автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка методологических основ конструирования насосно-эжекторных установок для условий нефтегазовой промышленности

0034Э385Э

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА имени И.М. ГУБКИНА

На правах рукописи

САЗОНОВ ЮРИЙ АППОЛОНЬЕВИЧ

УДК 622.276.53.054

РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ НАСОСНО-ЭЖЕКТОРНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ УСЛОВИЙ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (нефтегазовая промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 3 мАР 20(0

Москва-2010

003493859

Работа выполнена на кафедре «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности» Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина

Научный консультант: доктор технических наук, профессор, академик РАЕН Ивановский Владимир Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Дроздов Александр Николаевич

доктор технических наук, профессор

Максутов Рафхат Ахметович

доктор технических наук, профессор, ОАО «РИТЭК»

Чубанов Отто Викторович

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский машиностроительный институт», Москва

Защита состоится в 15 часов в аудитории 612 на заседании

диссертационного совета Д 212.200.07 Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 65

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными гербовой печатью подписями просим направлять по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 65. Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина. Ученый совет.

Автореферат разослан «¿У» 2Р/0

совета, кандидат технических наук

Ученый секретарь диссертационного

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Насосно-эжекторные установки широко используют в технологических системах при добыче нефти и газа, при бурении и ремонте скважин, а также при реализации энергосберегающих технологий, включая утилизацию низконапорного газа и способы водогазового воздействия на продуктивные пласты. На стадии проектирования и внедрения нового оборудования доводка насосно-эжекторной установки на экспериментальных стендах или в промысловых условиях представляет сложную и дорогостоящую исследовательскую работу. Насосное оборудование такого типа отличается многообразием схем подключения к технологическим системам, при этом естественные или технологически обоснованные изменения условий эксплуатации могут приводить к существенным отклонениям от оптимальных режимов работы. В ходе проектирования и подбора оборудования возрастает роль математических моделей и методик, позволяющих решать прямые и обратные гидродинамические задачи и прогнозировать изменение характеристик насосов. Наибольший практический интерес представляют модели, открывающие новые возможности для более глубокого изучения рабочих процессов в насосах, с возможностями создания быстродействующих программ и систем для работы в режиме реального времени, с перспективой введения функций самообучения.

Особенности работы насосного оборудования, при перекачке газожидкостных смесей, изучаются преимущественно путем выполнения сложных физических экспериментов. При этом некоторые условия работы насосов трудно или даже невозможно смоделировать на стенде. Остаются пока малоизученными взаимосвязи рабочих процессов и определяющих геометрических размеров рабочих камер эжектора и многоступенчатого центробежного насоса, работающих в единой системе. Многоступенчатые лопастные насосы в нашей стране давно уже стали доминирующим оборудованием при добыче нефти и их доля в объеме добычи постоянно увеличивается. В этой связи разработка методологических основ конструирования насосно-эжекторных установок представляется актуальной. Цель и задачи диссертационной работы.

Цель работы - разработка методологических основ создания и эффективного применения насосно-эжекторных установок, с использованием универсальных

математических моделей, позволяющих сократить сроки и повысить качество проектных, исследовательских и пусконаладочных работ.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие основные задачи:

• проанализировать практические аспекты выбора и применения фрагментов из информационного потока для формирования вариантов единой теории и методологии конструирования насосно-эжекторных установок с расширенным использованием математических моделей;

• разработать универсальные алгоритмы и методики для решения основной группы прямых и обратных гидродинамических задач при проектировании насосно-эжекторных установок, применительно к условиям перекачки однофазных сред и газожидкостных смесей, с возможностью расчета напорных характеристик на основе геометрических размеров проточной части в рабочих камерах;

• выполнить верификацию разработанных методик, в том числе путем сравнения с экспериментальными данными других авторов;

• выполнить стендовые и расчетно-теоретические исследования основных компонентов насосно-эжекторных установок, и на основе выполненных исследований разработать новые технические решения и оборудование;

• выполнить практическую проверку разработанного оборудования и реализовать на практике результаты работы в условиях различных предприятий нефтегазовой промышленности.

Научная новизна

1. Разработана система математических моделей и оригинальных численных алгоритмов для решения группы прямых и обратных задач при конструировании насосно-эжекторных установок.

2. Разработана методика расчета характеристик струйного насоса с учетом формы эпюры скоростей и коэффициента сжатия рабочей струи, численными и физическими экспериментами обоснован выбор критерия гидродинамического подобия для струйных насосов.

3. Разработана методика расчета характеристик жидкоструйного компрессора с учетом формы эпюры скоростей и коэффициента сжатия рабочей струи, численными и физическими экспериментами обоснован выбор критерия гидродинамического

подобия для жидкоструйных компрессоров. Выполнена экспериментальная проверка адекватности разработанных моделей струйных аппаратов.

4. На основе разработанных алгоритмов для струйных насосов и жидкоструйных компрессоров создан вариант единой теории и методика расчета характеристик жидкоструйного эжектора для перекачки газожидкостных смесей; проверена адекватность разработанных моделей.

5. Разработаны математические модели одноступенчатых и многоступенчатых центробежных насосов, с учетом аналогий рециркуляции в каналах струйных усилителей, эжекторов и лопастных насосов. Выполнена частичная модернизация теории лопастных насосов, позволившая на основе первого и второго уравнения Эйлера по геометрическим размерам каналов проточной части лопастных насосов рассчитывать их напорные характеристики. Разработан способ решения задачи А.И. Степанова о напорной характеристике насоса.

6. Разработаны алгоритмы и методики расчета напорных характеристик центробежного насоса с учетом возможностей перекачки газов или газожидкостных смесей, проверена адекватность разработанных моделей.

7. Разработана математическая модель стендовой установки для испытаний многоступенчатого лопастного насоса на газожидкостных смесях, с учетом режимов работы с искусственной кавитацией. Проверена адекватность разработанной модели сопоставлением полученных расчетных данных с результатами физических экспериментов, выполненных другими авторами.

8. На основе результатов стендовых и расчетно-теоретических исследований установлены новые взаимосвязи геометрических и гидродинамических параметров, позволяющие разрабатывать новые технические решения для насосно-эжекторных установок с возможностями создания расчетных программ и управляющих систем для работы в режиме реального времени.

9. С использованием разработанной методологии проектирования разработано и запатентовано новое оборудование, в том числе насосно-эжекторные установки, струйные аппараты, высоконапорные лопастные насосы и диспергаторы. Новизну выполненных разработок подтверждают 3 авторских свидетельства СССР и 40 патентов РФ на изобретения и полезные модели.

Практическая значимость и реализация работы.

На основе результатов теоретических, экспериментальных и промышленных исследований обоснованы принципы создания и эффективного применения насосно-эжекторных установок при перекачке газов, жидкостей и газожидкостных смесей. Практическая значимость диссертационной работы определяется возможностью использования ее результатов (модели, алгоритмы, конструкции) при решении практических задач по конструированию, производству и подбору оборудования в нефтегазовой отрасли, включая насосно-эжекторные установки, струйные насосы и компрессоры, центробежные насосы и вентиляторы.

Разработанная методика расчета струйных насосов внедрена во Всесоюзном научно-исследовательском институте буровой техники (1989 г.), в Московском институте нефти и газа (1989 г.), в ПО «Оренбургнефть» (1994 г.). Методика расчета струйных компрессоров внедрена в ОАО «Оренбургнефть» (1999 г.). Методики позволяют без проведения ряда дорогостоящих физических экспериментов прогнозировать характеристики насосных установок для меняющихся условий эксплуатации. На основе разработанных методов под руководством и при непосредственном участии автора разработана конструкторская документация, по которой создано и применяется следующее запатентованное оборудование: насосно-эжекторные установки для систем сбора и подготовки нефти, газа и воды; насосно-эжекторные установки для аэрации промывочной жидкости при бурении скважин; герметичные эжекторные насосные установки для закачки ингибиторов коррозии; насосы-диспергаторы для добычи нефти. Ряд разработанных и запатентованных машин поставлен на производство: струйный аппарат «эжектор ОБК5» - ООО «Союзконверсия», г. Оренбург (2000 г.); насос - диспергатор МНД01 -«Дмитровский экспериментальный механический завод» (2008 г.). Результаты исследований реализованы в учебном процессе на кафедре «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности» РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина (1997 г.).

