+86-13052798822
ул. Ляохай, 9, р-н Иньчжоу, г. Телин, пров. Ляонин, Китай
+86-13052798822
2026-10-17
Периодический режим работы штангового насоса применяют на низкодебитных скважинах, когда постоянная откачка не соответствует фактическому притоку жидкости из пласта. Во время остановки скважины жидкость накапливается в стволе, после чего насос включают для ее откачки. Такой подход позволяет согласовать работу оборудования с возможностями пласта и при определенных условиях снизить непроизводительные затраты энергии.
Однако периодическая откачка подходит не для каждой скважины с низким дебитом. Перед изменением режима необходимо оценить приток жидкости, производительность насоса, динамический уровень, коэффициент наполнения, состояние оборудования и экономические результаты эксплуатации. Основная задача — найти продолжительность работы и остановки, при которой обеспечивается приемлемая среднесуточная добыча без чрезмерных нагрузок и частых отказов.
При непрерывной эксплуатации штанговый глубинный насос работает постоянно в пределах установленного режима. Если производительность насоса значительно превышает фактический приток из пласта, уровень жидкости может снижаться, а насос — работать с неполным заполнением цилиндра.
При периодической эксплуатации насос работает циклами:
Продолжительность каждого этапа зависит от продуктивности пласта, конструкции скважины, параметров насоса и выбранной стратегии управления.
Главное отличие от непрерывной эксплуатации заключается в том, что периоды работы и остановки становятся частью технологического режима, а не следствием случайных отключений оборудования.
При этом периодический режим не следует путать с обычным изменением числа качаний. При регулировании скорости насос продолжает работать, но меняет интенсивность откачки. При периодическом режиме предусмотрены интервалы полной остановки привода. В некоторых случаях эти подходы можно использовать совместно, если оборудование и система управления допускают такую настройку.
Решение зависит не только от абсолютного значения дебита, но и от соотношения между притоком жидкости из пласта и фактической подачей насоса.
Это один из основных признаков, при котором имеет смысл рассмотреть периодическую эксплуатацию.
Если во время непрерывной работы динамический уровень существенно снижается, а коэффициент наполнения насоса уменьшается, дальнейшая откачка с прежними настройками может не обеспечивать пропорционального прироста добычи.
Во время остановки жидкость продолжает поступать в скважину. После накопления определенного объема насос может откачивать ее в более подходящих условиях.
Однако одного снижения динамического уровня недостаточно для принятия решения. Необходимо установить, связано ли оно с ограниченной продуктивностью пласта, изменением режима эксплуатации или технической неисправностью оборудования.
На зрелых месторождениях часть скважин работает с относительно небольшим притоком. В таких условиях производительность установленного оборудования иногда оказывается избыточной относительно текущих возможностей пласта.
Периодический режим может представлять интерес, если постоянная работа не обеспечивает устойчивого заполнения насоса, а регулирование подачи не позволяет получить более эффективный результат.
Но поздняя стадия разработки сама по себе не является основанием для перехода на циклическую откачку. Необходимо оценивать фактические условия конкретной скважины и ее экономическую эффективность.
Номинальная или теоретическая подача насоса не равна фактическому дебиту скважины. На результат влияют коэффициент наполнения, утечки, газосодержание, условия притока и другие факторы.
Если установка рассчитана на более высокую производительность, чем может обеспечить пласт, возможны два основных направления оптимизации:
Перед выбором следует сравнить оба варианта. Периодический режим не обязательно лучше регулирования числа качаний или применения подходящей по производительности насосной конфигурации.
На низкодебитных скважинах экономический результат зависит не только от общего объема добычи, но и от затрат на электроэнергию, обслуживание, ремонт и устранение осложнений.
Если оборудование значительную часть времени работает с недостаточным наполнением, целесообразно проверить, можно ли повысить эффективность путем изменения режима.
При этом снижение времени работы привода еще не доказывает сокращение затрат на единицу добытой жидкости. Для оценки необходимо учитывать фактическую добычу, электроэнергию, число запусков, техническое обслуживание и продолжительность простоев.
Периодическая откачка не устраняет все причины низкой производительности. Если проблема связана с неисправностью насоса, нарушением герметичности или ограничением притока, изменение графика включений может не дать ожидаемого результата.
Перед переходом необходимо проверить несколько ситуаций.
Неисправность насосного оборудования. Утечки через клапаны, износ плунжера и цилиндра, повреждения штанговой колонны или нарушения в работе привода требуют диагностики. Нельзя рассматривать изменение режима как замену ремонту.
Нестабильный приток или быстро меняющиеся условия пласта. Если продуктивность существенно меняется во времени, заранее заданный цикл может перестать соответствовать фактическому притоку. Потребуется дополнительный мониторинг и корректировка настроек.
