vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2019-46-2-20-27vdgtu-662Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL MECHANICAL ENGINEERINGПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВINCREASING CENTRIFUGAL PUMP PERFORMANCEМихайловаС. В.MikhaylovaS. V.

ассистент, кафедра «Нефтегазовое дело»,

628616, ХМАО-Югра, г. Нижневартовск, ул. Ленина 2П, строение 9

Assistant, Department of Oil and Gas Business,

2P Lenin Str., Building 9, KhMAO-Yugra, Nizhnevartovsk 628616

ya.irina0607@yandex.ruПогребнаяИ. А.PogrebnayaI. A.

доцент, кандидат педагогических наук, кафедра «Нефтегазовое дело»,

628616, ХМАО-Югра, г. Нижневартовск, ул. Ленина 2П, строение 9

Cand.Sci. (Pedagogical), Assoc. Prof., Department of Oil and Gas Business,

2P Lenin Str., Building 9, KhMAO-Yugra, Nizhnevartovsk 628616

sweta02311@gmail.comТюменский индустриальный университет, филиал в г. НижневартовскеРоссияTyumen Industrial University, a branch in NizhnevartovskRussian Federation2019270820194622027Copyright © Михайлова С.В., Погребная И.А., 20192019Михайлова С.В., Погребная И.А.Mikhaylova S.V., Pogrebnaya I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/662Цель

Цель. Определить перспективные направления повышения качества работы центробежных насосов, применяемых при добыче нефти.

Метод

Метод. В основе метода рассматриваются энергоэффективные установки для высокодебитных скважин – ступени установок «Борец-Weatherford» и ступень ПК «Борец».

Результат

Результат. Разработаны основные гидравлические характеристики электроцентробежных насосов с применением энергоэффективных ступеней при рекомендуемом диапазоне подач. Определена зависимость максимального КПД от применяемых ступеней вышеуказанных установок. Приведен сравнительный анализ энергоэффективной и серийно поставляемой установки электроцентробежных насосов. Приведена зависимость параметров ступеней установок от подачи, напора, количества ступеней, номинальной частоты вращения и КПД насоса.

Вывод

Вывод. При применении погружных насосов типа 10ЭЦНМ на нефтяных месторождениях, отмечена повышенная надежность и долговечность в отличие от применения погружных насосов типа ЭЦНМ. С помощью программ повышения энергоэффективности добычи нефти, реализуемых нефтяными компаниями, за счет обеспечения более эффективной работы насосного оборудования, снижено электропотребления. Взятие на вооружение перспективных решений, обеспечивающих повышение энергоэффективности УЭЦН, является приоритетным. Использование энергоэффективных УЭЦН для эксплуатации высокодебитных и низкодебитных скважин позволяет обеспечить максимальный КПД погружного оборудования и снизить удельное потребление электроэнергии. При сравнительном анализе характеристик насосов с суточной подачей 400 м3 применение энергоэффективной установки ESP 400–2200 с ВЭД обеспечивает экономию расходов на электроэнергии в три раза.

Сравнительный анализ энергоэффективности представленных насосов показывает, что применение энергоэффективных установок электроцентробежных насосов производства ООО «ПК «Борец» позволит снизить затраты на электроэнергию в среднем на 30%. 

Objectives Investigate the prospect of improving the quality of centrifugal pumps in oil production.

Method The method is based on energy-efficient installations for high-yield wells - the steps of the Borets-Weatherford installations and the Borets PC stages.

Result The main hydraulic characteristics of electric centrifugal pumps with the use of energy-efficient stages with the recommended feed range have been developed. The dependence of the maximum efficiency on the applied steps of the above installations has been determined. A comparative analysis of energy-efficient and commercially available installation of electric centrifugal pumps is given. The dependence of the parameters of the installation steps on the flow, head, number of stages, nominal speed and efficiency of the pump is given.

