Научные и методологические основы совершенствования насосных систем механизированной эксплуатации низкодебитных скважин

Объектом исследования в работе являются насосные установки механизированной эксплуатации низкодебитных скважин (штанговые плунжерные установки, винтовые установки и поверхностным и погружным приводом, погружные плунжерные установки с линейным приводом). Целью исследования является совершенствование насосных систем механизированной эксплуатации низкодебитных скважин путем обоснования методологии диагностики и проектирования насосного оборудования, внедрения и разработки методологии проектирования дополнительных технических средств в системах механизированной добычи. Решение поставленных в диссертационной работе задач базируется на: статистическом анализе исходных данных с использованием известных методов регрессионного анализа; математическом моделировании динамики работы плунжерных установок (штанговых и с погружным приводом) при наличии специальных технических средств насосной эксплуатации (стеклопластиковые штанги, устьевые и погружные пневмокомпенсаторы), численном и аналитическом моделировании рабочих процессов при эксплуатации винтовых установок с погружным и поверхностным приводом; физическом экспериментальное моделировании работы насосных установок на лабораторных стендах и добывающих скважинах. Основным результатом работы является разработка усовершенствованных конструкционных решений для насосных установок механизированной эксплуатации низкодебитных скважин, и совершенствование методологии расчета рабочих параметров установок в процессе их эксплуатации. Разработана методология и выполнены экспериментальные исследования влияния эксплуатационных факторов на физико-механические и триботехнические характеристики эластомеров, получена экспериментальная зависимость коэффициента трения в винтовой паре от комплексного числа Зоммерфельда для различных условий эксплуатации (контактное давление, вязкость жидкости и скорость скольжения), максимально приближенных к промысловым. Практическая значимость результатов исследования соискателя заключается в разработке и внедрении насосных установок погружных линейным двигателем для добычи нефти (патенты РФ №185350 и РФ №2669418), методологии расчета и подбора (а также соответствующих программных комплексов) к условиям эксплуатации установок с погружным линейным двигателем и винтовых установок с погружным и поверхностным приводом, в рабочий процесс организаций: ООО «РН-БашНИПИнефть», АО «РН–Няганьнефтегаз» ООО «РН-Юганскнефтегаз», ООО «РН-Самаранефтегаз».