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов МИНГ им. И.М. Губкина (Москва, 1985 г.); Второй Всесоюзной научно-технической конференции «Вскрытие нефтегазовых пластов и освоение

скважин» (Ивано-Франковск, 1988 г.); научно-технической конференции молодых специалистов «Исследование, конструирование и технология изготовления нефтепромыслового оборудования» (Казань, 1988 г.); на научно-технической конференции молодых специалистов АО «Оренбургнефть» (Бузулук, 1994 г.); на совещании в Совете Оренбургского управления Госгортехнадзора России (Оренбург, 1998 г.); на совещании технико-экономического совета ОАО «Оренбургнефть» (Бузулук, 1998 г.); на научных семинарах кафедры «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности» РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина (1996, 1997, 2008, 2009 г.); на четвертой Всероссийской научно-практической конференции «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии» (Оренбург, 2009 г.); на совещании экспертного совета по механизированной добыче нефти (Москва, РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2009 г.); на восьмой Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России» (Москва, РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2010 г.). Публикации. Количество опубликованных работ по теме диссертации - 101, в том числе 1 научно-методическое пособие, 57 статей (из них 27 - в ведущих научных журналах РФ и 9 в зарубежных изданиях), 3 авторских свидетельства СССР и 40 патентов РФ на изобретения и полезные модели.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы (304 наименования) и приложения. Работа изложена на 394 страницах (содержит 193 рисунка, 3 таблицы), в том числе в приложении на 73 страницах представлены акты промысловых и эксплуатационных испытаний, документы о внедрении разработок, сертификат соответствия и разрешение на применение разработанного оборудования. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, сформулированы цель, задачи, научная новизна, практическая значимость и реализация работы. В первой главе анализируются практические аспекты выбора и применения фрагментов из информационного потока для формирования вариантов единой теории и методологии конструирования насосно-эжекторных установок с расширенным использованием математических моделей, ставятся для решения основные задачи.

Большое разнообразие гидравлических схем с эжекторами подталкивает к формированию набора базовых элементов и алгоритмов для их последующего использования при проектировании различных насосно-эжекторных установок. В рамках системного подхода к анализу рассмотрены основные теоретические и конструкторские разработки, а также выделены противоречия, затрудняющие использование отдельных алгоритмов. Известно, что общая теоретическая база для конструирования насосно-эжекторных установок может быть сформирована на основе уравнений Эйлера, однако для этого необходимо предварительно найти варианты решений для ряда прямых задач, которые довольно часто обсуждаются, но пока остаются нерешенными в полной мере, из-за сложности гидродинамических процессов. К числу таких задач можно отнести прямую задачу А.И. Степанова о напорной характеристике центробежного насоса.

Проанализированы условия работы эжектора в режиме струйного насоса, жидкоструйного компрессора и мультифазного насоса. Решению прямых и обратных гидродинамических задач в теории струйных насосов посвятили свои работы Л.Д. Берман, Г.И. Ефимочкин, Ю.Л. Кирилловский, Л.Г. Подвидз, П.Н. Каменев, Е.Я. Соколов, Н.М. Зингер, H.A. Воронкова, Б.Ф. Лямаев, Г.Е. Мускевич, A.M. Скорупко, С.Н. Карамбиров, зарубежные авторы A.A. Кудирка, Д.М. Гланц, Т.Т. Нг, Д.Р. Отис, Н.Л. Зангер, Х.Л. Петри, П.М. Вильсон, Э.Э. Смарт и другие. Рециркуляцию жидкости в струйном насосе исследовали С.Ю. Брудный-Челядинов, Ю.Р. Иоаннесян. Результаты разработки и исследований скважинных струйных насосов представили в работах И.Т. Мищенко, P.C. Яремийчук, Ю.А. Цепляев, А.Н. Дроздов, М.А. Мохов, В.П. Марьенко, С.Д. Миронов, А.Г. Чернобыльский, Б.З.Султанов, K.P. Уразаков и другие. Вопросы создания и исследования жидкостно-струйных компрессоров рассмотрели в своих работах Ю.Н. Васильев, Е.П. Гладков, К.Г. Донец, И.И. Рошак, A.B. Городивский, Е.П. Запорожец, Е.К. Спиридонов, зарубежные авторы Р.Г. Каннингэм, Р.Ж. Допкин. Сопла и дифференциальные эжекторы с распределенным по длине подводом активной среды исследовал Ю.К. Аркадов. Под руководством А.Н. Дроздова в стендовых и промысловых условиях подробно исследованы эжекторы для перекачки газожидкостных смесей. При активной реализации программ физических экспериментов можно отметить

малочисленность работ в области математического моделирования жидкоструйного эжектора при перекачке газожидкостных смесей.

Особенности течения жидкостей и газов в гидравлических системах и в элементах струйной техники и пневмоники, описали в своих работах Г.К.Абрамович, А.Д. Альтшуль, Е.И. Идельчик, З.А. Залманзон, A.B. Рехтен, В.Н. Бадах, Н.В. Арсеева, A.B. Арсеев, Б.И. Китаев и другие авторы. При анализе различных рабочих процессов отмечено, что рециркуляция жидкости в струйных элементах типа «сопло - приемный канал» имеет сходство с рециркуляцией в лопастном насосе. Подобная аналогия может быть использована при разработке алгоритмов для лопастных машин.

При решении классических обратных задач в теории центробежных насосов К. Пфлейдерер, A.A. Ломакин, А.И. Степанов, А. Стодола, С.С. Руднев, Г.Ф. Проскура опирались на уравнение моментов количества движения (второе уравнение Эйлера). Решение прямой задачи А.И. Степанов связал с расчетом напорной характеристики идеализированного насоса и потерь напора в элементах насоса. Однако на основе второго уравнения Эйлера пока не найдено приемлемое решение классической прямой задачи А.И. Степанова для центробежного насоса. Малоизученными остаются процессы рециркуляции жидкости на входе и выходе рабочего колеса насоса. В своих работах A.A. Ломакин, С.С. Руднев, Б.И. Боровский, Б.Ф. Овсянников, В.Ф. Чебаевский, А.К. Михайлов, В.В. Малюшенко, B.C. Костышин, A.C. Шапиро, A.A. Жарковский, С.Д. Косторной применительно к насосам выделяют вопросы о турбулентности и вихревых процессах, как наиболее сложные для математического описания. Разнообразием решаемых задач и сложностью рабочих процессов объясняется существование и постоянное пополнение множества различных методик, отличающихся по точности расчетов и по быстродействию компьютерных программ.

В области исследований лопастных многоступенчатых насосов для добычи нефти и перекачки газожидкостных смесей основополагающими стали работы И.М. Муравьева, И.Т. Мищенко, П.Д. Ляпкова, В.И. Игревского, А.И. Дроздова. Перспективы совершенствования конструкций насосов для добычи нефти рассмотрены в работах В.Н. Ивановского. Наряду с центробежными насосами сейчас широко используют гибридные насосы (центробежно-вихревые, центробежно-

осевые, шнековые многоступенчатые насосы), которые представили в своих работах А.И. Рабинович, О.М. Перельман, Ш.Р. Агеев, A.B. Трулев, Ю.В. Трулев, Я.А. Глускин, A.A. Иванов, Е.М. Черемисинов, В.М. Девликанов, A.A. Евтушенко, A.B. Елин и другие авторы. Появление гибридных насосов делает актуальными работы по усовершенствованию отдельных методик расчета.

