Забезпечення експлуатаційно-технологічних характеристик нового конструктивного рішення штангової насосної установки

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.284032

Ключові слова:

верстат-качалка, видобуток нафти, стержнева колона, стан міцності, лінійна щільність

Анотація

Видобуток нафти в Азербайджані ведеться як на шельфі, так і на суші. Морський видобуток ведеться на спеціальних платформах, а береговий – безпосередньо механізованим способом. Отже, об’єктом дослідження є свердловинні насоси, які складаються з поверхневої механічної передачі та свердловинного обладнання. Для безпосередньої механізації наземної техніки використовується пристрій, що називається верстат-качалкою, що складається з передавального та перетворювального механізмів. Основне завдання верстата-качалки – забезпечити перетворення обертового руху двигуна в хід плунжера насоса вгору та вниз. Свердловинне обладнання включає колону штанг, що піднімають рідину зі свердловини, циліндр і плунжер. Однак існуючі класичні верстати-качалки мають як переваги, так і недоліки. Для їх подолання розроблено нове конструктивне рішення штангового насосного агрегату, який складається з кривошипно-канатно-рухливої системи противаг. У результаті проведених у роботі досліджень запропоновано прогресивний вираз для визначення стану міцності стрижневої колони, яка є одним із основних робочих елементів верстата-качалки. Потім, щоб уточнити свердловини, в яких може бути застосований верстат-качалка, було висунуто твердження щодо визначення величини лінійної густини стовпа рідини на основі стану міцності стовпа стрижня. Вони, у свою чергу, можуть визначити, в яких нафтових свердловинах з конкретними фізичними характеристиками може бути застосована верстат-качалка із заданими технічними характеристиками. Все це може сприяти попередженню нещасних випадків, які можуть статися через поломку стрижнів колони верстат-качалки. Запропонована в роботі формула може бути застосована не тільки до існуючих класичних верстатів-качалок, а й до інших нових конструкцій верстатів-качалок.

Біографії авторів

Beyali Ahmedov, Azerbaijan Technical University

Doctor of Technical Sciences, Professor

Department of Mechatronics and Machine Design

Isa Khalilov, Azerbaijan Technical University

Doctor of Technical Sciences, Professor

Department of Mechatronics and Machine Design

Anar Hajiyev, Azerbaijan Technical University

Postgraduate Student, Senior Lecturer

Department of Mechatronics and Machine Design

Посилання

  1. Janahmadov, A. Kh., Humbatov, H. H., Vahidov, M. A. (1999). Well pumping unit. Baku, 463.
  2. Mishchenko, I. T. (2003). Well oil production. Publishing House «Oil and Gas» Russian State University of Oil and Gas, 816.
  3. Gabor, T. (2015). Sucker-Rod Pumping Handbook. Gulf Professional Publishing. doi: https://doi.org/10.1016/c2013-0-05182-1
  4. Elias, S. K., Rutácio, O. C. (2020). Sucker Rod Pumping: Design, Operation and Maintenance. Independently published, 430.
  5. Guo, B., Liu, X., Tan, X. (2017). Petroleum Production Engineering. Chapter 16 – Sucker Rod Pumping, 515–548. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-809374-0.00016-7
  6. Li, K., Gao, X., Yang, W., Dai, Y., Tian, Z. (2013). Multiple fault diagnosis of down-hole conditions of sucker-rod pumping wells based on Freeman chain code and DCA. Petroleum Science, 10 (3), 347–360. doi: https://doi.org/10.1007/s12182-013-0283-4
  7. Zhanyu, G. E. (1998). Statistical analysis of sucker rod pumping failures in the permian basin. A thesis in petroleum engineering, 170.
  8. Kumar, A., Upadhyay, R., Kumar, S. (2022). Tubing and Rod Failure Analysis in Rod Pumped Wells in an Indian Western Oil Field. SPE Journal, 28 (3), 1481–1501. doi: https://doi.org/10.2118/212848-pa
  9. Ramez, A. (2018). Automatıc well failure analysis for the sucker rod pumpıng systems. Giza, 105.
  10. Evstifeev, V. G. (2017). Increasing the Reliability, Service Life, and Ecological Safety of the Stuffing Boxes of Wellhead Equipment of Wells that Operate by Means of Deep-Well Sucker-Rod Pumping Units. Chemical and Petroleum Engineering, 53 (7-8), 484–487. doi: https://doi.org/10.1007/s10556-017-0368-9
  11. Najafov, A. M. (2013). Exploratory design of a mechanical drive of sucker-rod pumps. Palmarium Academic Publishing, 135.
  12. Abdullaev, A. I., Najafov, A. M., Ahmedov, B. B., Chelebi, I. G., Abdullaev, A. A., Hajiyev, A. B. (2022). Eurasian patent for invention No. 039650. Mechanical drive of sucker-rod pumping unit.
  13. Abdullaev, A. I., Najafov, A. M., Ahmedov, B. B., Chelebi, I. G., Abdullaev, A. A., Hajiyev, A. B. (2021). Azerbaijan Intellectual Property Agency patent for invention No. a2019 0162. Mechanical drive of sucker-rod pumping unit.
  14. Hajiyev, A. (2020). About new constructive solution of sucker-rod oil pumping unit. Topical Issues of Rational Use of Natural Resources. St Petersburg, Vol. 1. EDN KETGHE. Saint Petersburg: Saint Petersburg Mining University, 29–30.
  15. Gesslbauer, H., Eisner, P., Langbauer, C., Knauhs, P. et al. (2021). Sucker rod pump performance in polymer back-producing wells – simulation, laboratory and field testing. EEK journal, 9, 14–19.
  16. Leiming, L., Chaonan, T., Jianqin, W., Ranbing, L. (2004). A Uniform and Reduced Mathematical Model for Sucker Rod Pumping. International Conference on Computational Science – ICCS 2004, 372–379. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-540-24687-9_47
  17. Denney, D. (2001). Laboratory-Instrumented Sucker-Rod Pump. Journal of Petroleum Technology, 53 (5), 50–51. doi: https://doi.org/10.2118/0501-0050-jpt
  18. Araújo, R. R. F., Xavier-de-Souza, S. (2021). A simulation model for dynamic behavior of directional sucker-rod pumping wells: implementation, analysis, and optimization. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, 11 (6), 2635–2659. doi: https://doi.org/10.1007/s13202-021-01161-x
  19. Fakher, S., Khlaifat, A., Hossain, M. E., Nameer, H. (2021). A comprehensive review of sucker rod pumps’ components, diagnostics, mathematical models, and common failures and mitigations. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, 11 (10), 3815–3839. doi: https://doi.org/10.1007/s13202-021-01270-7
  20. Stanghelle, K. U. (2009). Evaluation of artificial lift methods on the Gyda field. Stavanger: University of Stavanger, 97.
Ensuring the operational-technological characteristics of the new design solution of the sucker-rod pumping unit

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-07-19

Як цитувати

Ahmedov, B., Khalilov, I., & Hajiyev, A. (2023). Забезпечення експлуатаційно-технологічних характеристик нового конструктивного рішення штангової насосної установки. Technology Audit and Production Reserves, 3(1(71), 6–9. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.284032

Номер

Том 3 № 1(71) (2023): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Технології машинобудування

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Beyali Ahmedov, Isa Khalilov, Anar Hajiyev

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.