Conclusion When using submersible pumps of the 10ECNM type in oil fields, increased reliability and durability were noted, in contrast to the use of submersible ECNM-type pumps. With the help of energy efficiency programs for oil production, implemented by oil companies, by ensuring more efficient operation of pumping equipment, power consumption has been reduced. The adoption of promising solutions to improve the energy efficiency of ESP systems is a priority. The use of energy-efficient ESP systems for the operation of high-rate and low-rate wells allows to ensure maximum efficiency of the submersible equipment and reduce the specific electricity consumption. In a comparative analysis of the characteristics of pumps with a daily flow of 400 m3, the use of an energyefficient installation ESP 400–2200 with FEA provides three times lower energy costs. A comparative analysis of the energy efficiency of the presented pumps shows that the use of energy-efficient installations of electric centrifugal pumps produced by PC Borets LLC will reduce energy costs by an average of 30%. 

установка электроприводного центробежного насосаэнергоэффективностьпогружной многоступенчатый центробежный насосКПД насосавысокодебитные и низкодебитные скважиныinstallation of an electric drive centrifugal pumpenergy efficiencysubmersible multistage centrifugal pumppump efficiencyhigh flow and low flow wellsReferencesProgressive Cavity Pump [Электронный ресурс]. – Режим доступа: bestpump.com/progressive-cavity.Progressive Cavity Pump [Elektronnyy resurs]. – Rezhim dostupa: bestpump.com/progressive-cavity. [Progressive Cavity Pump [Electronic resource]. - Access Mode: bestpump.com/progressive-cavity. (In Russ.)]Погружные насосы для скважин: виды, характеристики, монтаж.- [Электронный ресурс]. – Режим доступа: energomir.net/vodoprovodPogruzhnyye nasosy dlya skvazhin: vidy, kharakteristiki, montazh.- [Elektronnyy resurs]. – Rezhim dostupa: energomir.net/vodoprovod [Submersible pumps for wells: types, characteristics, installation .- [Electronic resource]. - Access Mode: energomir.net/vodoprovod(In Russ.)]Погружные насосы для скважин: виды, характеристики, монтаж. – Электронный ресурс. – Режим доступа: best-pump.com/progressive-cavity/Pogruzhnyye nasosy dlya skvazhin: vidy, kharakteristiki, montazh. – Elektronnyy resurs. – Rezhim dostupa: bestpump.com/progressive-cavity/ [Submersible pumps for wells: types, characteristics, installation. - Electronic resource. - Access Mode: best-pump.com/progressive-cavity/(In Russ.)]Industrial Pumps, Screw Pump Manufacturers, Dosing Pumps Suppliers.- [Электронный ресурс]. – Режим доступа: padmavatisalesandservices.com.Industrial Pumps, Screw Pump Manufacturers, Dosing Pumps Suppliers.- [Electronic resource]. - Access mode: padmavatisalesandservices.com.Ахмедпашаев М.У. Повышение ресурса работы винтов погружных насосов виброобкаткой их поверхностей / А.У. Ахмедпашаев, М.У Ахмедпашаев, Ж.Б. Бегов //Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2016.Т.33. № 4. С. 17-24.Akhmedpashayev M.U Povysheniye resursa raboty vintov pogruzhnykh nasosov vibroobkatkoy ikh poverkhnostey / A.U. Akhmedpashayev, M.U Akhmedpashayev, ZH.B. Begov //Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki. 2016. T.33. № 4. S. 17-24 [Ahmedpashaev M.U. Increasing the service life of the screws of submersible pumps by vibro-rolling of their surfaces / A.U. Akhmedpashaev, M.U. Akhmedpashaev, Zh.B. Begov // Herald of the Daghestan State Technical University. Technical Science. 