Закрытие нагнетательного клапана плунжерного насоса при ходе полированного штока вверх и открытие всасывающего (при ходе вниз) инициирует возникновение волн продольных колебаний в колонне штанг. Амплитуды этих волн, регистрируемые наземными динамометрами при динамическом уровне жидкости в заколонном пространстве в несколько сот метров, могут достигать 10 и более кН, что соизмеримо со статическими нагрузками на колонну и наглядно подтверждает доминирующее влияние волн на интенсивность усталостного разрушения штанг и их аварийность. Однако недостаточная изученность до настоящего времени основных параметров продольных волн (амплитуды и частоты) затрудняет прогнозирование интенсивности усталостного разрушения штанг и аварийность. Снижается рациональность выбора профилактических мероприятий. В частности, глубины спуска плунжерных насосов и длины секций многоступенчатых колонн штанг выбираются без учета влияния отраженных волн на работу внутрискважин-ного оборудования, т. е. на межремонтный период эксплуатации скважины. Разработанная методика прогнозирования частоты и амплитуды волн продольных колебаний в колонне штанг в зависимости от условий и режимов эксплуатации скважины: длины хода штока, числа качаний, характеристики насоса, дебита скважины, динамического уровня и ряда других параметров эксплуатации скважины - не имеет прямых аналогов в отечественной и зарубежной нефтепромысловой практике. На примерах типовых динамограмм нагрузок на полированный шток при различных условиях эксплуатации в Урало-Поволжье, Западной Сибири и Республике Казахстан показано полное совпадение с ними основных параметров волн продольных колебаний в колонне штанг. Амплитуды продольных волн в колонне штанг и превышение до 2...10 раз их частоты над частотой переменных нагрузок, соответствующих числу двойных ходов полированного штока, подтверждают повышенную интенсивность ава- рийности со штангами по сравнению с другими типами нефтепромысловых колонн.
展开▼
