Метою роботи є попередження шкідливого впливу піску та АСПВ на роботу свердловини, шляхом розробки і дослідження комплексу обладнання, що складається з склопластикових поплавкових насосних штанг, газопіщаного сепаратора і свердловинного ежектора. Для досягнення мети необхідно розв'язати наступні задачі: 1. На основі вивчення досвіду експлуатації нафтових свердловин в ускладнених умовах, запропонувати засади проектування і розробити комплекс технічних засобів для боротьби із шкідливим впливом піску та відкладенням парафіну і смол. 2. Вивчити можливість використання поплавкових склопластикових насосних штаг, при експлуатації нафтових свердловин ускладнених відкладенням парафіну і смол, та провести експериментальні дослідження їх з'єднань. 3. Розробити математичну модель робочого процесу пристрою для промивання піщаних пробок в свердловині і удосконалити ежекційну систему для промивання піщаних пробок та розробити технологію її застосування. ЗМІСТ с. ВСТУП 5 РОЗДІЛ 1 СТАН ПРОБЛЕМИ ТА ВИБІР НАПРЯМКУ ДОСЛІДЖЕНЬ 14 1.1 Класифікація відкладів при штангово-насосній експлуатації нафтових свердловин 14 1.1.1 Аналіз парафінових та асфальтосмолистих відкладень (АСПВ) в процесі штангово-насосної експлуатації нафтових свердловин 14 1.1.2 Аналіз причин та механізму винесення твердої фази при експлуатації нафтових свердловин штанговими насосними установками 17 1.2 Аналіз існуючих теорій, методів та обладнання для боротьби з відкладеннями парафінів, асфальтосмолистих речовин та піску 21 1.2.1 Особливості застосування методів вилучення АСПВ при експлуатації свердловини з допомогою ПІСНУ 21 1.2.2 Світовий досвід використання склопластикових порожнистих чи поплавкових штанг для попередження відкладень АСПР 24 1.2.3 Аналіз існуючих теорій, методів та обладнання для боротьби з проявами піску 35 1.2.4 Визначення областей застосування струминних насосів в нафтовій промисловості 43 Висновки та постановка задач дослідження 48 Розділ 2 МЕТОДИКА ТА СТЕНДИ ДЛЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ 50 2.1 Принципи автоматизованого проектування за допомогою параметричного тривимірного моделювання та методу кінцевих елементів 50 2.2 Стенди і зразки для дослідження механічних властивостей та статичного і втомного руйнування склопластикових трубчастих насосних штанг 52 2.3 Обґрунтування способу моделювання гідравлічних зв'язків елементів струминного насоса 57 2.3.1 Вибір типорозміру експериментальної моделі струминного насоса 62 2.4 Стенд і методика дослідження режимів роботи струминного насосу 65 2.4.1 Методика дослідження прямого режиму роботи струминного насоса 69 2.5 Визначення умов відповідності режимів роботи модельних та реальних конструкцій 70 2.5.1 Геометрична подібність деталей струминного насоса 71 2.5.2 Кінематична подібність потоків в характерних перерізах струминного насоса 71 2.5.3 Динамічна подібність гідравлічних явищ в проточній частині струминного насоса 72 2.6 Визначення методики обробки результатів досліджень 74 Висновки до розділу 2 76 РОЗДІЛ З РОЗРОБЛЕЬІНЯ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПОПЕРЕДЖЕННЯ ВІДКЛАДІВ ПІСКУ, ПАРАФІНУ ТА СМОЛ 77 3.1 Розроблення конструкцій захисних пристроїв, що встановлюються на прийомі насоса 77 3.2 Дослідження опору статичному і втомному руйнуванню поплавкових склопластикових насосних штанг 80 3.3 Розроблення раціональної конструкції скребка 83 3.4 Визначення оптимальної кількості та місця встановлення полімерних скребків у свердловині 85 3.5 Розрахунок компоновки колони насосних штанг 90 3.6 Визначення експериментальної характеристики струминного насоса 97 Висновки до розділу 3 103 РОЗДІЛ 4 РОЗРОБКА ЗАСАД ПРОЕКТУВАННЯ ПОПЛАВКОВРІХ СКЛОПЛАСТИКОВИХ ШТАНГ, СТРУМИННОГО НАСОСА ТА ПРОМИСЛОВЕ ВПРОВАДЖЕННЯ ОБЛАДНАННЯ 104 4.1. Проектування з'єднання склопластикового тіла насосної штанги зі сталевою головкою 104 4.2. Розробка теоретичних основ проектування та використання пристрою для промивання піщаних пробок 114 4.2.1 Виведення рівняння гідравлічної характеристики струминного насоса 117 4.3. Розробка конструкції пристрою для промивання піскових пробок 121 4.4. Промислове випробування і впровадження обладнання 127 Висновки до розділу 4 134 ВИСНОВКИ 136 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 138 Додаток А 153 Додаток Б 157 Додаток В 160 Додаток Д 163 Додаток Е 170 Додаток Є 176