НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ СКВАЖИННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ПРУЖИННО-КЛАПАННОГО ТИПА | Научно-инновационный портал СФУ

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ СКВАЖИННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ПРУЖИННО-КЛАПАННОГО ТИПА

Перевод названия: BACKGROUND OF OPTIMUM PARAMETERS OF THE SPRING-VALVE TYPE HYDRODYNAMIC WELL GENERATORS

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2015

Ключевые слова: гидродинамический скважинный генератор, оптимальные параметры ГСГ, hydrodynamic well generator, HWG, optimal parameters of HWG

Аннотация: Гидродинамические скважинные генераторы (ГСГ) предназначены для преобразования постоянного потока рабочей жидкости в пульсирующий, либо усиления пульсирующего потока с целью более эффективного воздействия на прискважинную зону пласта (ПЗП). Данное воздействие оказывается упругими колебаниями низкочастнотного диапазона и называется виброволновым. Для осуществления виброволнового воздействия применяются различные конструкции ГСГ. В случае применения ГСГ пружинно-клапанного типа имеется проблема преждевременного выхода из строя пружин вследствие соударения их соседних витков. Также проблемы возникают на практике при создании ГСГ в отсутствие научно обоснованных методик расчёта без учёта условий эксплуатации ГСГ. В статье определены зависимости между амплитудой колебаний поршня ГСГ и различными параметрами колебательной системы. Получены параметры колебательной системы, при которых обеспечиваются оптимальные, с конструктивной точки зрения, амплитуды колебаний поршня ГСГ, что позволяет делать обоснованный выбор пружин для ГСГ, чем решается исследуемая проблема. В результате проведённых исследований установлено, что для ГСГ оптимальным является нерезонансный режим работы при отношении частоты вынужденных колебаний к собственной частоте колебательной системы близкой к нулю. При установленных параметрах достигаются оптимальные соотношения массы поршня и жёсткости пружины. Предпочтительным, на наш взгляд, является выбор пружин с большей жёсткостью, так как именно это обстоятельство приводит к уменьшению амплитуды колебаний поршня ГСГ, что в итоге неизбежно приводит к снижению габаритов устройства в целом. Разработанный подход к определению амплитуды колебаний поршня ГСГ позволит проектировать пружины с учётом обеспечения необходимого инерционного зазора. Выполнение последнего условия позволит исключить соударение соседних витков пружины, что, в свою очередь, приведёт к повышению надёжности работы ГСГ пружинно-клапанного типа. The hydrodynamic well generators (HWG) are designed to convert the constant flow of the working fluid in a pulsating one or to enhance the pulsating flow in order to impact more effectively on the near-well formation zone (NWFZ). This impact is provided by elastic vibrations of the low frequency range and called vibro-wave. Vibro-wave impact is implemented by different constructions of HWG. In case of using spring-valve type HWG there is a problem of premature failure of the springs due to the collision of their adjacent coils. Also, problems arise in practice when creating HWG in the absence of scientifically based methods of calculation without taking into account the operating conditions of HWG. The dependences between the amplitude of the piston HWG oscillations and different parameters of the oscillating system have been defined in this paper. The oscillating system parameters, which provide optimum oscillation amplitudes of the HWG piston, from a constructive point of view have been obtained. This allows making valid choice of HWG spring than solving the problem under investigation. As a result the conducted studies it’s established that the optimum for HWG is a no resonance operation mode when ratio of forced oscillation frequency to the natural frequency of the oscillating system is close to zero. With established parameters the optimal ratios of the mass of the piston and spring stiffness are achieved. The choice of springs with greater stiffness is preferable, in our view, because this fact leads to decrease the amplitude of oscillations of the HWG piston, and ultimately inevitably leads to a reduction of the entire device size. The developed approach of determining the oscillation amplitude of the HWG piston will allow designing the springs taking into account providing the necessary inertial gap. The last condition will be able to prevent the collision of spring adjacent coils that, by turn, will lead to increasing the reliability of spring-valve type HWG.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Нефтегазовое дело

Выпуск журнала: Т. 13, 1

Номера страниц: 76-80

ISSN журнала: 20730128

Место издания: Уфа

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный нефтяной технический университет

Авторы

  • Легаев П.В. (ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»)
  • Зеньков И.В. (ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.