CC BY
1846 Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal)#2(30), 2018
Alternatively, the impulse interference current is represented by the model which is generalization for the channels with dispersion [6] :
u(t) = ^ ^ Yik Aik9i(t - tik)exp(-Jcpik), (9)
i k
where yik - input indicator , k - impulse interference of I direction y = 1 if the interference occurred, 0 in other case ); Aik - amplitude , tik - moment of impulse occurrence.
The dispersion ak k impulse of total additive interference (impulse interference + Gaussian white noise) is calculated with known quantity yik depending on demodulator realization the suppression is carried out by adding robust blocks that carry out multiplica-i
tion by ak = -2 instead of multiplication we can make
rejection of k - count on the input of the decisive scheme. Generally, this method can also be called evaluation-compensation one.
The paper presents only general characteristics of the most common methods of interference suppression in channels with symbol-to-symbol interference. They do not consider the joint action of non-Gaussian impulse and concentrated interference. The state-of-the-art developments in the field of synthesis of adaptive equalizers and methods of channel characteristics equalization allow decreasing the impact of symbol-to-
symbol interference. The findings [7] show that these developments are very effective, especially in the cases of minor symbol-to-symbol interference. After the compensation of symbol-to-symbol interference, separate interference suppression can be achieved.
Literature:
1. Кловский Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам / Д.Д. Кловский. - М.: Радио и связь, 1982. - 304 с.
2. Middleton D. Statistical-Physical Models of Electromagnetic Interference. - IEEE Trans., 1977, v. EMC-19, N 3, pp. 106-127.
3. Bello P.A., Esposito R. A New Method for Calculating Probabilities of Error Due to Impulsive Noise. - IEEE Trans. 1969, v. Com-17, N 3, p.368-378.
4. Коржик В.П. Расчет помехоустойчивости систем связи дискретных сообщений: Справочник / В.П. Коржик, Л.М. Финк, К.П. Щелкунов: Под ред. Л.М. Финка. - М.: Радио и связь, 1981. - 232 с.
5. Сикарев А.А. оптимальный прием дискретных сообщений / А.А.Сикарев, А.И.Фалько. - М.: Связь, 1978. - 328 с.
6. Николаев Б.И. Последовательная передача дискретных сообщений по непрерывным каналам с памятью /Б.И. Николаев. - М.: Радио и связь, 1988.
- 264 с.
7. Прокис Дж. Цифровая связь // Пер. с англ.
- М.: Радио и связь, 2000. - 800 с.
Ishmukhametov B.Kh.
Postgraduate of Ufa State Petroleum Technological University Ишмухаметов Булат Ханифович
Аспирант Уфимского государственного нефтяного технического университета
SUCKER ROD PUMP FOR WATERED OIL PRODUCTION СКВАЖИННЫЙ ШТАНГОВЫЙ НАСОС ДЛЯ ДОБЫЧИ ОБВОДНЕННОЙ НЕФТИ
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты разработки штангового насоса для добычи обводненной нефти. Показано, что нанесение микрорельефа в форме кольцевых канавок, позволяет увеличить гидравлические сопротивления течению жидкости в кольцевом зазоре.
ABSTRACT
The article presents the results of the development of a sucker-rod pump for the production of watered oil. It is shown that the application of the microrelief in the form of annular grooves, allows increasing hydraulic resistance to the flow of liquid in the annular gap.
Ключевые слова: штанговый насос, плунжерная пара, регулярный микрорельеф, подача насоса, утечки в зазоре, канавки, добыча нефти.
Key words: sucker rod pump, plunger pair, regular microrelief, pump capacity, gap leakage, groove, oil production.
Утечки жидкости через плунжерную пару в значительной мере влияют на коэффициент подачи штангового насоса. Рост утечек связан с износом плунжерной пары в процессе эксплуатации. При наличии механических примесей процессы износа интенсифицируются, поэтому задача защиты насоса от механических примесей является актуальной.
Патентный анализ конструкций штанговых насосов для добычи обводненной нефти содержащей механические примеси показал, что существует множество конструкций штанговых насосов.
