«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

Анализ возможности использования зависимостей П.Д. Ляпкова для пересчета характеристик современных ступеней электроприводных лопастных насосов

УДК: 622.276.054.23+621.67
DOI: 10.33285/1999-6934-2022-5(131)-37-43

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

Ключевые слова: ступени ЭЛН, П.Д. Ляпков, вязкость, частота вращения, коэффициент полезного действия, пересчет характеристик

Аннотация:

Электроприводные лопастные насосы (ЭЛН) являются наиболее широко используемым методом механизированной добычи в РФ. Значительный вклад в создание и развитие ЭЛН принадлежит П.Д. Ляпкову. Его работы по созданию расчетных зависимостей для ступеней и насосов установок ЭЛН заложили мощную базу, которая до сих пор широко используется в учебной, конструкторской и промысловой практике для этого вида оборудования. Однако за последние 70 лет значительно изменились технологии изготовления чугунных ступеней ЭЛН, появились новые материалы и конструкции ступеней. Проверке некоторых из постулатов П.Д. Ляпкова (а именно пересчету характеристик ступеней при работе на вязкой жидкости или при существенном изменении частоты вращения ротора лопастного насоса) посвящена данная статья. Показано, что полученные результаты не просто не совпадают с результатами, полученными П.Д. Ляпковым, – отличаются тренды изменения показателей.

Список литературы:

1. Ляпков П.Д. Анализ некоторых особенностей конструирования и эксплуатации погружных центробежных электронасосов для добычи нефти и методика расчета их рабочих органов: дис. … канд. техн. наук. – М., 1955. – 279 с.
2. Ляпков П.Д. О влиянии вязкой жидкости на характеристику погружных центробежных насосов // Тр. ВНИИ. – 1964. – Вып. XLI (Техника добычи нефти). – С. 71–107.
3. Пат. 2283890 Рос. Федерация, МПК C22C 33/02, C22C 38/00. Порошковый антифрикционный материал на основе железа / О.М. Перельман, А.И. Рабинович, М.Ю. Мельников [и др.]; патентообладатель ЗАО "Новомет-Пермь". – № 2004130540/02; заявл. 18.10.2004; опубл. 20.09.2006, Бюл. № 26.
4. Пат. 2628470 Рос. Федерация, МПК F04D 13/10, F04D 29/44, F04D 29/02. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса / Ю.М. Меркушев, А.В. Краев; патентообладатель ООО "Ижнефтепласт". – № 2016140822; заявл. 17.10.2016; опубл. 17.08.2017, Бюл. № 23.
5. Деговцов А.В., Соколов Н.Н., Ивановский А.В. К вопросу о выборе материала ступеней электроцентробежного насоса для осложненных условий эксплуатации // Территория Нефтегаз. – 2016. – № 11. – С. 88–91.
6. Пат. 2232297 Рос. Федерация, МПК F04D 1/06, F04D 13/08. Ступень центробежно-вихревого насоса / А.И. Рабинович, О.М. Перельман, М.Ю. Мельников [и др.]. – № 2002116886/06; заявл. 24.06.2002; опубл. 10.07.2004, Бюл. № 19.
7. О влиянии вязкости перекачиваемой жидкости на комплексную характеристику малогабаритных ступеней установок электроцентробежных насосов с открытыми рабочими колесами / А.В. Деговцов, Н.Н. Соколов, А.В. Ивановский [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2018. – № 1-2. – С. 54–60.
8. Определение коэффициентов пересчета характеристики погружных центробежно-осевых насосов при работе на вязкой жидкости / А.В. Деговцов, Н.Н. Соколов, А.В. Ивановский [и др.] // Тр. РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина. – 2018. – № 4(293). – С. 95–108.
9. Результаты опытно-промысловых испытаний установок электроприводных лопастных насосов с открытыми рабочими колесами на объектах ООО "ЛУКОЙЛ–Западная Сибирь" / А.В. Ивановский, А.В. Деговцов, Н.Н. Соколов [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2020. – № 1-2. – С. 56–62.
10. Ивановский А.В. Влияние некоторых геометрических параметров открытых рабочих колес на характеристики ступеней электроприводных лопастных насосов // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2021. – № 5(125). – С. 24–28. – DOI: 10.33285/1999-6934-2021-5(125)-24-28
11. Пат. на полез. модель 180414 Рос. Федерация, МПК F04D 13/10, F04D 3/00. Ступень погружного многоступенчатого лопастного насоса / В.Н. Ивановский, А.А. Сабиров, А.В. Деговцов [и др.]; патентобладатель ООО "ЦОНиК им. И.М. Губкина". – № 2017129833; заявл. 23.08.2017; опубл. 13.06.2018, Бюл. № 17.
12. Пат. на полез. модель 205750 Рос. Федерация, МПК F04D 29/22. Рабочее колесо погружного многоступенчатого лопастного насоса / В.А. Костилевский, С.А. Кочкуров, А.В. Ивановский [и др.]; патентобладатель ООО "ЦОНиК им. И.М. Губкина". – № 2021114698; заявл. 25.05.2021; опубл. 06.08.2021, Бюл. № 22.
13. Пат. на полез. модель 129638 Рос. Федерация, МПК G01M 1/00. Стенд гидравлический вертикальный для снятия гидродинамических характеристик ступеней электропогружных насосов / В.Н. Ивановский, А.А. Сабиров, А.В. Деговцов [и др.]; патентообладатель ООО "ЦОНиК им. И.М. Губкина". – № 2012157437/28; заявл. 27.12.2012; опубл. 27.06.2013, Бюл. № 18.
14. 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
15. Долов Т.Р., Ивановский А.В., Шайхулов Р.М. Деградация характеристик электроприводных лопастных насосов с коэффициентом быстроходности от 100 до 150 при перекачке газожидкостной смеси // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2021. – № 4(124). – С. 5–10. – DOI: 10.33285/1999-6934-2021-4(124)-5-10
16. Ляпков П.Д. Учебное пособие по дисциплине "Технология и техника добычи нефти". Способы подъема жидкости из скважин. – М.: МИНГ, 1988. – 91 с.
17. Янгулов П.Л. Усовершенствование методики определения характеристики центробежных насосов для добычи нефти при работе на вязкой жидкости: дис. … канд. техн. наук: 05.02.13. – М., 2013. – 199 с.
18. Ивановский В.Н., Пекин С.С., Янгулов П.Л. Влияние вязкой жидкости на рабочую характеристику погружных электроцентробежных насосов // Территория Нефтегаз. – 2012. – № 9. – С. 48–55.
19. Пекин С.С., Янгулов П.Л. Анализ поправочных коэффициентов пересчета характеристики электроцентробежного насоса при влиянии вязкости добываемого флюида // Экспозиция Нефть Газ. – 2013. – № 2(27). – С. 68–73.
20. Пекин С.С., Янгулов П.Л. Получение рабочей характеристики ЭЦН при влиянии вязкости добываемого флюида // Нефть, газ и бизнес. – 2013. – № 3. – С. 66–71.
21. Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры: учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1981. – 295 с.
22. Насос с интеллектом / С.И. Кудряшов, С.Е. Здольник, В.А. Литвиненко [и др.] // Нефть России. – 2005. – № 6. – С. 22–26.
23. Третьяков В.А. Энергоэффективные интеллектуальные высокооборотные насосные установки серии УЭЦН АКМ // Нефть. Газ. Новации. – 2013. – № 11(178). – С. 55–57.
24. Рабинович А.И. Технология энергосберегающей добычи нефти с использованием погружных электроприводных центробежных насосов. Анализ проблем и пути их решения. – Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2017. – 71 с.