2016. T.33. No. 4. pp. 17-24. (In Russ.)]Belen P. Thermodynamic assessment of the Ni - Ti phase diagram / P. Belen, K.C.H. Kumar, P.Wolman‘s // Z. Metallkde. 1996. Bd. 87. N.1. рр.2–13.Belen P. Thermodynamic assessment of the Ni - Ti phase diagram / P. Belen, K.C.H. Kumar, P. Wolman‘s // Z. Metallkde. 1996. Bd. 87. N.1.pp.2–13.Begelinger A. Reibung Verschleip und Betriebsrauhigkeit bei verschie denen Lagerwerkstoffen /A. Begelinger // Ind Anz. 1981. V. 103, № 24. рр. 64-67.Begelinger A. Reibung Verschleip und Betriebsrauhigkeit bei verschie denen Lagerwerkstoffen / A. Begelinger // Ind Anz. 1981. V. 103, No. 24. pp. 64-67.Roller Burnishing. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: mollart.com/tooling/roller.Roller Burnishing. - [Electronic resource]. - Access mode: mollart.com/tooling/roller.Fariborz Kavoussi / ESP life cycle / OMV Exploration and Production, 16.9.2013Fariborz Kavoussi / ESP life cycle / OMV Exploration and Production, 09.16.2013Screw Pump - Progressive Cavity Screw Pump Manufacturer from Nashik.- [Электронный ресурс]. – Режим доступа: positivemeteringpump.com/screw.Screw Pump - Progressive Cavity Screw Pump Manufacturer from Nashik. [Electronic resource]. Access mode: positivemeteringpump.com /screw.Gabor Takacs / Design and analysis of ESP installations, U.S.A. 2009.Gabor Takacs / Design and analysis of ESP installations, U.S.A. 2009Hisham A. Mubarak, Farooq A. Khan, Dr Mehmet M. Oskay / ESP failures / Analysis / Solutions in Divided Zone – Case study, Society of Petroleum Engineers 81488, 5-8 April 2003.Hisham A. Mubarak, Farooq A. Khan, Dr Mehmet M. Oskay / ESP failures / Analysis / Solutions in Divided Zone - Case study, Society of Petroleum Engineers 81488, April 5-8, 2003.Ивановский В.Н. Скважинные насосные установки для добычи нефти / В.Н. Ивановский, В.И. Дарищев, А.А. Сабиров [и др.]. – М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. 824 с.Ivanovskiy V.N. Skvazhinnyye nasosnyye ustanovki dlya dobychi nefti / V.N. Ivanovskiy, V.I. Darishchev, A.A. Sabirov [i dr.]. – M.: GUP Izd-vo «Neft' i gaz» RGU nefti i gaza im. I.M. Gubkina, 2002. – 824 s. [Ivanovsky V.N. Well pumping units for oil production / V.N. Ivanovsky, V.I. Darishchev, A.A. Sabirov [et al.]. M .: State Unitary Enterprise Publishing House “Oil and Gas” of the Russian State University of Oil and Gas named after THEM. Gubkina, 2002 . 824 p. (In Russ.)]Каталог центробежных насосов компании Emet Impex Pl. Варшава 1998г.Emet Impex Pl Centrifugal Pump Catalog Warsaw 1998.Молчанов А. Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа; Альянс - Москва, 2013. 588 cMolchanov A. G. Mashiny i oborudovaniye dlya dobychi nefti i gaza; Al'yans - Moskva, 2013. - 588 c [Molchanov A. G. Machines and equipment for oil and gas production; Alliance - Moscow, 2013 . 588 p.Осипов П.Е. Гидравлика, гидравлические машины и и гидропривод: Уч. Пособие. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесная промышленность. 1981. 424 с.Osipov P.Ye. Gidravlika, gidravlicheskiye mashiny i i gidroprivod: Uch. Posobiye. 3-ye izd., pererab. i dop. - M.: Lesnaya promyshlennost'. 1981. 424 s. [Osipov P.E. Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drive: Uch. Allowance. 