Дослідження пульсаційно-кавітаційних процесів, що виникають під час роботи гідродинамічного кавітатора

Abstract

Представлено експериментальні дослідження роботи гідродинамічного кавітатора та його вплив на параметри нафти Долинського родовища. Дослідження проводилися на базі нафтогазовидобувного управління «Долинанафтогаз» за розробленою програмою і методикою з метою: визначення частоти і амплітуди пульсацій тиску на виході з гідродинамічного пристрою-кавітатора; визначення впливу створюваних пульсацій тиску на процес зниження в’язкості нафти; оцінки динаміки зміни в’язкості нафти при її обробленні гідродинамічним кавітатором. У статі наведено схему дослідної установки, описано порядок проведення експерименту, проаналізовано отримані результати, які свідчать про зміну реологічних показників нафти, що піддавалась впливу кавітаційно-пульсаційних коливань. Внаслідок проведення експериментальних досліджень були отримані такі результати: встановлено виникнення пульсацій тиску і кавітаційних процесів у потоці робочої рідини при її проходженні через гідродинамічний кавітатор; встановлено характер пульсації потоку, який полягає у зменшенні величин тиску на виході з пульсаційної камери з частотою 10-12 Гц. Амплітуда коливань при роботі з комбінованим соплом діаметром 8 мм складала на вході в установку 4,6-7,0 МПа, а на виході 0,21-0,24 МПа, а з комбінованим соплом діаметром 6 мм відповідно 2,1-8,3 МПа і 0,21-0,28 МПа. Виявлено, що зниження в’язкості високов’язкої нафти відбувається з перших секунд роботи гідродинамічного кавітатора, який, створюючи знакозмінні коливання тиску, руйнує механічну структуру високов’язкої нафти, що сприяє збільшенню швидкості її відкачування із свердловин.

Experimental study of the hydrodynamic cavitator and its influence on the parameters of oil Dolinskogo field has been performed. The studies were conducted on the basis of Oil and Gas Management "Dolinanaftogaz" on the developed program and methodology in order to: determine the frequency and amplitude of the pressure fluctuations at the output of the hydrodynamic device - cavitator, to determine the influence of pressure fluctuations that are created, the process of reducing the viscosity of crude oil; assess the dynamics of changes in the viscosity of the oil when it is processed by the hydrodynamic cavitator. The article shows a diagram of the experimental setup described in the procedure of the experiment, an analysis of the results was made, showing the change of rheological parameters of oil exposed to the cavitationpulsating vibrations. As a result of experimental research achievements were as follows: set the emergence of pressure fluctuations and cavitation processes in the flow of the working fluid as it passes through the hydrodynamic cavitator; established the nature of flow pulsations, which is to reduce the pressure values at the outlet of the pulsation chamber with a frequency of 10-12 Hz, and the oscillation amplitude when working with a combined nozzle diameter of 8 mm was at the entrance to the installation of 4,6-7,0 MPa, and output 0,21-0,24 MPa, and the combined nozzle with a diameter of 6 mm, respectively 2,1-8,3 MPa and 0.21-0.28 MPa; it was found that the decrease in the viscosity of highly viscous oil comes from the first seconds of the hydrodynamic cavitator that creats alternating pressure fluctuations and destroys the mechanical structure of the high-viscosity oil so helps to increase its rate of pumping from wells.