РЕСУРСНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБУСТРОЙСТВА СКВАЖИН С ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОЙ ПОДАЧЕЙ НАСОСА

Abstract

Актуальность исследования связана с вопросами повышения эффективности процессов эксплуатации скважин, обустроенных электроцентробежным насосом, на основе оптимального выбора технического режима, частотного режима и параметров обустройства подъёмника силовой установкой по критерию прибыли, доставляемой парой «насос–двигатель» на полном жизненном цикле ее эксплуатации. Учет возможной изменчивости условий эксплуатации осуществляется регулировкой критерия по показателю горизонта планирования. Цель: формализация задачи оптимального выбора технологического режима, частоты питающего напряжения и параметров обустройства скважины с электроцентробежным насосом с одновременным учётом прямых энергетических затрат и косвенных факторов ускоренного износа в стационарных условиях работы с регулируемым горизонтом планирования. Объекты: скважина, оборудованная электроцентробежным насосом. Методы: материального и теплового балансов, гидростатики, линеаризованной кинетики потерь напора в сегментах подъёмника, численного интегрирования и анализа нелинейных систем, типовой формализации задач оптимизации принятия решений. Результаты и выводы. Учет главных факторов ускоренного износа в критерии прибыли расширяет круг определений оптимальных решений, упреждая завышенные выборы начальной производительности фактом сокращения суммарной прибыли полного жизненного цикла эксплуатации электроцентробежного насоса. Проблема возможной изменчивости условий эксплуатации в схеме вывода стационарных оптимальных решений частично учитывается введением в критерий показателя горизонта планирования. Снижение энергоэффективности работы электроцентробежного насоса на смещённых частотах указывает, что «видимые свободы» частотной регулировки имеют цену своего использования, вследствие чего выбираемые частоты оптимальных решений длительных периодов эксплуатации приближаются к синхронной частоте с максимальным коэффициентом полезного действия работы центробежного насоса. Предложенное термобарическое и энергетическое описание равновесных состояний системы с учётом факторов динамики освоения ресурса электроцентробежного насоса позволяет использовать упрощенные модельные решения как первичную основу последующего построения адаптивных автоматизированных регламентов операционного контроля и управления в условиях неопределённости.