Подбор насосного оборудования в основном ведут с использованием теории подобия и на основе напорной характеристики насоса, полученной в ходе физических экспериментов при перекачке воды. При этом в каталогах производителей фактически не рассматривается информация о геометрических размерах каналов проточной части насоса. Но рабочие процессы в насосе во многих случаях зависят от абсолютных значений геометрических параметров, в частности это связано с вопросами перекачки газожидкостных смесей. Становится актуальным вопрос о разработке усовершенствованных методик и быстродействующих компьютерных программ для моделирования и подбора насоса с учетом геометрии его проточной части, с возможностями для работы в режиме реального времени. На основе проведенного анализа определены основные задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена созданию алгоритмов и методик для решения основной группы прямых и обратных задач при проектировании насосно-эжекторных установок.

Рассмотрена подгруппа обратных задач, для профилирования каналов в насосах, и подгруппа прямых задач для расчета напорных и энергетических характеристик (включая алгоритмы для условий перекачки жидкости, газожидкостной смеси и газа).

По терминологии Ю.Л. Кирилловского, Л.Г. Подвидза, для эжектора, работающего в режиме струйного насоса, решение задач привязано к определению относительного расхода - q = Qi/Qo, относительного напора - h= (Р^-Р/ )/(PlrPi) и интегрального параметра КПД - Я = q*h/(]-h), где Q<, - объемный расход рабочей среды; Qi - объемный расход перекачиваемой среды; Р4 - давление смеси на выходе диффузора; Р/ - давление перекачиваемой среды на входе в струйный аппарат; Рп -давление рабочей среды на входе в сопло. С учетом геометрического и гидродинамического подобия струйных аппаратов автором работы предложено

и

использовать в расчетах критерий гидродинамического подобия - а = (УуУ0//£, где - диаметр цилиндрической камеры смешения; с10 - диаметр выходного отверстия сопла; е - коэффициент сжатия струи на выходе сопла, зависящий от геометрии проточной части сопла. Внесены дополнения в теорию струйных насосов, базирующуюся на уравнении количества движения (первом уравнении Эйлера); развивая идею Ю.Л. Кирилловского, Л.Г. Подвидза о переменных коэффициентах сопротивления, предложены математические модели для расчета таких коэффициентов. Для общего случая, когда коэффициенты Кориолиса и Буссинеска могут принимать значения больше единицы, предложены формулы для расчета основных параметров:

А = ((а-1- д)*(а-1+2*(а-1)2+д)-&23+^3 - б3)*(д+1)2*(а-1)2 -- £л*д2*а +2*50*а*(а-1)2 - 5г*д2*а*(а+2))/

/(а2*((1+3*Ъ0+^*(а-!)2 - (1+3*Ь2+^*д2)) 0)

^23 = 0.005+4/(13,48*(а-1)-3,41)+Д^з (2)

=0,125+д/(5,6*(а-1)-1,14)+8} (3)

Ро = 8*0„2*р*(1+3*50+^-д2*(!+ЗЧ2+Ша-1)2)/(£*3.14*<102)2+Р1 (4)

Здесь ^гз, А£,2з - коэффициенты гидравлического сопротивления трения камеры смешения; £(ь - коэффициенты гидравлического сопротивления сопла,

входного участка камеры смешения и диффузора; 60, 62, 63 - коэффициенты неравномерности эпюр скоростей потоков на входе и выходе камеры смешения. Физическими и численными экспериментами показано, что коэффициент Кориолиса и соответственно параметр 50 может быть использован в качестве параметра регулирования, на основе полученных результатов разработаны и запатентованы новые технические решения (патенты на изобретения и полезные модели 2100659, 2100660, 2100662, 2103563,2130132, 2139122, 2153103, 10803, 30169, 72736). На основе разработанных алгоритмов создана методика для решения прямых и обратных задач теории струйных насосов. При решении обратной задачи учтены условия возникновения кавитации, анализируется зависимость мощности и давления

Р силового насоса от геометрического параметра струйного насоса. Учтено наличие экстремума для функции «Р - а».

Для эжектора, работающего в режиме жидкоструйного компрессора, с учетом рекомендаций К.Г. Донца, при определении относительного расхода учтена температура рабочей Тв и перекачиваемой Т, среды: q = Q//Qo*To/ Т¡. Предложено для всех типов жидкоструйных аппаратов использовать критерий гидродинамического подобия - а. Для расчета безразмерной напорной характеристики предложено использовать математические модели, созданные под руководством автора и совместно с В.Н. Елисеевым и Р.В. Сазоновой: h = h0 (1- q*(l- к3)/(а-1)/к, /к2 ) (5)

для условий 0 <q <(a-I)*ki*k2

h = h0*k} *(I- q/(a-l)/к/ )/(i- k2) (6)

для условий (a-l)*ki*k2 <q <(a-l)*k,

Для расчета максимального относительного напора h0 использована преобразованная формула (1):

h0 = (2*а - 1+2*Ьа*а - - )/а2/(1 +3*^+^) (7)

Здесь автором предложены зависимости для учета влияния начального давления газа Р1 (через коэффициенты к2 , к<) и длины камеры смешения L, через функцию Л3

=д 3(i.j):

к,=Д3 (8)

к2=0.8*( Р0/Р, ~ 1)/( Р0/Р,) (9)

к,=0,8*( Po/Pi - DA P0/Pi + 2) (10)

Интегральный параметр КПД для жидкоструйного компрессора: Ц = q * ln(P4/P, У(Р0/Р,-1У(1- h) (11)

На основе разработанных алгоритмов создана методика для решения прямых и обратных задач теории жидкоструйных компрессоров. Для решения обратной задачи предложено использовать комплексные характеристики, где отражены взаимосвязи параметров давления, геометрических параметров и максимальных значений КПД. Научный и практический интерес представляет вопрос о расчете характеристики жидкоструйного эжектора при перекачке газожидкостной смеси, с произвольным значением газосодержания ß, в диапазоне от 0 до 1. В данной работе для такого эжектора разработана новая методика, как вариант единой теории, объединяющей

теорию струйных насосов (модель 1) и теорию жидкоструйных компрессоров (модель 2). При разработке математической модели для произвольных значений газосодержания, как часто бывает при моделировании, количество неизвестных параметров превышает количество уравнений. Чтобы замкнуть систему уравнений, для этого случая, разработана и представлена ниже отдельная гипотеза. Рассмотрены условия: давление газожидкостной смеси на входе эжектора P¡=idem, давление рабочей жидкости на входе эжектора P0=idem, давление газожидкостной смеси на выходе эжектора P4=idem. При этих условиях рассмотрено изменение объемного расхода газожидкостной смеси на входе эжектора Q¡ = Q¡x + Q¡: в зависимости от значения газосодержания р, где Q¡x , Q¡, - расход жидкой и газовой фазы. Для данных условий модели 1 и 2 позволяют определить два предельных значения: Qla для (5=0 и Q¡e для р=1. Соответственно определяют и два предельных значения КПД: г|а для р=0 и г), для р=1. При изменении газосодержания Р, от 0 до 1, КПД соответственно будет меняться в диапазоне от до г],. Для представленных условий сформулирована следующая гипотеза: «при постоянстве давлений Р0 , P¡, Р4 на координатной плоскости t\-Q¡ расчетные точки для всех значений газосодержания Р ложатся на одну и ту же прямую линию». Для последующего применения данной гипотезы и алгоритма было выполнено сравнение результатов численных и физических экспериментов.

