Известны следующие методы борьбы с вредным влиянием свободного газа на работу ЭЦНУ:
- 1) спуск насоса в зону, где давление на его приеме обеспечивает оптимальную подачу жидкости и устойчивую работу насоса;
- 2) применение различных конструкций сепараторов;
- 3) монтаж на приеме насоса диспергирующих устройств;
- 4) принудительный сброс газа в затрубное пространство;
- 5) применение комбинированных насосов.
Создание на приеме насоса давления, равного давлению насыщения нефти газом или близкого к нему. Метод широко распространен, так как прост технологически и организационно. Однако данный метод является неэкономичным, поскольку для его осуществления требуется спуск насоса на большие глубины. Это связано с затратами на НКТ, кабель, электроэнергию и спускоподъемные операции, а иногда невыполнимо по техническим причинам.
Применение сепараторов. Метод предусматривает применение на приеме насоса специальных устройств, разделяющих жидкость и газ, и выброс последнего в затрубное пространство скважины. В различных нефтедобывающих районах прошли промышленное апробирование сепараторы как отечественные, так и импортные. По данным эксплуатации УЭЦНМ5−125−1500 с сепаратором МН-ГСЛ5 на Таллинском месторождении Западной Сибири была зафиксирована удовлетворительная работа УЭЦН в течение длительного времени при объемном расходном газосодержании, равном 0,81.
Применение диспергаторов. По данным исследований «БашНИПИнефть» и НГДУ «Туймазанефть», диспергаторы позволяют увеличить допустимое значение объемного расходного газосодержания на приеме от 0,10 до 0,25 за счет образования тонкодисперсной структуры газожидкостной смеси. Конструкции диспергаторов разнообразны и должны отвечать главному условию — создавать на приеме ЭЦН эффективную турбулизацию потока. Диспергаторы можно устанавливать как вне, так и внутри насоса взамен нескольких первых рабочих ступеней. Диспергаторы эффективны в обводненных скважинах, образующих вязкую эмульсию, так как способствуют разрушению ее структуры.
Принудительный сброс газа из затрубного пространства. В процессе эксплуатации скважины часть газа сепарируется из жидкости в области приема насоса в затрубное пространство. Накапливаясь в нем, газ может оттеснить жидкость до приема насоса и, попадая в насос, снизить его подачу или вызвать аварийную работу в режиме сухого трения. Кроме того, газ создает противодавление на пласт, уменьшая приток жидкости. Известны способы сброса газа из затрубного пространства путем применения автоматически работающих обратных клапанов или эжекторов, отсасывающих газ принудительно.
Применение комбинированных насосов. «Вредное» влияние свободного газа на работу насоса уменьшается, если на приеме серийного насоса некоторое число ступеней заменить ступенями большей подачи. Обладая большим объемом каналов, эти ступени обеспечивают больший объем поступающей в насос газожидкостной смеси. При попадании в серийные ступени объем смеси уменьшается за счет сжатия и растворения газа в жидкости, чем и достигается оптимальная подача насоса.
