Разработка и испытания опытного образца плунжерной магнитогидравлической насосной установки для добычи нефти из малодебитных скважин (заключительный)

Отчет 76 с., 2 ч., 46 рис., 4 приложения, 10 источников. малодебитная скважина, осложненные скважинные условия, плунжерный насос, магнитная муфта, гидронасос, удельный расход электроэнергии, энергоэффективность Целью данного этапа является: Сборка и отладка опытного образца плунжерной магнитогидравлической насосной установки. Разработка программы и методики испытаний установки. Стендовые испытания опытного образца плунжерной магнитогидравлической насосной установки. В ходе 2 этапа решались следующие задачи НИОКР: 1. Проведен входной контроль комплектующих для магнитогидравлической насосной установки. 2. Подключена гидростанция, установлена панель управления распределителями и насосом гидростанции. 3. Выполнена сборка опытного образца. 4. Изготовлены детали для установки опытного образца на стенд испытаний. 5. Опытным путем получены данные и произведен расчет усилия развиваемого линейной магнитной муфтой. 6. Разработана программа и методика испытаний плунжерной магнитогидравлической насосной установки. 7. Проведены стендовые испытания опытного образца. Результаты работ: Этап 1 Исходя из указанного в ТЗ тягового усилия установки и числа ходов выполнен расчет гидросистемы опытного образца плунжерной магнитогидравлической насосной установки. С целью найти наиболее оптимальную в производстве конструкцию магнитной муфты была проведена серия многовариантных расчётов магнитного усилия муфты. Выполнены расчеты на прочность опытного образца плунжерной магнитогидравлической насосной установки. Разработана конструкторская документация на опытный образец. Разработана конструкторская документация на стенд испытаний. Изготовлены комплектующие для опытного образца плунжерной магнитогидравлической насосной установки. Этап 2 Выполнена сборка и отладка опытного образца плунжерной магнитогидравлической насосной установки. Разработаны программа и методика испытаний установки. Завершены стендовые испытания опытного образца плунжерной магнитогидравлической насосной установки. Объекты интеллектуальной собственности, полученные в результате выполнения работы: подана заявка на патент на изобретение «Установка магнитогидравлическая насосная плунжерная». Уведомление о положительном результате формальной экспертизы заявки на изобретение от 17.11.2022 №2022129955/12 (065535). Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: 1. Максимальный объем добываемой жидкости не менее 20 м3/сутки; 2. Максимальный напор не менее 2000 м; 3. Удельный расход электроэнергии при добыче нефти на глубине 1000 м не более 7 кВт∙ч/м3; 4. Максимальный диаметр установки 117 мм (вместе с погружным кабелем); 5. Общая длина установки не более 20 метров. Длина не разборной части не более 10 метров; 6. Длина хода плунжера 1260 мм; 7. Рабочий угол наклона от вертикали от 0° до 90°; 8. Входное линейное напряжение 380 В с отклонением не более 25%; 9. Максимальное тяговое усилие не менее 15 кН (для опытного образца); 10. Число двойных ходов насоса от 0 до 8 (с возможностью регулировки в процессе работы с шагом не менее 0,1). Область применения: Установка предназначена для повышения эффективности добычи нефти из следующих типов скважин : 1. Скважины с малым дебитом до 20 м3/сутки и напором от 1500 м до 3000 м, где штанговый глубинный насос (далее ШГН) не работает из-за перегрузки на штанги, а работа электроцентробежного насоса (далее ЭЦН) неэффективна . 2. Искривленные скважины с малым дебитом до 20 м3/сутки и напором от 500 м до 3000 м, где штанги ШГН изнашиваются из-за трения, а работа ЭЦН неэффективна. 3. Скважины с малым дебитом до 20 м3/сутки с осложняющими факторами: высокое содержание механических примесей, газа. 4. Скважины с малым дебитом до 20 м3/сутки с высокой вязкостью. 5. Скважины с быстроменяющимся дебитом (сланцевая нефть) Экономическая эффективность или значимость работы: на данном этапе работ реализация продукции не предусмотрена. В рамках выполнения следующего этапа работ, ожидаемый коммерческий эффект составит не менее 5 млн. рублей за счет реализации тестовой партии. Прогнозные предположения о развитии объекта исследования: ожидается устойчивый, растущий спрос на установку, обусловленный недостатками в существующих способах добычи нефти из малодебитных скважин. Основные конечные потребители разработанной технологии – крупные и малые нефтяные компании в РФ, СНГ и по миру. Степень внедрения: на данном этапе работ внедрение установки не предусмотрено. Работы по внедрению и опытно-промышленной эксплуатации будут проведены в рамках работ следующего года (этапа). Оценка исполнителем успешности выполнения работы в соответствии с техническим заданием и календарным планом: работы в рамках первого года (этапа) НИОКР выполнены в полном объеме и позволяют приступать к следующему этапу работ.