Розробка пермських науковців продовжить термін служби обладнання для видобутку нафти.

Стаття опублікована у журналі «Актуальні проблеми підвищення ефективності та безпеки експлуатації гірничо-шахтного та нафтовидобувного обладнання». Дослідження проведено в рамках програми стратегічного академічного лідерства «Пріоритет 2030».

Для видобутку нафти з похилих свердловин та свердловин з бічними стволами активно використовують насосну установку з канатною штангою. Вона застосовується в якості вставки в звичайну колонну насосних штанг і встановлюється в місці інтенсивного набору кривизни. Її можна уявити як гнучку нерозтяжну важку нитку, яка висить у просторі свердловини між станком-качалкою та глибинним насосом. Основна функція елемента – передача возвратно-поступального руху для забезпечення відкачки нафти.

При експлуатації свердловин в ускладнених гірничо-геологічних та технічних умовах можлива розвантаження колони насосних штанг. Використовувана при цьому канатна штанга піддається стисненню, що призводить до руйнування каната, його несправного стану, поломки, простою і, в результаті, ремонту техніки. В середньому це знижує наработку насосних установок вдвічі, вимагає зупинки роботи обладнання та досить витратної заміни насосної штанги.

Вчені Пермського Політеху знайшли спосіб вирішення проблеми, закріплюючи канатну штангу в потрібному положенні спеціальними пристроями – центрувальниками.

«Їх конструкція повинна представляти собою бандажну втулку з кінцевими упорами зовні, які кріпляться на канатній штанзі і забезпечують їй прямолінійне положення. Їх встановлюють в тих місцях, де необхідно забезпечити стійкість штанги при дії максимальної сжимаючої навантаження», – коментує Анна Іванченко, старший викладач кафедри гірничої електромеханіки ПНІПУ.

«Згідно з нашою методикою, центрувальники встановлюються в місці максимального відхилення канатної штанги від траєкторії свердловини. Потрібна точка розраховується за допомогою математичних рівнянь. Наступне місце установки визначається на ділянці від вже встановленого центрувальника до нижньої точки штанги і так далі», – розповідає Валерій Звєрєв, доцент кафедри гірничої електромеханіки ПНІПУ, кандидат технічних наук.

Завдяки установці центрувальників канат не займає вигнуте положення в колоні.

Запропонований вченими Пермського Політеху спосіб експлуатації забезпечує стійкість канатної штанги при зависанні, дозволяє зберегти її працездатність і продовжити термін служби свердловинного обладнання. Це значно скорочує витрати на видобуток важкодоступної нафти в Україні. Політехніки вже подали заявку на патент винаходу, в даний момент вона знаходиться на розгляді.