Известен скважинный штанговый насос, содержащий рабочую пару плунжер-цилиндр с установленными в них соответственно нагнетательным и всасывающим клапанами, фильтр механических примесей. Последний связан с приемом насоса и снабжен снизу емкостью предварительного накопления механических примесей. Фильтр представляет собой концентрически расположенные трубы, сообщающие забой скважины с приемом насоса. Емкость предварительного накопления мехприме-сей выполнена в виде продолжения внешней трубы фильтра и снабжена подпружиненным клапаном,
47 Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal)#2(30), 2018
установленным в нижней части емкости. Расстояние от насоса до подпружиненного клапана больше, чем расстояние от насоса до интервала перфорации (Патент РФ № 2360145, 2009г.)
Однако, вероятность попадания мехпримесей в полость насоса высока, вследствие высокой скорости течения флюида во внутренней трубе фильтра, а закрытие подпружиненного клапана происходит запаздыванием из-за чрезмерного его открытия.
Известен глубинный штанговый насос для добычи нефти, содержащий цилиндр со всасывающим клапаном, установленный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с нагнетательным клапаном (Патент РФ №2144623, 2000г.)
Данное устройство предполагает использование плунжера большой длины, что ведет к интенсивному износу скважинного насоса.
Известен скважинный штанговый насос, содержащий цилиндр со всасывающим клапаном, установленный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с нагнетательным клапаном. На поверхность плунжера перпендикулярно его оси нанесены волнообразные замкнутые канавки и наплывы, распределенные равномерно по длине плунжера с шагом не менее чем полтора диаметра плунжера, причем наплывы имеют высоту не более величины зазора на сторону, предусмотренного классом посадки насоса. Фильтр механических примесей в виде кон-центрично установленных труб и емкость предварительного накопления механических примесей. (Патент РФ №2365786, 2009г.)
Недостатком данного устройства является, подверженность наплывов быстрому износу из-за их небольшой величины, вследствие этого насечки теряют свое функциональное назначение.
В работе [1] показано, что снижение зазора между плунжером и цилиндром может привести к значительному росту сил трения, что осложняет работу штанговой колонны [2].
В работах [3] и [4] показано, что наличие канавок регулярного микрорельефа увеличивает гидравлические сопротивления в виде канавок.
Задачами, на решение которых было направлено совершенствование конструкции насоса, явля-
лось повышение эффективности защиты скважин-ного насоса от мехпримесей и долговечности плунжера, снижение утечек в плунжерной паре турбули-зацией потока [5,7].
Техническим результатом, достигаемым при использовании данной конструкции насоса, является повышение надежности работы насоса; защита скважинного насоса от мехпримесей путем применения фильтра со сниженной скоростью восходящего потока жидкости, достигаемым увеличением площади поперечного сечения внутренней трубы фильтра по сравнению с площадью поперечного сечения кольцевого пространства фильтра; снижение утечек в плунжерной паре цилиндра насоса турбу-лизацией потока, создаваемой специальной формой канавок.
На рисунке 1 представлена схема скважинного насоса.
Скважинный штанговый насос содержит цилиндр 1 со всасывающим клапаном 2, установленный в цилиндре 1 с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер 3 с нагнетательным клапаном 4, на наружной поверхности плунжера 3 перпендикулярно к оси нанесены замкнутые канавки 5, фильтр 6 механических примесей в виде концентрично установленных труб 7,8 и емкость 9 предварительного накопления, упомянутых механических примесей. Поперечный разрез канавок 5 имеет форму усеченной наклонной плоскостью 10 параболы 11, ось симметрии 12 которой образует острый угол а с осью 13 плунжера 3 в направлении к выкиду 14 насоса, причем, глубина канавок 5 не больше одной двадцатой наружного диаметра плунжера 3, внутренняя площадь поперечного сечения внутренней трубы 7 фильтра 6 больше, чем площадь поперечного сечения между наружным диаметром внутренней трубы 7 и внутренним диаметром наружной концентрично установленной трубы 8, а прием внутренней трубы 7 снабжен круглым диском 15, установленным перпендикулярно к оси насоса на кронштейне 16, длина наружной трубы 8 выполнена так, что диск 15 оказывается внутри этой трубы 8, причем клапан 17 емкости 9 предварительного накопления мех-примесей снабжен ограничителем хода 18 Г-образ-ной формы.