(Q, - Q,a )№l. -QlJ = (4- Ча У(г\,-Ча) (12)

Q, =С/(А-В) (13) где:

А=(Р*Р,*1п(Р4/Р,)+(!- тР4-Р,Шо/(Ро-Р4) (И)

B=(r\e-ruV<Qle-Q,a) (15)

С=Ча- Qla*B (16)

Л = (Qix *( Р4 - р,)+ Q,!*P,*ln(P4/Pl)yQo/(Po-P4) (17)

На основе разработанных алгоритмов создана методика, для решения прямых и обратных задач, с вариантом единой теории эжектора для перекачки газожидкостных смесей, жидкостей или газов. Разработанные алгоритмы пригодны для оптимизации программ физических экспериментов с жидкоструйными эжекторами. Предложены алгоритмы решения оптимизационных задач с

использованием огибающих кривых (в координатах <?-А), с учетом абсолютного давления перекачиваемого газа или газожидкостной смеси.

Создание математической модели центробежного насоса в данной работе связано с рассмотрением прямой задачи А.И. Степанова. Для этой задачи предложен вариант решения, где рециркуляция жидкости на входе и выходе рабочего колеса рассматривается как часть вихревых рабочих процессов, обеспечивающих подвод энергии к потоку с повышением напора насоса в левой части напорной характеристики. Отмечено, что рециркуляция жидкости в струйных элементах типа «сопло - приемный канал» имеет определенное сходство с рециркуляцией в лопастном насосе, где разворот потока сопровождается частичным восстановлением скоростного напора в точке разворота, отмеченная аналогия использована при разработке алгоритмов.

Если у насоса сечения входа и выхода расположены на одном уровне, тогда стандартную формулу для напора насоса записывают через начальные и конечные параметры Н = (Рк- РнУ(р*8) + (ск - сн)/(2*8), где Рк, Рн- давление на выходе и на входе в насос; ск. сц - скорость жидкой среды на выходе и на входе в насос; р -плотность жидкой среды; g - ускорение свободного падения. Проанализированы рабочие процессы, обеспечивающие повышение давления от Рн до Рк . В полости рабочего колеса, ограниченной на входе и на выходе диаметрами О, и 02, реализуется лопастной рабочий процесс, обеспечивающий напор, который по второму уравнению Эйлера можно представить как сумму статической и скоростной составляющей: Нет» и НСКа>. Рециркуляция жидкости на входе рабочего колеса рассмотрена как рабочий вихревой процесс, обеспечивающий повышение напора насоса на величину ДА,. Рециркуляция жидкости на выходе рабочего колеса рассмотрена как рабочий вихревой процесс, обеспечивающий повышение напора насоса на величину ДЛ2. Согласно разработанной модели, с учетом гидравлических потерь на удар - и на трение - 11НК, для расчета напора насоса предложены следующие соотношения:

Я = С ДА; + НСы + Нск„+ ДА 2) - А2., - кпк (18)

НСт,1 = (иг2-и12У(2^)-

(19)

- Ф(2*%)*(!/( ж* О2* Р2*Ы2 - 1/( х*

Иск,, =(и22-и,2У(2*в)-

- и2*0*сГ£ р2 /( к*х*02*Ь2*ка)+и1 *е*с/£ Мв* ж* й,*Ь,*к,1) + +(22/{2*&)*{1/{ тс*02*Ь2*ка*.ип р2)2 - 1/( ж* В,* Ь,%1*.ип р,>2>

ДА, = Д,* и,2/(2*8) * (1- )'

(21)

ДЛ2 = Д2 *и22А2*8) * (1- (З/Ог™ )'

>п2

(22)

Здесь и;, и2 - скорость переносного движения на входе и выходе рабочего колеса насоса; 6; , Ь2 - ширина лопасти на входе и выходе колеса; р(, р2 - Угол наклона лопасти на входе и выходе колеса (при расчете направления потока на выходе колеса предусмотрено использование поправочного коэффициента для р2, 4X0 позволяет применять формулы (19-20) для расчета реальных насосов с заданным (конечным) количеством лопастей у рабочего колеса); кг/, к^ - коэффициенты стеснения канала на входе и выходе колеса; Д, , Д2 , п1, п2 - коэффициенты, отражающие влияние рециркуляции; £)¡.тах , ()2.тах - максимальные значения подачи, при которых еще проявляется влияние рециркуляции на входе и выходе колеса соответственно. В соответствии с предложенной моделью в балансе мощности насоса N учтены механические потери Ым, мощность в контуре рециркуляции на входе колеса Ырщ; мощность, подведенная к колесу, с учетом влияния объемных потерь А<2, согласно уравнению Эйлера (НСт*,+Нскь)*(£>+&£>)', мощность в контуре рециркуляции на выходе колеса Npц2, потери мощности торможения в контурах рециркуляции Л*,,, Ыт2 , полезная мощность Ып, объемные и гидравлические Ыг потери мощности:

Nf.ni +(НСТа,,+Нск»т+Д0 + Нрщ = =(ЫТ ,+ДА,*2*Р к)+(Нсг,+Нск,Г(а+АО)+(М12+Ак2*()*р*х)

(23)

(24)

Ы-Ы„-Ыа-Ы, = Ы„ =СА/1,+//Г7„;+Яа,,+ ДЛ2 - И21-кш)*а

(25)

С учетом разработанных алгоритмов внесены дополнения в методику расчета КПД насоса, для установки взаимосвязи баланса мощности с балансом напора. Учтено, что при рассмотрении взаимосвязи четырех параметров КПД (КПД насоса - т], гидравлического КПД - т|г, объемного КПД - т|0 и механического КПД -Г|м) в правой части уравнения баланса мощности группируются соответственно только четыре слагаемых Л',, +ЫГ +ЫМ.

Для удобства анализа введены вспомогательные параметры X/, Х2, Х<:

Л = = М„/Ы*(Х,/Х,) *(Х2/Х2) *(Х/Х_<) = (26)

= К/Х, *(Х1/Х2)*(Х/Х,)*(Х_/М)= 1*т\г *Т|0 *цм

Согласно алгоритму расчета механического КПД, определяются все вспомогательные параметры и устанавливается связь баланса мощности с балансом напора: X, = N - Ым; Х2 = N - Ым- X, = А' - Ым - К - Ыг =

Численные эксперименты позволили установить, что значения параметров Дь Д2 , п1, п2 изменяются в довольно узких диапазонах, что открыло возможности для создания типовой методики, применительно к тихоходным, нормальным и быстроходным насосам. С использованием теории подобия создана методика, позволяющая по геометрическим размерам отдельных сечений в проточной части насоса рассчитывать напорные характеристики одноступенчатых и многоступенчатых центробежных насосов при перекачке жидкостей и маловязких газожидкостных смесей.

С использованием подготовленных алгоритмов сформирована элементная база и основа методологии конструирования насосно-эжекгорных установок для перекачки жидкостей, газожидкостных смесей и газов.

В третьей главе представлены результаты верификации разработанных математических моделей и алгоритмов, включая сравнение с экспериментальными данными других авторов.

При выполнении физических экспериментов со струйными насосами автором использованы конические сопла (без выходного цилиндрического участка) с углом конуса - у от 15 до 180 градусов, коэффициент сжатия - £ соответственно изменялся

от 1 до 0,65. Путем сравнения результатов физических и численных экспериментов проверена адекватность разработанной методики для струйных насосов. Для варианта а=3,14 на рисунке 1 сплошной линией выделена расчетная характеристика струйного насоса, точками отражены результаты физических экспериментов, рядом с точками для сравнения показаны полосы погрешности (относительная погрешность - 10%).

Относительный расход q

Рисунок 1 - Характеристика струйного насоса (а=3,14) по результатам численных и физических экспериментов.

Физические эксперименты с жидкоструйными компрессорами выполнены совместно с В.Н. Елисеевым и под общим руководством автора представленной работы. Для варианта а-8,2 на рисунке 2 сплошной линией выделена расчетная характеристика жидкоструйного компрессора, точками отражены результаты физических экспериментов, рядом с точками показаны полосы погрешности (относительная погрешность - 10%).

Относительный расход я

Рисунок 2 - Характеристика жидкоструйного компрессора (а=8,2) по результатам численных и физических экспериментов.

