«Equipment and technologies for oil and gas complex»

DEGRADATION OF THE CHARACTERISTICS OF ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMPS BY A SPEED COEFFICIENT FROM 100 TO 150 WHEN PUMPING A GAS-LIQUID MIXTURE

UDC: 622.276.53.054.23:621.67-83
DOI: 10.33285/1999-6934-2021-4(124)-5-10

Authors:

¹ National University of Oil and Gas "Gubkin University", Moscow, Russian Federation

Keywords: electric submersible pump unit, pump stage, coefficient of speed of a pump unit, bench tests, gas-liquid mixture

Annotation:

The paper presents the results of bench tests of mini-sections of electric submersible pumps (ESP) with different speed coefficient, but with the same nominal flow rate when being tested on a gas-liquid mixture (GLM). The results are dependencies plotted over the entire length of the liquid supply under the same suction conditions. These dependencies demonstrate the degradation of the complex characteristic – displacement of the optimal zone of operation of the pump unit, pressure drop at the pump outlet, efficiency coefficient and the pump power decrease. It is concluded that the ESP characteristics degradation operating on the gas-liquid mixture (GLM) depends to a greater extent not only on such parameters as the pressure at the intake and the percentage of gas, but also on the design of the pump units themselves – the speed coefficient. Also, a recommendation was given on the effective use of pump units with a high rate of speed in wells where gas content at the pump intake there is the largest one. For a more detailed study of the ESP characteristics degradation when pumping a gas-liquid mixture, it becomes necessary to build a matrix of equipment applicability under different conditions at the suction and the design of the pump units themselves.

Bibliography:

1. Скважинные насосные установки для добычи нефти / В.Н. Ивановский, В.И. Дарищев, А.А. Сабиров [и др.]. – М.: Нефть и газ, 2002. – 824 с.
2. Ляпков П.Д. О формах течения водовоздушных смесей в каналах рабочих органов центробежного насоса // Химическое и нефтяное машиностроение. – 1968. – № 10. – С. 5–8.
3. Энергопотребление и энергоэффективность добычи и подготовки нефти / В.Н. Ивановский, А.В. Деговцов, А.А. Сабиров [и др.]. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2020. – 529 с.
4. ГОСТ 6134-2007. Насосы динамические. Методы испытаний. – Введ. 2008–06–01. – М.: Стандартинформ, 2008. – 100 с.
5. Основы конструирования, расчета и стендовых испытаний рабочих ступеней электроприводных лопастных насосов для добычи нефти / В.Н. Ивановский, А.А. Сабиров, А.В. Деговцов [и др.]. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2020. – 243 с.
6. К вопросу о деградации рабочих характеристик электроприводных лопастных насосов / И.Н. Герасимов, А.В. Деговцов, Т.Р. Долов [и др.] // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2020. – № 3(117). – С. 14–20. – DOI: 10.33285/1999-6934-2020-3(117)-14-20
7. К вопросу о зависимости характеристик ступеней лопастных насосов от условий испытаний / Т.Р. Долов, Ю.А. Донской, А.В. Ивановский [и др.] // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2020. – № 2(116). – С. 23–26. – DOI: 10.33285/1999-6934-2020-2(116)-23-26
8. Ивановский В.Н. Энергетика эксплуатации скважин механизированными способами, выбор способа эксплуатации, пути повышения энергоэффективности // Инженерная практика. – 2010. – № 3. – С. 4–16.
9. Stepanoff A.J. Centrifugal and Axial Flow Pumps. Theory, Design and Application. – Malabar, Florida: Krieger Publishing Company, 1957. – 462 p
. 10. Ивановский В.Н. Анализ современного состояния и перспектив развития скважинных насосных установок для добычи нефти // Территория Нефтегаз. – 2007. – № 11. – С. 36–47.
11. О некоторых перспективных путях развития УЭЦН / В.Н. Ивановский, Ю.А. Сазонов, А.А. Сабиров [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2008. – № 5. – С. 24–33.
12. Разработка систем для поверхностной перекачки газожидкостной смеси с концентрацией газа до 95 % / А.Н. Мусинский, А.А. Одинцов, М.П. Пещеренко, К.С. Брюхова // Нефть. Газ. Новации. – 2020. – № 10(239). – С. 53–57.