48
Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East Еигореап Scientiflc Journal)#2(30), 2018
Рисунок 1- Усовершенствованная конструкция штангового насоса
Работа скважинного штангового насоса осуществляется следующим образом. При ходе плунжера 3 вверх всасывающий клапан 2 открывается, нагнетательный клапан 4 закрывается, полость цилиндра 1 под плунжером 3 заполняется нефтью, проходящей через фильтр 6. Причем, происходит улучшение фильтрации за счет снижения восходящего потока нефти, достигаемого увеличением площади поперечного сечения внутренней трубы 7 фильтра 6 по сравнению с площадью поперечного
сечения кольцевого пространства фильтра 6, образованного наружным диаметром внутренней трубы 7 и внутренним диаметром наружной концен-трично установленной трубы 8. В процессе отсеивания мехпримесей происходит их отражение от круглого диска 15, установленного на кронштейне, что дополнительно защищает рабочие органы насоса и позволяет мехпримесям осаждаться в емкости 9 предварительного накопления, при заполнении которой, открывается клапан 17 и происходит сброс упомянутых мехпримесей. Ограничитель
49
Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East Еигореап Scientiflc Journal)#2(30), 2018
хода 18 Г-образной формы предохраняет от чрезмерного открытия и позволяет вернуться клапану 17 в рабочее состояние.
На Рисунок 2- Канавки на поверхности плунжера представлен увеличенный фрагмент схемы.
Рисунок 2- Канавки на поверхности плунжера
Плунжер 3 движется вниз, всасывающий клапан 2 закрывается, нагнетательный клапан 4 открывается и нефть из пространства под плунжером 3 попадает в насосно-компрессорные трубы (на схеме не обозначены), соединенные с цилиндром 1.
Канавки 5, поперечный разрез которых имеет форму усеченной наклонной плоскостью 10 параболы 11, ось симметрии 12 которой образует острый угол а с осью 13 плунжера 3 в направлении к выкиду 14 насоса, а глубина канавок 5 не больше одной двадцатой наружного диаметра плунжера 3 позволяют снизить утечки в плунжерной паре цилиндра насоса турбулизацией потока, создаваемой указанной специальной формой канавок 5. Кроме того, в канавках 5 постоянно удерживается смазка, что позволяет избежать «сухого трения» в плунжерной паре и интенсивного износа.
Таким образом, осуществляется защита сква-жинного насоса от мехпримесей и снижение утечек в плунжерной паре турбулизацией потока перекачиваемой нефти, тем самым достигается повышение долговечности и производительности насоса.
Список использованных источников:
1. Ямалиев В.У. Оценка силы трения плунжера о цилиндр штангового скважинного насоса при проектировании колонны штанг / В.У. Ямалиев, И.Е. Ишемгужин, Б.М. Латыпов// Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2017. Т. 19. № 1-1. С. 70-75.
2. Ишемгужин И.Е. Определение граничного значения динамического критерия подобия - параметра Коши для УСШН / И.Е. Ишемгужин, Б.М. Латыпов, В.В. Репин // Оборудование и технологии нефтегазового комплекса. 2017. №3. С. 60-64.
3. Бахтизин Р.Н. Влияние формы регулярного микрорельефа поверхности плунжера на утечки в штанговом скважинном насосе / Бахтизин, Р.Н., Уразаков К.Р., Латыпов Б.М., Ишмухаметов Б.Х., Нарбутовских А.Ю. // Нефтяное хозяйство. 2017. № 4. С. 113-116.
4. Бахтизин Р.Н. Утечки жидкости в штанговом насосе с регулярным микрорельефом на поверхности плунжера / Бахтизин Р.Н., Уразаков К.Р., Латыпов Б.М., Ишмухаметов Б.Х // Нефтегазовое дело. 2016. Т. 14. № 4. С. 33-39.
5. Патент РФ 2016132028, 03.08.2016 Уразаков К.Р., Бахтизин Р. Н. Латыпов Б. М., Ишмухаметов Б. Х. Скважинный штанговый насос// Патент России №2624939. 2016
6. Смольников С.В., Топольников А.С., Ураза-ков К.Р., Бахтизин Р.Н. Методы защиты насосного оборудования для добычи нефти от механических примесей. -Уфа, «Нефтегазовое дело», 2010, 41с.
7.Уразаков К.Р. Механизированная добыча нефти (Сборник изобретений), Уфа: Изд-во «Нефтегазовое дело», 2010,-329 с.