Проверена адекватность методики для жидкоструйных эжекторов при перекачке газожидкостных смесей с газосодержанием Р от 0 до 1. Для сравнения использованы опубликованные результаты стендовых испытаний, которые были выполнены ранее другими авторами: геометрические размеры эжектора и другие исходные данные для расчетов соответствуют условиям стендовых испытаний, выполненных Ж.Е. Кабдешевой под руководством профессора А.Н. Дроздова. На рисунке 3 представлены результаты математического моделирования (для эжектора ЬуГ)3=30; где Ь3 , - длина и диаметр цилиндрической камеры смешения; я=2,04). Результаты расчета приведены к виду, в котором представлены результаты физических экспериментов. Рассчитаны безразмерные параметры: Ь - относительный напор (относительный перепад давления), иср.с - среднеинтегральный по давлению суммарный объемный коэффициент инжекции. Сплошной линией выделена расчетная характеристика жидкоструйного компрессора, точками отражены результаты физических экспериментов. Рядом с экспериментальными точками (данные Ж.Е. Кабдешевой, А.Н. Дроздова **) показаны полосы погрешностей для относительной погрешности в 10%.

1)ср.с

Рисунок 3 - Расчетная напорная характеристика эжектора (а=2,04) при перекачке газожидкостной смеси с газосодержанием Р=0,6 и экспериментальные точки по физическому эксперименту (3=0,6**.

При выполнении численных экспериментов с лопастными машинами был использован известный прием с заменой модельной среды, когда жидкость меняют на газ при условии, если сжимаемостью газа можно пренебречь. В этом случае разработанная математическая модель описывает процессы, происходящие как в центробежном насосе, так и в центробежном вентиляторе. Результаты выполненных численных экспериментов с центробежными вентиляторами сравнили с данными физических экспериментов ЦАГИ - из опубликованной работы Т.С. Соломаховой и К.В. Чебышевой. Один из примеров сравнения представлен графически на рисунке 4. Сплошными линиями выделены расчетные характеристики по результатам численных экспериментов. Точками и тонкими линиями отмечены данные физических экспериментов ЦАГИ. Проточную часть вентилятора характеризует его аэродинамическая схема, где приведены все размеры, выраженные в процентах от выходного диаметра О рабочего колеса. Работа вентилятора характеризуется аэродинамическими параметрами: производительностью 0. полным статическим /?,,,. Использованы безразмерные аэродинамические параметры вентиляторов: коэффициент производительности <р=£)/(Р*и), где характерная площадь

окружная скорость колеса на выходе лопастей «=тг*.С>*л/60; коэффициент полного давления у=/)у/(0,5*р* и2); коэффициент статического давления \|/5=р„/(0,5*р* и2).

Рисунок 4 - Аэродинамическая схема и характеристики центробежного вентилятора Ц8-23. Точками и тонкими линиями отмечены данные физических экспериментов ЦАГИ.

При выполнении численного моделирования рассмотрены центробежные вентиляторы 24 различных типов: от Ц4-50 до Ц10-28; отношение входного диаметра рабочего колеса к выходному диаметру Di/D2 изменялось от 0,155 до 0,84; отношение ширины лопасти на выходе рабочего колеса к выходному диаметру колеса b2/D2 - от 0,02 до 0,35; отношение ширины лопасти на выходе рабочего колеса к ширине лопасти на входе колеса b2/h/ - от 0,241 до 1,0; отношение площади

0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12

Коэффициент производительности (р

сечения в отводящем канале к характерной площади вентилятора //р - от 0,031 до 0,624; угол наклона лопасти на входе колеса р, - от 16 до 86 градусов; угол наклона лопасти на выходе колеса р2 - от 34 до 157 градусов; количество лопастей у рабочего колеса - от 12 до 48 штук; частота вращения рабочего колеса - от 740 об/мин до 3000 об/мин; диаметр рабочего колеса - от 0,2м до 1,2 м.

Быстроходность пу для вентиляторов изменялась от 11,5 до 64,7. Рассмотренные аэродинамические схемы вентиляторов, в пересчете на условия работы насосов, соответствуют насосам с коэффициентами быстроходности /25 в диапазоне от 49 до 204.

В ходе математического моделирования на примерах показано, что с применением современной вычислительной техники можно разрабатывать алгоритмы и достаточно качественные модели первого уровня для решения прямой задачи А.И. Степанова, при этом, не отклоняясь от основного направления, связанного с использованием первого и второго уравнения Эйлера. Для группы лопастных колес (при 0,/02 менее 0,8) с вероятностью 0,9 можно говорить, что погрешность расчетов не превышала 10% для рабочей зоны. При этом в семи из десяти случаев погрешность не превышала 8%.

Выполнено математическое моделирование работы многоступенчатого центробежного насоса ЭЦН5-80 при перекачке маловязких газожидкостных смесей, количество насосных ступеней - 76. Результаты численного моделирования сравнивались с данными физических экспериментов из опубликованной работы А.Н. Дроздова, поскольку его экспериментальные работы выделяются разнообразием и высоким качеством среди остальных известных работ. Для ориентира показаны полосы погрешностей для относительной погрешности в 10%, рисунки 5-7. Подача насоса на графиках соответствует объемному расходу по жидкой фазе, в составе перекачиваемой газожидкостной смеси. Линиями показаны результаты выполненных численных экспериментов. Точками выделены данные физических экспериментов А.Н. Дроздова.

Рисунок 6

Рисунок

О 0,5 1 1,5

Подача О, л/с

5 - Характеристики насоса ЭЦН5-80 при давлении на входе 0,1 МПа.

0,0

0 0,5 1

Подача О, л/с

- Характеристики насоса ЭЦН5-80 при давлении

на

1,5

входе 3,1 МПа.

Порядковый номер ступени

Рисунок 7 - Распределение давления по ступеням насоса при давлении на входе в насос 0,6 МПа.

Для проектирования и подбора насосно-эжекторных установок и отдельных компонентов к ним разработаны алгоритмы и методики расчета для струйных и лопастных насосов. Методики позволяют с достаточной точностью определять характеристики проектируемого насосного оборудования, начиная со стадии проработки эскиза или гидродинамической (аэродинамической) схемы лопастной машины и эжектора, при работе в режиме реального времени.

В четвертой главе представлены результаты стендовых исследований струйных и лопастных насосов, являющихся основными элементами гидравлических систем с насосно-эжекторными установками.

Физические эксперименты с динамическими насосами выполнены на кафедре машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. Исследованы компоненты насосно-эжекторных установок: струйные насосы, жидкоструйные компрессоры, лопастные насосы.

Рассмотрено влияние коэффициента сжатия струи рабочей жидкости на характеристику струйного насоса. С уменьшением коэффициента сжатия - £ зона максимальных КПД насоса смещается в сторону увеличения значений относительного расхода - q. Уменьшение коэффициента сжатия от 1,0 до 0,65 при проведении экспериментов обеспечено за счет набора сменных деталей и увеличения угла конуса сопла - от 15 до 180 градусов. При постоянстве параметра -а практически совпадают характеристики разных насосов, с различными значениями коэффициента сжатия - е. В общем случае за основной критерий подобия струйных насосов предложено принять параметр - а, равный отношению площади поперечного сечения камеры смешения к площади сжатого сечения рабочей струи. Параметр - а назван критерием гидродинамического подобия, поскольку в общем случае для совпадения характеристик не является обязательным соблюдение чисто геометрического подобия, при профилировании твердых стенок сопла и камеры смешения. Если рассматривать вопросы подобия, то более высокое значение имеет гидродинамическое подобие, нежели геометрическое.

В стендовых условиях исследованы жидкоструйные компрессоры, в конструкции которых заложены новые технические решения, защищенные патентами. Для струйных компрессоров и насосов предложен способ регулирования за счет управления формой эпюры скоростей в выходном сечении рабочей струи. Одна из возможностей реализации данного способа регулирования связана с применением двухпоточного соплового аппарата. Исследована работа жидкоструйного компрессора с укороченной камерой смешения, и с применением полученных эмпирических данных разработаны дополнения к математической модели для расчета напорной характеристики «h - q».

