Prospects for production of viscous fluid by electric shaft-driven vane pumps (ESP)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article deals with the prospects of developing significant world reserves of high-viscosity oil. Its production requires specific equipment and technologies, selection of efficient equipment, as well as a special approach in its operation. At the same time it is necessary to take into account the influence of high viscosity on the main characteristics of pumps and on the operating conditions of the equipment in the well. The reasons for unstable operation of the ESP at start-up after long stops are described. The methods of recalculation of characteristics of pumps for oil production of common design are offered. Some results of researches of such pumps on viscous liquid and recommendations on calculation of a flowing part are provided. The possibilities of pumps with open impeller stages and with increased shaft speeds are determined. Additional reasons for decreasing the characteristics of the pump on the viscous fluid, results of the test of stage assembly with measurement of average circumferential components of flow rates at different viscosity of the pumped fluid are given. The possibility of using helico-axial pumps is also considered. Application of modern programs and methods of equipment selection and operation, ESP rotor speed regulation, liquid temperature regulation in tubing and automation of the whole oil production process is recommended. Possible design changes of the ESP in the process of tubing production for the purpose of increasing their efficiency in comparison with the serial pumps are specified. The article can be useful for specialists in design, selection and operation of equipment for high-viscosity oil production.

About the authors

Sharifjan R. Ageyev

JSC “Novomet Perm”

Author for correspondence.
Email: Rustam.Kamaletdinov@novometgroup.com

Head of the Department of Applied Hydrodynamics at the Experimental Design Bureau

21 Kashirskyi Passage, Moscow, 115201, Russian Federation

Evgeny Yu. Druzhinin

JSC “Novomet Perm”

Email: Rustam.Kamaletdinov@novometgroup.com

Head of Sector of Hydrodynamics

21 Kashirskyi Passage, Moscow, 115201, Russian Federation

Rustam S. Kamaletdinov

JSC “Novomet Perm”

Email: Rustam.Kamaletdinov@novometgroup.com

Deputy Director of the Department of Innovative Developments, PhD

21 Kashirskyi Passage, Moscow, 115201, Russian Federation

References

  1. Trebin GF, Charygin NV, Obukhova TM. Nefti mestorozhdenii Sovetskogo soyuza [Oilfields of Soviet Union]: handbook. Moscow: Nedra Publ.; 1980. (In Russ.)
  2. Khalitov EM, Klimushkin IM, Ferdman LI. Geologiya mestorozhdenii vysokovyazkikh neftei SSSR [Geology of the Soviet Union high-viscosity oilfields]: reference manual. Mocow: Nedra Publ.; 1987. (In Russ.)
  3. Lyapkov PD. O vliyanii vyazkosti zhidkosti na kharakteristiku pogruzhnykh nasosov [On the influence of fluid viscosity on the characteristics of submersible pumps]. Trudy VNII [Proceedings of VNII]. 1964;(41):100–103. (In Russ.)
  4. Lyapkov PD. Pereschet kharakteristik pogruzhnykh tsentrobezhnykh nasosov s vody na zhidkost' drugoi vyazkosti [Recalculation of the characteristics of the submersible centrifugal pumps from water to a liquid of other viscosity]. Pogruzhnye nasosy dlya narodnogo khozyaistva [Submersible pumps for the national economy]. Moscow; 1962. p. 52–74. (In Russ.)
  5. Drozdov AN. Tekhnologiya i tekhnika dobychi nefti pogruzhnymi nasosami v oslozhnennykh usloviyakh [Technology and technology of oil extraction by the submersible pumps in the complicated conditions]. Moscow: Max-Press; 2008. p. 28–30. (In Russ.)
  6. Greenstein NE. Tsentrobezhnye nasosy s otkrytymi rabochimi kolesami dlya ekspluatatsii neftyanykh skvazhin [Centrifugal pumps with the open impellers for operation of the oil wells]: Cand. of Sci. (Techn.) Dissertation. Мoscow; 1965. (In Russ.)
  7. Brunings C, Bernard J, Vasquez P, et al. Artibial Lift Innovations in Eastern Venezuela, Bare Field: ESP Workshop. 2005. p. 1–8.
  8. Sukhanov DYa. Rabota lopastnykh nasosov na vyazkikh zhidkostyakh [Operation of vane pumps on viscous liquids]. Moscow: Mashgiz Publ.; 1952. p. 5-30. (In Russ.)
  9. Stepanov AI. Tsentrobezhnye i osevye nasosy [Centrifugal and axial pumps]. Moscow; 1960. (In Russ.)
  10. Eisenstein MD. Tsentrobezhnye nasosy dlya neftyanoi promyshlennosti [Centrifugal pumps for oil industry]. Moscow; 1957. p. 160–168. (In Russ.)
  11. Rudnev SS, Matveev IV. Metodicheskoe posobie po kursovomu proektirovaniyu nasosov [Methodical manual for the course design of the pumps]. Moscow; 1971. p. 11–12. (In Russ.)
  12. Mikhailov AK, Malyushenko VV. Lopastnye nasosy [Blade pumps]. Moscow: Mashinostroenie; 1977. p. 18–19. (In Russ.)
  13. Ageev SR, Druzhinin EYu, Grigoryan EE. Balansovye ispytaniya stupenei lopastnykh nasosov dlya dobychi nefti [Balance tests of the vane pump stages]. Burenie i Neft [Drilling and Oil]. 2016;(7–8):46–47. (In Russ.)
  14. Simpson A, Rhys-Davies J, Husman M, Youri E. Elite Multiphase Solutions. A Tough, Truly Multiphase Downhole Pump for Unconventional Wells. Society of Petroleum Engineers; 2017. p. 1–10.
  15. Rojas M, Barrios L, Kean Wee Cheah, Harris G. Full-Scale Investigation of Gas-Handling Capabilities of High-Flow Helicoaxial ESP Stages for Deepwater Application. Society of Petroleum Engineers; 2017. p. 1–11.
  16. Golubev AI. Labiritno-vintovye nasosy i uplotneniya dlya agressivnykh sred [Labyrinth screw pumps and seals for aggressive media]. Moscow: Mashinostroenie Publ.; 1981. p. 4–5. (In Russ.)
  17. Product catalog of JSC “Novomet”. 2018. (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».