Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

УДК 622.24.622.32.004.67.002.72.(075.8)

ББК 33.131

Ш25

Утверждено Редакционно-издательским советом УГНТУ в качестве учебного пособия

Рецензенты:

Заместитель генерального директора ООО «ТуймазыНИПИнефть», канд. техн, наук Р. 3. Ахметгалеев, старший мастер Хазинского участка ООО «РН-Ремонт НПО», канд. техн, наук Р. Н. Пономарев

Шарипов, С.

Организация эксплуатации и ремонта установок электроцентробежных насосов в нефтедобывающей отрасли: учеб, пособие: в 2 т. / С. Ш. Шарипов, Ф. Ш. Забиров, В. Г. Акшенцев; под общ. ред. Р. Н. Бахтизина. – М.: Де'Либри, 2021.

ISBN 978-5-4491-0869-2

Т.1: Эксплуатация / С. Ш. Шарипов, Ф. Ш. Забиров, В. Г. Акшенцев; под общ. ред. Р. Н. Бахтизина. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2019.

Учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой дисциплины «Техника и технология добычи и подготовки нефти и газа» для студентов, обучающихся по направлениям 21.03.01 Нефтегазовое дело и 21.05.06 Нефтегазовые техника и технологии. На основе обобщения российского и зарубежного опыта приведены сведения об эксплуатации, ремонте и сервисном техническом обслуживании погружных установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) для добычи нефти. Рассмотрены классификация механизированных способов добычи нефти, особенности добычи нефти с применением УЭЦН, теоретические основы конструирования основных деталей и узлов УЭЦН.

Для студентов различных направлений подготовки, обучающихся в вузах нефтегазового профиля; слушателей курсов повышения квалификации, а также для специалистов, участвующих в проектировании, изготовлении, эксплуатации и сервисном обслуживании УЭЦН.

© ФГБОУ «Уфимский государственный нефтяной технический университет», 2019

© Шарипов С. Ш., Забиров Ф. Ш., Акшенцев В. Г., 2019

© Де'Либри, 2021

В — обводненность продукции скважины

В_кр – критическая обводненность, при которой наступает инверсия фаз

H – напор УЭЦН

Яд – динамический уровень

Qф – фактическая подача насоса

Q_ОПТ – оптимальная подача насоса

K_q — коэффициент подачи УЭЦН

h — погружение насоса под уровень

η, η_оп – коэффициент подачи УСШН и его оптимальное значение

L — глубина подвески насоса

D_Т – внутренний диаметр НКТ

Q_СКВ., Q_см – дебит скважины, расход смеси

Q_н – дебит скважины по нефти

Q_B — дебит скважины по воде

Р₃ — давление в затрубном пространстве

Р_т – давление жидкости в НКТ

P_пр – давление на приеме насоса

Р_нас – давление насыщения нефти

Г_ф – газовый фактор

Р_max – максимальная нагрузка на колонну штанг

P_min – минимальная нагрузка

P_{дин. в} – динамическая нагрузка на штанги при ходе вверх

P_{дин. н} – то же при ходе вниз

Р_шт – вес колонны штанг

Р_ж – нагрузка от гидростатического давления на плунжер

F_{тр. в} – сила гидродинамического сопротивления в средней части хода штанг вверх

F_{тр. н} – то же для хода вниз

F_с – сила трения штанг о трубы

п — число ходов УСШН, число оборотов вала УЭЦН

S — длина хода полированного штока

V(t), V_mах – мгновенная скорость штанг и ее максимальное значение

D_H – диаметр плунжера насоса

d_шт – диаметр штанг

D_Э = D_Т – d_шт – эквивалентный диаметр

d_M – диаметр штанговой муфты

l_i – длина i-й ступени колонны

d_{шт i}— диаметр i-й ступени

f — площадь поперечного сечения штанги

f_н – площадь сечения плунжера насоса

Т — сила трения боковой поверхности штанг в жидкости

m = d_шт/D_т – соотношение диаметров

m_в, m_н – динамические факторы при ходах вверх и вниз

μ_κ = ωL/a — параметр Коши

ω – угловая скорость вращения кривошипа СК

а – скорость звука в металле штанг, внутренний радиус концентрированного канала

b — коэффициент потери веса штанг в жидкости, внешний радиус концентрического канала

n₁ = D_н/D_т = R_H/b — соотношение поперечных размеров плунжера и труб

r — текущий радиус кольцевого просвета; радиус рабочего колеса УЭЦН

ΔР_{кл. н} – перепад давления в клапане УСШН при откачке нефти

ΔР_{кл. В} – то же при откачке воды

ΔР_{кл. с} – то же при откачке смеси

σ_пр, [σ_пр]_доп – приведенное напряжение в штангах и его допустимое значение

σ_а, [σ_а]_доп – амплитудное значение напряжений и его допустимая величина

σ_max – максимальное напряжение за цикл

σ_min – минимальное напряжение за цикл

σ_ср – среднее напряжение за цикл

σ_s – напряжение предела текучести

σ – поверхностное натяжение на границе "нефть-вода"

К_I, К^I_I, К^II_I, K^II_II – коэффициенты, учитывающие силы гидродинамического трения для колонны штанг и ее ступеней при ходе вверх

К₂, К^I₂, К^II₂, K^III₂ – то же при ходе вниз

К₀, К₃, К₄, K^III₅ – коэффициенты

К_подачи – коэффициент подачи

Н_дин – динамический уровень

С — коэффициент пропорциональности, концентрация ПАВ

Н/В – эмульсия "нефть в воде"

В/Н – эмульсия "вода в нефти"

d_к, d_по – средневзвешенный и средний поверхностно-объемный диаметры капель эмульсии

С_р – степень разрушения эмульсии

μ₂₀, ρ₂₀ – вязкость и плотность нефти, замеренные в стандартных условиях

ρ_н, ρ_в, ρ_ф – плотности нефти, воды и жидкости в НКТ

μ_н, μ_нв, μ_нг, μ_э – динамическая вязкость нефти, водонефтяной смеси, газированной нефти и газонефтяной эмульсии