Результаты проведенных исследований использованы при разработке конструкций жидкоструйных и газоструйных эжекторов, выполненных на базе запатентованного эжектора ОБК5. Одно из конструктивных исполнений эжектора представлено на рисунке 8.

Рисунок 8 - Эжектор ОБК5.

Разработаны и запатентованы образцы плоских струйных аппаратов и струйные усилители. Предложено при изучении рециркуляции в лопастном насосе учитывать аналогию с рециркуляцией в струйном насосе и в струйном усилителе, с учетом проявлений эффекта Коанда и эффекта сжатия струи.

Для моделирования и изучения процесса рециркуляции жидкости в лопастном насосе, был разработан и запатентован гибридный экспериментальный насос (патент на полезную модель № 57389). В таком насосе совместно реализованы рабочие процессы лабиринтно-винтового и центробежного насоса, в стендовых условиях исследовано проявление рециркуляции в лопастных колесах закрытого типа и в колесах полуоткрытого типа. Экспериментально показано, что рециркуляция жидкости в лопастном колесе обеспечивает создание напора, подтверждена возможность для усовершенствования теории путем введения двух дополнительных параметров - ДА/ , ДА?. Причем с ростом подачи напор и мощность экспериментального насоса снижаются, подобно процессам в вихревом насосе. Проведены испытания и получены экспериментальные характеристики гибридных насосов с полуоткрытыми рабочими колесами для различных значений зазора между лопастным колесом и диском в секции ротора. Экспериментально

установлено, что с ростом значений зазора в роторе наблюдается кратное увеличение напора, что сопровождается незначительным падением КПД насоса. Выполнены экспериментальные исследования схем гибридных насосов, содержащих последовательно установленные центробежное лопастное колесо и вихревое лопастное колесо, смоделирована работа насоса центробежно-вихревого типа. Характеристики гибридных насосов Л-(Э, позволяют фиксировать увеличение мощности лопастного центробежного колеса и одновременное уменьшение мощности лопастного вихревого колеса при росте подачи насоса. Экспериментально подтверждено, что при организации специального контура рециркуляция жидкости за центробежным колесом удается обеспечить дополнительный прирост напора гибридного насоса.

Результаты проведенных исследований нового гибридного насоса заложены в конструкцию запатентованного насоса - диспергатора марки МНД01, который предназначен для использования в составе электроцентробежной насосной установки при добыче нефти (патент на полезную модель № 66789). С использованием подготовленных математических моделей разработаны и исследованы варианты лопастных насосов с рабочими колесами открытого типа (патенты на полезные модели № 59752, 63468, 72733, 73412, 74174). Экспериментально показано, что запатентованные технические решения позволяют повысить в два раза удельный показатель напорности насоса (определяемый как отношение напора к длине многоступенчатого насоса), при этом открывается перспектива для создания новых высокооборотных насосов.

В пятой главе представлены расчетно-теоретические исследования основных компонентов насосно-эжекторных установок.

Представлены результаты моделирования работы эжектора при перекачке газожидкостных смесей. С использованием математических моделей исследованы особенности рабочего процесса жидкоструйных компрессоров со ступенчатой камерой смешения. Рассмотрены возможные причины срыва перекачки при пульсации давления, когда с ростом давления Р4 зона скачка давления смещается по длине камеры смешения, от ее выхода к ее входу. В зависимости от конструктивного исполнения ступенчатой камеры смешения может быть получена непрерывная или разрывная напорная характеристика. Моделирование показывает,

что при пульсациях давления целесообразнее использовать ступенчатую камеру смешения с увеличением площади сечения по направлению потока. Разработана математическая модель стенда, предназначенного для испытаний многоступенчатого центробежного насоса на газожидкостных смесях. При моделировании, помимо сжимаемости перекачиваемой среды учтена особенность системы регулирования стенда. Особенность заключается в том, что в качестве регулирующего параметра в такой системе выступает количество работающих насосных ступеней Zx , когда на стенд установлено Z ступеней, так как в ходе стендовых испытаний реализуется известный способ регулирования насоса, основанный на использовании кавитации. Путем подачи газа на вход в насос часть из установленных на стенде насосных ступеней искусственно выводится в режим кавитационной работы. Подобный вид кавитации описали в своей работе Р. Кнэпп, Дж. Дейли, Ф. Хэммит. В каналах насосных ступеней образуются вентилируемые каверны, за счет которых кавитация возникает и развивается при постоянстве абсолютного давления. Подача насоса по жидкости Qx при этом функционально зависит от ряда определяющих параметров, в число которых входит и Zx. При стендовых исследованиях многоступенчатого насоса каждой экспериментальной точке, а также каждому значению давления и подачи, соответствует свое значение Zx , что говорит о том, что в каждом таком случае моделируется работа определенного насоса с количеством ступеней Zx=var.

Для построения характеристики насоса с количеством ступеней Zx-Z=idem, путем пересчета экспериментальных данных, потребуется найти соответствующие значения рабочих параметров для насоса с количеством ступеней Z. Таким образом, целесообразно отдельно рассматривать вопрос о характеристике стенда, когда Zx = var, р = idem, и вопрос о насосной характеристике, приведенной к условиям Zx = Z=idem , р = idem на основе пересчета характеристики стенда. При регулировании за счет кавитации с вентилируемой каверной осуществляется дискретное выведение из работы части насосных ступеней, при таком регулировании меняется количество работающих ступеней Zx и меняется закономерность изменения плотности перекачиваемой среды по длине многоступенчатого насоса. Такая дискретность в изменении давления отчасти объясняет то, почему бывают не очень результативны испытания многоступенчатого

насоса с малым количеством ступеней на стенде с газожидкостной смесью. Процессы кавитации в одноступенчатом насосе существенно отличаются от процессов кавитации в многоступенчатом центробежном насосе. Данный вопрос заслуживает внимания и дальнейшего изучения, поскольку есть затруднения и в сравнении результатов, полученных различными авторами, что в свою очередь связано с отсутствием отдельного стандарта на метод испытания многоступенчатых насосов на газожидкостных смесях. Кроме того, пока не просматривается единогласие в вопросе о форме представления результатов стендовых исследований (2Х=\'аг или 2, =2=1(1ет). Изменение давления на выходе насоса обусловлено конструкцией стенда и используемым способом регулирования за счет создания искусственной кавитации с вентилируемой каверной; теоретически возможны и другие способы регулирования, но они пока не находят практического применения. Теоретические исследования и сравнение полученных результатов с данными стендовых испытаний показало, что при планировании стендовых испытаний важно учитывать номинальные значения размеров колеса и направляющего аппарата в насосных ступенях. Для режимов работы насоса с искусственной кавитацией, при низких давлениях на входе насоса, целесообразно в расчетах учесть скорость звука в газожидкостных смесях, для этого предложены алгоритмы расчета. Скорость течения газожидкостной смеси в отдельных каналах может достигать скорости звука в газожидкостной смеси, в зависимости от конструкции насоса этот процесс может происходить на входе в колесо или на входе в диффузор направляющего аппарата; при этом подача насоса лимитируется скоростью звука в газожидкостной смеси. При моделировании рассмотрены особенности рециркуляции на входе рабочего колеса в многоступенчатом насосе. Рециркуляция на входе колеса в таком насосе оказывает существенное влияние на условия течения на выходе направляющего аппарата в предыдущей насосной ступени.

