Исследование гидроабразивного износа рабочих ступеней скважинных электроцентробежных насосов, перекачивающих жидкости с высоким содержанием механических примесей

Приведены основные сведения об устройстве водопонижающих скважин карьеров. Показано, что данные скважины оборудуются главным образом установками погружных электроцентробежных насосов, наработка которых зависит от интенсивности гидроабразивного износа рабочих ступеней. Таким образом, изучение процесса гидроабразивного износа узлов электроцентробежных насосов, а также анализ технических решений, повышающих наработку насосов при перекачке жидкостей, содержащих механические примеси, представляют научный и практический интерес. Описаны методика и стенд для проведения ускоренных ресурсных испытаний рабочих ступеней электроцентробежных насосов, предназначенных для эксплуатации в водопонижающих скважинах в условиях интенсивного гидроабразивного износа. Показано, что основными факторами, влияющими на развитие гидроабразивного износа рабочих ступеней, являются концентрация механических примесей в перекачиваемой жидкости, твердость, крупность и форма абразивных частиц, режим работы погружного электроцентробежного насоса. Результаты стендовых испытаний секций электроцентробежных насосов позволили определить области локализации интенсивного гидроабразивного износа рабочих ступеней. Выявлено, что повышение надежности погружных электроцентробежных скважинных насосов обеспечивается улучшением свойств межступенчатых уплотнений и оптимизацией формы верхних дисков направляющих аппаратов.

Шишлянников Д. И., Лавренко С. А., Зверев В. Ю., Муравский А. К., Микрюков А. Ю. Исследование гидроабразивного износа рабочих ступеней скважинных электроцентробежных насосов, перекачивающих жидкости с высоким содержанием механических примесей // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 7. – С. 5–20. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_7_0_5.

Исследования выполнены при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (проект № FSNM-2023-0005).

Шишлянников Дмитрий Игоревич¹ — д-р техн. наук, доцент, профессор, e-mail: dish844@gmail.com,
Лавренко Сергей Александрович — канд. техн. наук, доцент, Санкт-Петербургский горный университет, e-mail: Lavrenko_SA@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0003-1760-310X,
Зверев Валерий Юрьевич¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: zvva92@mail.ru,
Муравский Александр Константинович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: gnf@pstu.ru,
Микрюков Алексей Юрьевич¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: mec@pstu.ru,
¹ Пермский национальный исследовательский политехнический университет.

Лавренко С.А., e-mail: Lavrenko_SA@pers.spmi.ru.

8. Островский В. Г., Перельман М. О., Пещеренко С. Н. Механизм гидроабразивного износа ступеней нефтяных насосов // Бурение и нефть. — 2012. — № 10. — С. 36—38.

Литературу с п. 1 по п. 7 и с п. 9 по п. 16 смотри в REFERENCES.

17. Островский В. Г., Пещеренко С. Н. Стендовое моделирование коррозионно-абразивного разрушения направляющих аппаратов нефтяных насосов // Научные исследования и инновации. — 2010. — Т. 4. — № 1. — С. 86—88.

18. Островский В. Г., Зверев В. Ю. Стенд для испытания ступеней электроцентробежных насосов нефтяных промыслов // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2017. — № 7. — С. 102—106.

23. Островский В. Г., Пещеренко М. П. Влияние утечек на рабочие характеристики и надежность нефтяных насосов // Научные исследования и инновации. — 2011. — Т. 5. — № 2. — С. 171—176.

Литературу с п. 19 по п. 22 и с п. 24 по п. 26 смотри в REFERENCES.

27. Яковлев А. Л., Савенок О. В. Анализ эффективности применяемого оборудования и возможных причин отказа при интенсификации добычи нефти на месторождениях Краснодарского края // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 5. — С. 149—163.

28. Лыкова Н. А. Защита УЭЦН от засорения: комплексный подход // Инженерная практика. — 2016. — № 4. — С. 44—50.

29. Лыкова Н. А. Оборудование для работы УЭЦН в условиях интенсивного выноса механических примесей // Инженерная практика. — 2017. — № 3. — С. 58—62.

30. Островский В. Г., Шишлянников Д. И., Воробель С. В. Исследования процесса изнашивающего воздействия частиц механических примесей на узлы электроцентробежных насосов // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. — 2019. — № 3(11). — С. 12—16.

31. Kuskova Y. V., Lipnitsky N. A. Mechanical properties and mineralogical composition of potash ore as a factor in selecting the processing method // Materials Science Forum. 2021, vol. 1022, pp. 17—26.

32. Васильева М. А., Пушкарев А. Е. Разработка методологии оценки технического уровня проектируемого насосного оборудования // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № S7. — С. 26—38. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_4_7_26.

33. Сафрончук К. А., Князькина В. И., Иванов С. Л. Оценка параметров механизма масляного насоса с зубчато-эксцентриковым преобразователем движения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № S33. — С. 3—11. DOI: 10.25018/02361493-2020-10-33-3-11.

34. Закатов О. П., Бархатов С. П., Устинова Я. В., Семенов А. С. Перспективы использования буровой установки БУ 1500/900 ДЭР для сверхглубокого бурения // Заметки ученого. — 2021. — № 10. — С. 290—293.

35. Овчинников Н. П., Портнягина В. В., Дамбуев Б. И. Установление предельного технического состояния пульпового насоса без разборки // Записки Горного института. — 2020. — T. 241. — С. 53. DOI: 10.31897/pmi.2020.1.53.

36. Овчинников Н. П. Опыт эксплуатации центробежных одноступенчатых насосов в акционерной компании «АЛРОСА» // Записки Горного института. — 2019. — Т. 235. — С. 65. DOI: 10.31897/pmi.2019.1.65.

37. Иванов С. Л., Сафрончук К. А., Олт Ю. Обоснование и выбор конструктивных параметров зубчато-эксцентрикового механизма поршневого смазочно-заправочного агрегата для технического обслуживания горных машин // Записки Горного института. — 2021. — Т. 248. — С. 290—299. DOI: 10.31897/PMI.2021.2.13.

38. Лыкова Н. А., Шавалеева А. В., Шишлянников Д. И. Оборудование для защиты установок электроцентробежных насосов от солеотложений и коррозии // Горное оборудование и электромеханика. — 2017. — № 7(134). — С. 18—22.

39. Шишлянников Д. И., Кулаков С. В., Коротков Ю. Г. Повышение эффективности водоподготовки на нефтяных промыслах посредством использования фильтров производства АО «Новомет-Пермь» // Нефтепромысловое дело. — 2018. — № 12. — С. 68—73.