3rd ed., Revised. and add. M .: Forest industry. 1981. 424 p. (In Russ.)]Погребная И.А., Михайлова С.В., Казаринов Ю.И. Основы гидравлики и гидропневмопривода, Логос - Ставрополь, 2018 с.90Pogrebnaya I.A.,. Mikhaylova S.V., Kazarinov YU.I. Osnovy gidravliki i gidropnevmoprivoda, Logos - Stavropol', 2018 s.90 [ Pogrebnaya I.A., Mikhailova S.V., Kazarinov Yu.I. Fundamentals of hydraulics and hydropneumatic drive, Logos - Stavropol, 2018 p.90 (In Russ.)]Погребная И.А., Михайлова С.В. Центробежные насосы. /Вопросы современной науки Монография, том 32, Интернаука - Москва, 2018. С. 59-75.Pogrebnaya I.A., Mikhaylova S.V. Tsentrobezhnyye nasosy. /Voprosy sovremennoy nauki Monografiya, tom 32, Internauka - Moskva, 2018. – 59-75 c. [Pogrebnaya I.A., Mikhailova S.V. Centrifugal pumps. / Issues of Modern Science Monograph, Volume 32, Internauka - Moscow, 2018. pp 59-75 (In Russ.)]Погребная И.А., Михайлова С.В. Эксплуатация блока осушки попутного нефтяного газа на примере установки №4 общества с ограниченной ответственностью «Нижневартовский газоперерабатывающий комплекс» Новые технологии – нефтегазовому региону: материалы международной научно-практической конференции / т. 3. – Тюмень: ТИУ, 2017. 369 с. 87-90.Pogrebnaya I.A., Mikhaylova S.V. Ekspluatatsiya bloka osushki poputnogo neftyanogo gaza na primere usta-novki №4 obshchestva s ogranichennoy otvetstvennost'yu «Nizhnevartovskiy gazopererabatyvayushchiy kompleks» Novyye tekhnologii – neftegazovomu regionu: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii / t. 3. – Tyumen': TIU, 2017. – 369 s. 87-90. [Pogrebnaya I.A., Mikhailova S.V. Operation of the associated petroleum gas dehydration unit as exemplified by installation No. 4 of the Nizhnevartovsk Gas Processing Complex Limited Liability Company New technologies for the oil and gas region: materials of the international scientific and practical conference / vol. 3. - Tyumen: TIU, 2017. 369 pp. 87-90 (In Russ.)]Погребная И.А., А.Х. Мустафаев. Проблема кавитации в нефтегазопромысловом оборудовании. Статья Опыт, актуальные проблемы и перспективы развития нефтегазопромыслового комплекса. Материалы 5 региональной научно-практической конференции обучающихся ВО, аспирантов и ученых. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. с. 368 - 372Pogrebnaya I.A., A.KH. Mustafayev Problema kavitatsii v neftegazopromyslovom oborudovanii. Stat'ya Opyt, aktual'nyye problemy i perspektivy razvitiya neftegazopromyslovogo kompleksa. Materialy 5 regio-nal'noy nauchno-prakticheskoy konferentsii obuchayushchikhsya VO, aspirantov i uchenykh. – Tyumen': TyumGNGU, 2015. – s. 368 - 372 [Pogrebnaya I.A., A.Kh. Mustafayev The problem of cavitation in oil and gas equipment. Article Experience, current problems and prospects for the development of the oil and gas industry. Materials of the 5th regional scientific-practical conference of students of higher education, graduate students and scientists. - Tyumen: Tsogu, 2015. pp. 368 – 372 (In Russ.)]Подвинцев И.Б. Нефтепереработка. Практический вводный курс; Интеллект - Москва, 2011. 120 cPodvintsev I. B. Neftepererabotka. Prakticheskiy vvodnyy kurs; Intellekt - Moskva, 2011. 120 c [Podvintsev I. B. Oil refining. Practical introductory course; Intellect - Moscow, 2011. 120 p. (In Russ.)]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.