В рамках работ по энергосбережению, теоретический и практический интерес представляет вопрос о возможностях применения компьютерных технологий для создания и патентования новых технических решений. Здесь помимо прямых и обратных задач также решаются инновационные задачи, по созданию новых машин и рабочих процессов, обозначенные как задачи третьего типа. Главная особенность инновационных задач заключается в том, что процедуру создания новой схемы

машины не всегда удается перевести на язык математики и язык программирования. Но возможен специальный машинный перебор и предварительная количественная оценка черновых вариантов. Разработанные математические модели открывают дополнительные возможности и для решения задач третьего типа. В шестой главе представлены данные о практической проверке разработанных автором технических решений, использованных при создании и внедрении оборудования в условиях различных предприятий нефтегазовой промышленности. С использованием разработанных алгоритмов и методик расчета спроектированы струйные аппараты и специальный инструмент СЗ-245 для борьбы с поглощением промывочной жидкости при бурении скважин. Разработанное устройство СЗ-245 испытано при бурении наклонно-направленной нагнетательной скважины № 772 на Сумадуровском месторождении, и поисковой наклонно-направленной скважины № 26 на Никольской площади ОАО «Оренбургнефть».

Разработанное и запатентованное специальное оборудование с эжектором ОБК5 составляют основу для технологии бурения, с применением аэрированной промывочной жидкости (патенты на изобретения и полезные модели № 9024, 9281, 15367, 2140567, 2155276, 2160394). Технология реализована на практике в ходе эксплуатационных испытаний при бурении скважин № 407, 410, 412, 419 на Родниковском месторождении ОАО «Оренбургнефть». Испытаниями показаны технические возможности для подготовки и закачки под давлением до 12 МПа аэрированной жидкости, с последующей реализацией технологии эрлифта при бурении скважин в осложненных условиях, связанных с поглощением промывочной жидкости при аномально низких пластовых давлениях.

На основе насосно-эжскторной установки разработана и запатентована технология ингибиторной защиты водоводов от коррозии (патент №2103563). Разработанная технология с герметичной дозировочной установкой испытана и внедрена на Тананыкском месторождении ОАО «Оренбургнефть». для защиты от коррозии трубопроводов системы поддержания пластового давления.

Разработанные струйные компрессорные установки на базе эжектора ОБК5 испытаны и внедрены на месторождениях ОАО «Оренбургнефть». Эжекторы использованы для перекачки газа и газожидкостных смесей на установках подготовки нефти, газа и воды. По результатам испытаний эжектор ОБК5

рекомендован к серийному производству. Разработанный и запатентованный эжектор ОБК5 поставлен на производство в ООО «Союзконверсия», г. Оренбург. Эжектор ОБК5 сертифицирован: сертификат соответствия № РОСС RU.H003.B02494; разрешение на применение № РРС 00-29095. В ОАО «Оренбургнефть» при системном решении задач по добыче нефти были апробированы и внедрены технологии и инструмент на основе магнитных систем и динамических скребков, в том числе с применением технических решений по патентам № 2132823, 10773, 11261, 17334, 45452. При конструировании и патентовании инструмента, по предложению автора, использованы приемы проектирования открытых лопастных колес.

Разработан и запатентован насос-диспергатор МНД01, предназначенный для использования в составе УЭЦН при добыче нефти (патенты на полезные модели №57389, 66789). Диспергатор МНД01 поставлен на производство на Дмитровском экспериментальном механическом заводе.

Разработанные методики расчета внедрены и используются при выполнении конструкторских, исследовательских и учебных работ. Разработанная «Методика и программа расчета на ЭВМ характеристик струйных насосов, используемых при бурении скважин» внедрена во Всесоюзном научно-исследовательском институте буровой техники и в Московском институте нефти и газа (1989 г. - теоретические и исследовательские работы выполнены автором под руководством А.Г. Чернобыльского). «Методика расчета струйных насосов» внедрена в ПО «Оренбургнефть» (1994 г.). «Методика расчета жидкоструйного компрессора с расширенными возможностями регулирования» внедрена в ОАО «Оренбургнефть» (1999 г. - раздел о расчете двухпоточного соплового аппарата подготовлен совместно с В.Н. Елисеевым). Результаты исследований реализованы в учебном процессе на кафедре «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности» РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, подготовлено учебное пособие «Расчеты струйных насосов» (1997 г.). ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные теоретические и стендовые исследования, промысловые испытания и практическое использование разработанного оборудования показали, что повышение эффективности разработки и применения насосно-эжекторных установок может

быть достигнуто за счет внедрения разработанных в диссертации методологических основ конструирования, позволяющих сократить сроки и повысить качество проектных, исследовательских и пусконаладочных работ.

Сформулированы основные принципы конструирования насосно-эжекторных установок, в частности:

• для моделирования разнообразных и меняющихся условий эксплуатации, при решении прямых и обратных задач, целесообразно использовать универсальную элементную базу, состоящую из серии блоков, содержащих отдельные алгоритмы или базы данных для эжекторов, одноступенчатых и многоступенчатых лопастных насосов;

• методики расчета и подбора оборудования, основанные на теории подобия, должны быть дополнены методиками, описывающими лопастные и вихревые рабочие процессы в реальном масштабе, с учетом абсолютного давления и конкретных геометрических размеров гидравлических каналов в насосах;

• предпочтение должно быть отдано комплексным методикам и алгоритмам, описывающим взаимосвязанные рабочие процессы в эжекторе, в силовом насосе, в каналах и управляющих элементах рассматриваемой гидравлической системы, с учетом меняющихся начальных условий и технологических возможностей влиять на свойства перекачиваемой среды;

• выбор схемы цилиндрической или ступенчатой камеры смешения для эжектора следует вести с учетом условий возникновения срыва перекачки при колебаниях давления в проточной части эжектора; подбор соплового аппарата для эжектора следует вести с учетом влияния его конструкции на оптимальное значение длины камеры смешения и с учетом местоположения участка со скачком давления в камере смешения;

• в качестве дополнительных регулирующих параметров для эжектора, помимо диаметров сопла и камеры смешения, целесообразно рассматривать также коэффициент сжатия и коэффициент Кориолиса для рабочей струи;

• при выполнении практических работ и стендовых исследований подбор центробежного насоса для газожидкостных смесей необходимо выполнять с учетом условий возникновения кавитации, сопровождающейся образованием

вентилируемой каверны, и с учетом условий течения газожидкостной смеси с предельной скоростью, ограниченной скоростью звука в газожидкостной смеси; • разработку или подбор лопастного насоса целесообразно вести с учетом выявленных различий в рабочих процессах одноступенчатого и многоступенчатого центробежного насоса, при совместном рассмотрении лопастных и вихревых рабочих процессов.

Основные результаты диссертационной работы:

1. Разработан комплекс из взаимосвязанных алгоритмов и программ, составляющий основу подготовленной методологии конструирования насосно-эжекторных установок, что позволяет использовать возможности численного моделирования, начиная со стадии формирования технического задания и проработки отдельных эскизов.

2. Разработаны математические модели и методики расчета для решения ряда прямых и обратных задач теории струйных аппаратов:

- методика расчета характеристик струйного насоса. Учтено влияние эффекта сжатия рабочей струи и неравномерности эпюры скоростей. Предложен универсальный критерий гидродинамического подобия - а для всех типов жидкоструйных аппаратов.

- методика расчета геометрических размеров проточной части струйного насоса. Учтена взаимосвязь геометрии струйного насоса с характеристиками силового динамического (или объемного) насоса «Р-а», «Ы-а». Оптимизационные задачи предложено решать с учетом выявленного экстремума функции «Р-а».

- методика расчета характеристик жидкоструйного компрессора. Учтено влияние эффекта сжатия рабочей струи и неравномерности эпюры скоростей, с возможностью применения двухпоточного соплового аппарата.

- методика расчета геометрических размеров проточной части жидкоструйного компрессора. Учтена взаимосвязь геометрии струйного компрессора с характеристиками силового динамического (или объемного) насоса. Предложены алгоритмы для решения оптимизационных задач, с учетом абсолютного давления газа и давления рабочей жидкости на входе в компрессор.