Высокое содержание газа или проблемы с заполнением насоса. Неполное заполнение может быть вызвано поступлением свободного газа, а не только недостаточным притоком жидкости. Следует установить причину и оценить, поможет ли изменение цикла.
Пескопроявление и склонность к отложениям. В скважинах с механическими примесями длительные остановки могут способствовать осаждению твердых частиц. Для вязкой нефти необходимо учитывать возможное охлаждение и ухудшение подвижности жидкости. Допустимость режима оценивают с учетом конкретных условий.
Частые запуски создают дополнительные нагрузки. Повторные пуски и остановки влияют на электродвигатель, привод и механические узлы. Допустимое число запусков, интервалы между ними и режим работы следует согласовать с характеристиками установленного оборудования и его системы управления.
Если выявлены перечисленные ограничения, сначала необходимо устранить или учесть их, а затем оценивать целесообразность периодической эксплуатации.
Универсального графика, подходящего для всех низкодебитных скважин, не существует. Рабочий цикл определяют по данным конкретной скважины и подтверждают результатами промысловой проверки.
Перед изменением режима желательно проанализировать:
Если данные о динамическом уровне отсутствуют, необходимо определить, какие доступные измерения позволяют оценить накопление жидкости в период остановки. Это может включать измерения уровня, анализ динамограмм и интерпретацию параметров работы привода.
Для правильного планирования важно понимать, как изменяется приток во времени и сколько жидкости фактически откачивает насос.
Во время остановки приток продолжается, поэтому объем жидкости в скважине постепенно увеличивается. Во время работы насос отбирает накопившуюся жидкость, а динамический уровень и условия на приеме могут изменяться.
Для оценки используют эксплуатационные данные, результаты исследования скважины и доступные методы моделирования.
В исследовании, посвященном разработке периодической откачки для скважин с недостаточным притоком, предложен подход, объединяющий данные о мощности привода, динамограмме и динамическом уровне для определения времени работы и остановки. Это показывает, почему подбор цикла целесообразно основывать на измерениях, а не только на расчетной производительности насоса.
Предварительная схема должна учитывать две величины:
Слишком короткая пауза может привести к тому, что после запуска насос снова будет работать при недостаточном наполнении.
Слишком продолжительная остановка может снизить среднесуточную добычу, если дополнительное накопление жидкости перестает давать существенную практическую пользу. Кроме того, длительность простоя может быть ограничена характером продукции, риском отложений и другими условиями.
Поэтому продолжительность цикла следует определять как компромисс между притоком, фактической подачей, надежностью оборудования и экономическим результатом.
После выбора предварительных настроек необходимо наблюдать за работой скважины в течение периода, достаточного для оценки устойчивых результатов.
Следует проверить:
Если условия работы меняются или появляются признаки ухудшения, продолжительность цикла следует пересмотреть.
Оценивать эффективность только по времени работы насоса недостаточно. Необходимо учитывать результаты всего цикла, включая период остановки.
| Показатель | Что показывает | Как использовать |
| Среднесуточный дебит жидкости | Фактическую производительность с учетом рабочих и остановочных периодов | Сравнивать с показателями до изменения режима |
| Дебит нефти | Изменение полезной нефтедобычи | Не допускать, чтобы увеличение времени простоя неоправданно снижало добычу нефти |
| Динамический уровень | Изменение условий на приеме насоса | Оценивать накопление жидкости и степень снижения уровня во время откачки |
| Динамограмма | Изменение нагрузки и признаки нарушений работы насоса | Контролировать наполнение, утечки и возможные механические отклонения |
| Ток и мощность привода | Электрическую нагрузку при работе | Выявлять неблагоприятные режимы и оценивать энергопотребление |
| Электроэнергия на единицу продукции | Удельные затраты энергии | Сравнивать эффективность режимов при сопоставимых условиях учета |
| Количество запусков | Частоту переходов между работой и остановкой | Проверять, не приводит ли выбранный цикл к чрезмерным пусковым нагрузкам |
| Частота отказов и ремонтов | Изменение надежности оборудования | Проверять, не сопровождается ли экономия времени работы увеличением ремонтных затрат |
Показатели следует сравнивать за сопоставимые периоды, учитывая изменения притока, обводненности, давления и других условий эксплуатации.
Если среднесуточная добыча увеличивается незначительно, а число запусков и нагрузка на оборудование заметно возрастают, режим может оказаться экономически невыгодным. Напротив, сокращение непроизводительной работы при сохранении приемлемой добычи может стать основанием для дальнейшей оптимизации.
Цель изменения режима — не просто сократить часы работы привода, а улучшить результат эксплуатации скважины.
Для сравнения вариантов необходимо учитывать:
Например, если периодическая откачка сокращает потребление электроэнергии, но приводит к заметному уменьшению нефтедобычи или росту числа отказов, одного показателя энергосбережения недостаточно для подтверждения эффективности.
