень. Значення коефіцієнта нерівномірності розподілу швидкостей зростає при збільшенні швидкості обертання струминного насоса та кута закручування потоку направляючими елементами. Прогнозування величини коефіцієнта нерівномірності розподілу швидкостей дозволяє здійснювати віддалений контроль режимних параметрів при обертанні струминного насоса в свердловині.
Завантаження
Посилання
Chen X.-Y., Cao T., Yu K.-A., Gao D.-L., Yang J., Wei H.-S. Numerical and experimental investigation on the depressurization capacity of a new type of depressure‑dominated jet mill bit. Petroleum Science. 2020. Published online: 16 June 2020. 14 p. https://doi.org/10.1007/s12182-020-00472-8.
Anderson I., Freeman R., Pough T. Petroleum technology digest: Hydraulic jet pumps prove well suited for remote Canadian field. World Oil. 2006. No 8. P. 71–77.
Chen S., Yang D., Zhang Q., Wang I. An integrated Sand cleanout system by employing jet pumps. Journal of Canadian Petroleum Technology. 2009. Vol.48. № 5. P.17–23.
Al-Khalifa H. H., Peeran S., Koleshwar V.S. Sucessful utilization of surface jet pumps at gas-oil separation plants. Proceeding of the International Petroleum Exhibition and Conference, Abu Dhabi, UAE, 9-12 November 2015. SPE-177403-MS. 7 p.
Panevnik D.A., Panevnik A.V., Krehel R., Kočiško M. Determination of Jet Pump Performance when Eliminating Borehole Hydrates. Innovative technologies of oil and gas. Chemistry and Technology of Fuels and Oils. (2022). Published: 26 March 2022 (Translated from Khimiya i Tekhnologiya Topliv i Masel. 2022. No. 1. January – February P. 73–76,). https://doi.org/10.1007/s10553-022-01349-9.
Panevnyk O.V., Onatsko R.H. Kontrol ta rehuliuvannia rezhymu roboty sverdlovynnykh strumynnykh nasosiv. Ivano-Frankivsk: Nova Zoria, 2007. 140 р. [in Ukrainian]
Yaremijchuk R.S., Kachmar YU.D. Vskrytie produktivnyh gorizontov i osvoenie skvazhin. L'vov: Vishcha shkola, 1982. 152 р.
Shlein G.A., Verisokin A.E., Gunkina T.A., Verisokina A.Yu. Development of a set of technical and technological solutions for oil well injection. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 990 (2022) 012076. 9 p. https://doi.org/10.1088/1755-1315/990/1/012076.
Dollar F.O. Drill Steam Testing with Jet Pump. Proceeding of the SPE Latin American Petroleum Engineering Conference, Rio de Janeiro, Brazil, 14-19 October 1990. SPE-21117. 4 p.
Panevnyk D.O. Use of conformal representation method for jet pump cavitation characteristics control. Methods and devices of quality control. 2022. No 1(48). P. 18–26.