Head of the Department of Applied Hydrodynamics at the Experimental Design Bureau
заведующий отделом прикладной гидродинамики
Head of Sector of Hydrodynamics
заведующий сектором гидродинамики
Deputy Director of the Department of Innovative Developments, PhD
заместитель директора департамента инновационных разработок, кандидат технических наук
The article deals with the prospects of developing significant world reserves of high-viscosity oil. Its production requires specific equipment and technologies, selection of efficient equipment, as well as a special approach in its operation. At the same time it is necessary to take into account the influence of high viscosity on the main characteristics of pumps and on the operating conditions of the equipment in the well. The reasons for unstable operation of the ESP at start-up after long stops are described. The methods of recalculation of characteristics of pumps for oil production of common design are offered. Some results of researches of such pumps on viscous liquid and recommendations on calculation of a flowing part are provided. The possibilities of pumps with open impeller stages and with increased shaft speeds are determined. Additional reasons for decreasing the characteristics of the pump on the viscous fluid, results of the test of stage assembly with measurement of average circumferential components of flow rates at different viscosity of the pumped fluid are given. The possibility of using helico-axial pumps is also considered. Application of modern programs and methods of equipment selection and operation, ESP rotor speed regulation, liquid temperature regulation in tubing and automation of the whole oil production process is recommended. Possible design changes of the ESP in the process of tubing production for the purpose of increasing their efficiency in comparison with the serial pumps are specified. The article can be useful for specialists in design, selection and operation of equipment for high-viscosity oil production.
В статье рассмотрены вопросы перспективы освоения значительных мировых запасов высоковязкой нефти (ВВН). Для ее добычи требуются специфичное оборудование и технологии, подбор эффективного оборудования, а также особый подход при его эксплуатации. При этом следует учитывать влияние повышенной вязкости на основные характеристики насосов и условия эксплуатации оборудования в скважине. Описаны причины нестабильной работы установок скважинных электроприводных лопастных насосов (УЭЛН) при запуске после длительных остановок. Предложены методики пересчета характеристик насосов для добычи нефти распространенной конструкции. Приведены некоторые результаты исследований таких насосов на вязкой жидкости, в том числе рекомендации по расчету проточной части. Определены возможности насосов со ступенями с открытыми рабочими колесами и повышенными частотами вращения вала. Указаны дополнительные причины снижения характеристик насоса на вязкой жидкости, продемонстрированы результаты испытания сборки ступеней с измерением осредненных окружных составляющих скоростей потока при разных вязкостях перекачиваемой жидкости. Рассмотрена также возможность использования гелико-осевых насосов. Рекомендовано применение современных программ и методик подбора оборудования и его эксплуатации, регулирование частоты вращения ротора УЭЛН и температуры жидкости в НКТ, автоматизация всего процесса добычи нефти. Представлены возможные конструктивные изменения УЭЛН при добыче ВВН с целью повышения их эффективности по сравнению с серийными. Статья может быть полезной специалистам по проектированию, подбору и эксплуатации оборудования для добычи высоковязкой нефти.