Поэтому решение должно основываться на сравнении общего эксплуатационного результата до и после перехода. По возможности следует использовать фактические данные по одной и той же скважине, учитывая изменения внешних условий.
Периодическая эксплуатация не отменяет требований к правильному подбору насоса. Диаметр плунжера, длина хода, число качаний, глубина установки и характеристики привода продолжают влиять на фактическую подачу и нагрузки.
При ограниченном притоке необходимо проверить, не является ли насос чрезмерно производительным для текущих условий. В некоторых случаях целесообразнее сначала скорректировать число качаний или рассмотреть другую конфигурацию оборудования.
При выборе решения важно учитывать следующее.
Диаметр плунжера. Он влияет на теоретическую подачу и требуемые усилия. Изменять диаметр только ради снижения производительности без проверки остальных параметров не следует.
Длина хода и число качаний. Эти параметры определяют рабочий цикл насоса и влияют на динамические нагрузки. Их согласуют с фактическим притоком и возможностями наземного привода.
Коэффициент наполнения. Высокая теоретическая подача не обеспечивает соответствующий фактический дебит, если цилиндр заполняется не полностью. Поэтому важно оценивать работу насоса в реальных условиях.
Техническое состояние компонентов. Если неполное заполнение связано с утечками, износом или другими неисправностями, изменение режима не заменяет проверку оборудования.
Рациональная стратегия заключается в согласовании возможностей насоса с притоком жидкости. Периодическая откачка — один из возможных инструментов такой оптимизации, но не универсальная замена правильному подбору и регулированию насосной установки.
Для последовательной оценки целесообразности периодической эксплуатации можно использовать следующий алгоритм.
1. Проанализировать исходный режим. Зафиксировать дебит, динамический уровень, динамограммы, параметры привода, энергопотребление и историю отказов.
2. Проверить причины недостаточной эффективности. Исключить неисправности насоса, проблемы клапанов, влияние газа и другие осложнения, которые требуют отдельного решения.
3. Оценить соотношение притока и подачи. Определить, насколько установленное оборудование соответствует реальным возможностям пласта.
4. Сравнить доступные варианты. Рассмотреть корректировку непрерывного режима, регулирование числа качаний и периодическую откачку, если технические условия это допускают.
5. Установить предварительный цикл. Выбрать начальные периоды накопления и откачки на основании доступных измерений и инженерной оценки.
6. Проверить результат на практике. Сравнить среднесуточную добычу, динамический уровень, наполненность насоса, энергопотребление и число запусков.
7. Корректировать настройки. Пересматривать цикл при изменении притока, состава продукции, технического состояния оборудования или экономических условий.
Такой подход помогает не только определить, подходит ли периодическая эксплуатация конкретной скважине, но и своевременно выявлять ситуации, в которых режим перестает обеспечивать ожидаемый результат.
Его рассматривают прежде всего для скважин с ограниченным притоком, когда постоянная работа насоса не обеспечивает эффективного наполнения или приводит к непроизводительным затратам. Однако решение принимают индивидуально, после проверки состояния пласта, насоса и условий эксплуатации.
Продолжительность остановки определяют по динамике притока и накопления жидкости, изменению динамического уровня и результатам промысловых измерений. Единого времени остановки для всех скважин не существует.
Она может сократить время работы привода, но экономический эффект зависит от фактической добычи, количества запусков, режима нагрузки и технического состояния оборудования. Для подтверждения результата необходимо сравнивать потребление электроэнергии и добычу за сопоставимые периоды.
Это зависит от условий работы. Правильно подобранный цикл может уменьшить непроизводительную откачку, однако частые запуски, пескопроявление и неблагоприятные режимы способны увеличить нагрузку на оборудование. Влияние на надежность необходимо проверять по фактическим данным.
Не обязательно. Сначала оценивают существующую установку, ее производительность и техническое состояние, а также возможности системы управления. Замена насоса рассматривается, если текущая конфигурация не соответствует требованиям скважины или не позволяет обеспечить приемлемый режим.
Dongsheng производит штанговые глубинные насосы API 11AX, включая вставные и трубные конструкции. При подборе оборудования для низкодебитных скважин важно учитывать не только требуемую подачу, но и фактический приток жидкости, глубину установки, характеристики привода и условия эксплуатации.
При подготовке технического запроса желательно указать модель установленного насоса, диаметр плунжера, длину хода, число качаний, динамический уровень, среднесуточный дебит и доступные сведения о работе скважины. Эти данные позволяют предметно обсудить соответствие насосной конфигурации эксплуатационным условиям.
Контакт: business@tldspm.com
Технические параметры и возможные варианты оборудования следует согласовать с учетом данных конкретной скважины.
