Расчет температуры обмотки погружного электродвигателя УЭЦН

Для качественной работы погружного электродвигателя с большим межремонтным периодом нужны средства контроля и регулирования этой работы. Существуют некоторые осложнения эксплуатации установки электроцентробежного насоса (УЭЦН). Одно из них — тепловое взаимодействие скважинной жидкости и узлов и деталей УЭЦН, приводящее к выходу из строя и ремонту. Чтобы определить влияние теплового воздействия, необходимо провести исследования в области физических и гидродинамических расчетов. В статье раскрывается один из подходов к решению задачи теплового взаимодействия скважины и УЭЦН. Представлены расчеты температуры обмотки погружного электродвигателя для конкретных условий в конкретной скважине, включающие различные режимы потока жидкости, различные нагрузки погружного электродвигателя, различные концентрации нефти в воде. Развитие изложенной методики позволит создать специальное программное обеспечение, направленное на определение областей с самой высокой температурой обмотки двигателя с учетом различных параметров, оказывающих влияние на процесс теплопередачи.

1. Волков, М. Г. Моделирование процесса переноса тепла от погружного электродвигателя к обтекающему потоку скважинной продукции в условиях интенсивного отложения солей / М. Г. Волков. – DOI 10.24887/0028-2448-2018-7-104-109. – Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 7. – С. 104–109.

2. New Concepts for Running ESP Between Producing Zones in Deep Wells at High Temperature / F. L. Baieli, R. Teves, R. Oyarzun [et al.]. – Текст : электронный // SPE Latin America and Caribbean Mature Fields Symposium, 15–16 March, Salvador, Bahia, Brazil. – URL: https://doi.org/10.2118/184916-MS. – Дата публикации: 2017.

3. Bafghi, M. H. B. A Comparison of Electric Motors for Electrical Submersible Pumps Used in the Oil and Gas Industry / M. H. B. Bafghi, A. Vahedi. – Текст : электронный // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – Vol. 433. – URL: https://doi.org/10.1088/1757-899x/433/1/012091. – Дата публикации: 30 ноября 2018.

4. Investigating the Influence of ESP on Wellbore Temperature, Pressure, Annular Pressure Buildup, and Wellbore Integrity / Y. Kang, Z. Liu, A. Gonzales, R. Samuel. – Текст : электронный // SPE Deepwater Drilling and Completions Conference, 14–15 September, Galveston, Texas, USA. – URL: https://doi.org/10.2118/180299-ms. – Дата публикации: 2016.

5. Computational Model of Heat Transfer in ESP System for Deviated Wells / H. L. C. Galvão, G. B. F. F. Oliva, D. P. dos Santos [et al.]. – Текст : электронный // SPE Artificial Lift Conference — Latin America and Caribbean, 27–28 May, Salvador, Bahia, Brazil. – URL: https://doi.org/10.2118/173971-MS. – Дата публикации: 2015.

6. Шмидт, С. А. Тепловой режим ПЭД в процессе освоения скважины, оборудованной УЭЦН / С. А. Шмидт, В. М. Люстрицкий. – Текст : непосредственный // Сборник трудов ин-та «Гипровостокнефть». – Самара : Гипровостокнефть, 2000. – С. 194–200.

7. Язьков А. В. Исследование влияния изменения технологических параметров на охлаждение погружного электродвигателя / А. В. Язьков. – Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 2007. – № 11. – С. 125–128.

8. Скважинные насосные установки для добычи нефти / В. Н. Ивановский, В. И. Дарищев, А. А. Сабиров [и др.]. – Москва : Нефть и газ : РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2002. – 824 с. – Текст : непосредственный.

9. Михеев, М. А. Основы теплопередачи : учебник для вузов / М. А. Михеев, И. М. Михеева. – 3-е изд., репринт. – Москва : Бастет, 2010. – 344 с. – Текст : непосредственный.

10. Луканин, В. Н. Теплотехника : учебник для вузов / В. Н. Луканин, М. Г. Шатров ; под ред. В. Н. Луканина ; Министерство образования и науки Российской Федерации. – 5-е изд., перераб. и доп. – Москва : Академия, 2009. – 671 с. – Текст : непосредственный.

11. Rohsenow, W. M. Handbook of heat transfer / W. M. Rohsenow, J. P. Hartnett, Y. I. Cho. – 3rd edition. – New York : McGraw-Hill, Inc. (U.S.A.), 1998. – 1500 p.

12. Parker, J. D. Introduction to fluid mechanics and heat transfer / J. D. Parker, F. C. McQuiston. – 2nd edition. – Dubuque, Iowa : Kendall/Hunt., 1988. – 360 p.

13. Kays, W. M. Convective heat and mass transfer / W. M. Kays, M. E. Crawford. – 3rd edition. – New York : McGraw-Hill, 1993. – 601 p.

14. Lienhard IV, J. H. A heat transfer textbook / J. H. Lienhard IV, J. H. Lienhard V. – 3rd edition. – Cambridge, Massachusetts : Phlogiston Press (U.S.A), 2008. – 749 p.

15. Мищенко, И. Т. Скважинная добыча нефти : учебное пособие / И. Т. Мищенко. – Москва : Нефть и газ : РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2003. – 816 с. – Текст : непосредственный.

16. Крайнов, А. Ю. Основы теплопередачи. Теплопередача через слой вещества : учебное пособие / А. Ю. Крайнов ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Национальный исследовательский Томский государственный университет. – Томск : STT, 2016. – 48 с. – Текст : непосредственный.

17. Цветков, Ф. Ф. Тепломассообмен : учебное пособие / Ф. Ф. Цветков, Б. А. Григорьев. – 2-е изд., испр. и доп. – Москва : Изд-во МЭИ, 2005. – 548 с. – Текст : непосредственный.