Системный анализ и гипотеза физической картины процесса очистки погружного оборудования скважин с применением модернизированного обратного клапана

Abstract

Актуальность. Анализ технических средств и методов борьбы с пескопроявлениями дает основание предполагать наличие значительных резервов повышения их эффективности. В частности, установлено, что большинство методов снижения влияния механических примесей на работу насосного оборудования в настоящее время либо не решают проблему кардинально, либо не носят долговременного характера. Гидродинамическая очистка погружного оборудования, несмотря на свою эффективность, невозможна без проведения спускоподъемных операций. Альтернативой этого способа являются устройства клапанного типа. Однако их применение сдерживается из-за того, что не решен вопрос подбора оптимальных конструктивных параметров данных устройств. В связи с вышеизложенным есть необходимость проведения соответствующих теоретических исследований. Цель: провести системный анализ и предложить гипотезу физической картины процесса очистки погружного оборудования скважин с применением модернизированного обратного клапана. Методы: системный анализ процесса очистки погружного оборудования скважин. Результаты. Системный анализ работы очистных установок клапанного типа показывает, что из всех элементов внутренней структуры наибольшее число связей имеют параметры специального очистного оборудования. Следовательно, дальнейшее изучение рассматриваемой системы связано с выделением соответствующей подсистемы, определяющей только процесс очистки, а также с выяснением физической картины этого процесса. Предложена гипотеза физической картины процесса очистки, учитывая которую, можно заметить, что в подсистеме «Условия эксплуатации – конструктивные и технологические параметры клапана – производительность» в большей степени реализуется основное назначение всей системы. Выделение этой подсистемы отдельно позволило в общем виде найти взаимосвязь производительности процесса очистки и основных элементов внутренней структуры этого процесса. Практическая польза найденной взаимосвязи заключается в возможности обоснованного поиска оптимальных конструктивных параметров установки клапанного типа и скорости очистного потока через нее, в зависимости от основных факторов.

Relevance. Analysis of technical means and methods of controlling sand entry allows supposing the presence of significant reserves to improve their effectiveness. In particular, it was found that most methods of reducing the influence of mechanical impurities on performance of pumping equipment currently or do not solve the problem fundamentally, or do not have a long-term nature. Hydrodynamic cleaning of submersible equipment, despite its efficiency, is impossible without tripping. The alternative to this method is the device of the valve type. However, their application is constrained because of the unsolved issue of selection of optimal design parameters of these devices. In this relation, there is a need for appropriate theoretical research. The main aim of the research is to carry out a system analysis and to propose a hypothesis of physical pattern of well submersible equipment purification using the upgraded backpressure valve. Methods: systematic analysis of well submersible equipment purification. Results. System analysis of operation of valve-type water treatment plants shows that the parameters of a special purification equipment have the largest number of relations among all the elements of the internal structure. Therefore, further study of the system is related to selection of corresponding subsystem, which determines only purification as well as to determination of this process physical pattern. The authors have proposed the hypothesis of purification physical nature. Taking into account this pattern, you can notice that the main aim of the entire system is implemented in the subsystem «Operating conditions - constructive and technological parameters of valve performance». Identification of this subsystem allowed in general determining the relationship between purification performance and the main elements of the internal structure of this process. Practical use of the found interrelations is in possibility of informed search for optimal design parameters of the valve type device and purification flow rate through it, depending on the main factors.