МЕТОД КОНТРОЛЮ КАВІТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕРДЛОВИННОГО СТРУМИННОГО НАСОСА

Анотація

Робочий процес струминного насоса відзначається підвищеною імовірністю виникнення кавітації в його проточній частині, що суттєво знижує ефективність та обмежує поширення нафтогазових ежекційних технологій. На основі використання рівняння збереження енергії та неперервності потоку розроблена методика визначення граничних експлуатаційних параметрів свердловинного струминного насоса, які відповідають безкавітаційній роботі ежекційної системи за умови відносного обертання робочого середовища. Розрахункова схема напірної ежекційної системи представлена лінійними гідравлічними опорами бурильної колони і затрубного простору та місцевими опорами у вигляді робочої насадки струминного насоса і промивальних насадок долота. Використовуючи систему рівнянь Бернуллі записаних для характерних перерізів ежекційної системи встановлена відповідність між мінімальним значенням тиску в проточній частині струминного насоса, глибиною свердловини, витратою робочого потоку та діаметром робочої насадки. Відносне обертання змішуваних потоків враховано за допомогою коефіцієнта стиснення робочого струменя, величина якого залежить від параметрів циркуляційного руху змішуваних потоків. Мінімальне значення тиску в проточній частині струминного насоса прямопропорційно залежить від глибини свердловини і витрати робочого потоку та оберенопропорційно – від діаметра робочої насадки. Кавітаційна характеристика ежекційної системи представлена у вигляді залежності граничних експлуатаційних параметрів від величини кута нахилу встановлених в проточній частині струминного насоса направляючих елементів. При збільшенні кута нахилу направляючих елементів мінімальний діаметр робочої насадки струминного насоса зростає. Залежності максимально допустимої витрати робочого потоку та мінімально допустимої глибини розміщення насоса в свердловині відзначаються екстремальною нелінійною залежністю від кута нахилу направляючих елементів.