С большим темпом набора кривизны

При эксплуатации скважин с большим темпом набора кривизны достаточно часто встречается проблема быстрого износа муфт, центраторов, колонн НКТ и т. п. Это приводит к негерметичности колонны и обрыву штанг. Так, одним из мест концентрации контактной нагрузки в стандартных штанговых насосах являются соединительные муфты, что приводит к их деформации и износу (рис. 5.8).

Рис. 5.8. Истирание колонной штанг тела НКТ

Использование штанговых центраторов не дает равномерного распределения контактной нагрузки по радиусу кривизны. Эту проблему можно преодолеть с использованием канатной штанги, в которой отсутствуют места концентрирования нагрузок, что позволяет снизить деформацию практически в 30 раз (рис. 5.9, 5.10).

Рис. 5.9. Типовая схема скважинной насосной установки с канатными штангами

Рис. 5.10. Влияние радиуса кривизны на контактную нагрузку

Важно отметить, что скорость износа НКТ прямо пропорциональна распределенным контактным нагрузкам и экспоненциально увеличивается с ростом содержания ТВЧ. В программном комплексе «Автотехнолог+Соль» присутствует расчетный блок, который позволяет определять, в каком интервале и где располагать канатную штангу, для того чтобы избежать истирания колонны НКТ (рис. 5.11).

Рис. 5.11. Расчетные значения контактной нагрузки и деформации в паре: «штанга–колонна-НКТ», «канатная штанга – колонна НКТ»

Для эксплуатации БСМД используют дифференциальный насос с принудительной посадкой всасывающего клапана при движении плунжера вниз. На рис. 5.12 представлен образец канатной штанги, тело каната и две заделки: верхняя и нижняя.

Рис. 5.12. Канатная штанга

Минимальное усилие на разрыв – 47 т, что более чем в два раза выше показателя 22-мм штанг D-Super (22 тонны). На сегодняшний день в ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» эксплуатируется 15 скважин с канатной штангой, максимальная наработка составляет более 900 суток. Средняя суточная дополнительная добыча составляет 57,5 тонн. Опыт эксплуатации канатной штанги показывает, что уменьшение контактной нагрузки по сравнению с традиционными насосными штангами положительно отразилось на увеличении ресурса штанг.