- методика расчета характеристик эжектора при перекачке газожидкостных смесей. Предложена и проверена гипотеза, позволяющая объединять и использовать теорию

струйного насоса с теорией жидкоструйного компрессора при решении задач по перекачке газожидкостных смесей. Предложен алгоритм создания единой теории для жидкоструйного эжектора, перекачивающего жидкость, газожидкостную смесь или газ. Предложены алгоритмы для оптимизации программ физических экспериментов.

3. Разработаны математические модели и методики расчета для решения ряда прямых и обратных задач теории лопастных насосов:

- методика расчета характеристик центробежного насоса. Предложен вариант решения прямой задачи А.И. Степанова о расчете напорной характеристики насоса, путем уточнения роли рециркуляции жидкости на входе и выходе рабочего колеса. Показано, что помимо потерь мощности рециркуляция жидкости вызывает и дополнительное повышение давления насоса, предложены соответствующие алгоритмы для составления баланса напора и баланса мощности.

- методика расчета характеристик многоступенчатого центробежного насоса при перекачке жидкостей и газожидкостных смесей. На основе теории подобия предложен вариант расчета распределения давления по ступеням насоса. Учтены отличия рециркуляции в многоступенчатом насосе от рециркуляции в одноступенчатом лопастном насосе, предложены соответствующие уточнения к методике расчета.

- методика расчета характеристик центробежного насоса при выполнении стендовых исследований на газожидкостных смесях. Учтены особенности системы регулирования стенда, с принудительной подачей газа, вызывающей искусственную кавитацию и дискретность в регулировке давления. Показаны различия двух методов представления результатов испытаний: метод с постоянным или метод с переменным количеством работающих ступеней для экспериментальных точек, формирующих линию напорной характеристики многоступенчатого насоса.

- методика расчета характеристик центробежных вентиляторов. На основе теории подобия предложены универсальные алгоритмы для насосов и вентиляторов.

4. На разработанной стендовой установке выполнены физические эксперименты со струйными насосами. Исследована взаимосвязь коэффициента сжатия рабочей струи с другими геометрическими и гидродинамическими параметрами. Показана определяющая роль коэффициента гидродинамического подобия. Рассмотрены

приемы, когда условие подобия по характеристикам насосов достигается без соблюдения геометрического подобия твердых стенок проточной части.

5. На разработанной стендовой установке выполнены физические эксперименты с жидкоструйными компрессорами. Исследована взаимосвязь коэффициента сжатия рабочей струи с другими геометрическими и гидродинамическими параметрами. На основе результатов исследований разработаны и запатентованы технические решения для эжекторов различного назначения.

6. Выполнены физические эксперименты с лопастными насосами. На стендовой установке исследованы экспериментальные центробежные, вихревые и центробежно-вихревые насосы при использовании колес открытого типа. На основе выполненных исследований разработаны и запатентованы технические решения по конструкции лопастных насосов различного назначения.

7. Проведена верификация разработанных алгоритмов и методик.

8. Сформулированные принципы и разработанные методики расчета позволили создать насосное оборудование, эффективность применения которого подтверждена многочисленными промышленными испытаниями. Эжектор марки ОБК5 и насос-диспергатор МНД01 поставлены на производство. На эжектор ОБК5 оформлен сертификат соответствия и разрешение на применение.

9. Выполненные научные, исследовательские и конструкторские работы позволили предложить новые технические решения и методики, обеспечивающие повышение эффективности применения эжекторов, лопастных и объемных насосов и насосно-эжекторных установок в целом. Разработанные методики расчета внедрены в учебном процессе и практически используются при производстве насосно-эжекторных установок.

В соответствии с полученными результатами сделаны следующие основные выводы:

1. Экспериментальными и практическими работами показано, что разработанная система конструирования позволяет решать основную часть прямых и обратных гидродинамических задач для насосно-эжекторных установок, связанных с прогнозированием напорных характеристик и профилированием проточной части.

2. На основе результатов теоретических и стендовых исследований показано, что при использовании универсального критерия гидродинамического подобия теория

струйных насосов может быть объединена с теорией жидкоструйных компрессоров в рамках разработанной системы, что позволяет создавать варианты единой теории эжектора для условий перекачки газожидкостных смесей, жидкостей и газов.

3. Комплексный подход к изучению струйной техники и лопастных насосов показал, что имеющиеся аналогии гидродинамических процессов могут служить базой для частичной модернизации теории центробежных насосов, что позволяет на новом уровне использовать старые алгоритмы, с повышением точности расчета и с возможностями оцифровки старых баз данных. При этом появляются новые возможности для хранения и обработки графической информации о насосном оборудовании.

4. Выполненные численные эксперименты показали, что при разработке математической модели многоступенчатого центробежного насоса алгоритм расчета должен быть дополнен следующими моделями: модель течения газожидкостной смеси в каналах насоса со скоростью распространения звука в этой среде; модель распространения кавитации по длине многоступенчатого насоса при перекачке жидкостей и газожидкостных смесей; модель течения сжимаемой среды в каналах многоступенчатого насоса.

5. Выполненные научно-исследовательские и конструкторские работы, а также практические работы на предприятиях нефтегазовой отрасли показали, что разработанные основы методологии конструирования позволяют расширить применение численных экспериментов для ускорения внедрения новых и наиболее совершенных конструкций насосно-эжекторных установок. Разработанные алгоритмы дают новые возможности для создания быстродействующих программ, работающих в режиме реального времени, что актуально для современных систем управления насосами, и для прогнозирования характеристик насосного оборудования, начиная со стадии проработки первых эскизов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах 1. Сазонов Ю.А., Чернобыльский А.Г. Эффективность работы струйного насоса, включенного в компоновку бурильной колонны // Труды МИНГ им. И.М. Губкина, вып. 202. - М„ 1987. - С. 117-120.

2. Сазонов Ю.А., Чернобыльский А.Г., Балденко Ф.Д. Влияние формы сопла на смешивание потоков жидкости в струйном насосе. Деп. в ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 31.05.88, №1839.

3. Сазонов Ю.А., Чернобыльский А.Г. Применение струйных насосов для создания депрессий на пласт. Тезисы докладов второй Всесоюзной научно-технической конференции "Вскрытие нефтегазовых пластов и освоение скважин" (20-22 сентября 1988 г., ИФИНГ, Ивано-Франковск) - М.: ХОЗУМиннефтепром, 1988. - С. 190-192.

4. Сазонов Ю.А. Влияние осевого смещения сопла на работу струйного насоса // Тезисы докладов научно-технической конференции молодых специалистов "Исследование, конструирование и технология изготовления нефтепромыслового оборудования" (Казань, ноябрь 1988 г.) - М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1988. -С.12-14.

5. Айрапетов Л.С., Писаревский Б.М., Сазонов Ю.А., Чернобыльский А.Г. Расчет струйного насоса для работы на глинистом растворе // Повышение эффективности и надежности инструмента, оборудования и сооружений нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности. Сборник научных трудов МИНГ им. И.М. Губкина, № 216. - М.: Серпуховская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома, 1989. - С. 86-91.

6. Сазонов Ю.А. Разработка струйных насосов для эксплуатации в нефтяных скважинах // Материалы научно-технической конференции "Проблемы добычи, транспорта и переработки нефти и газа". - Оренбург: ВНТО им. И.М. Губкина, 1991. -С. 78-81.

7. Сазонов Ю.А., Юдин И.С., Маракаев Т.А., Заякин В.И. Разработка струйных дозировочных насосов // Химическое и нефтяное машиностроение,1996.-№2-С. 66.

8. Шмидт А.П., Сазонов Ю.А., Елисеев В.Н. К вопросу о повышении эффективности работы установок для утилизации газа на базе жидкоструйных компрессоров // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море.-1996. - №5-6 - С.45-46.

9. Сазонов Ю.А., Елисеев В.Н., Шмидт А.П. Расширение возможностей регулирования параметров струйных аппаратов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, 1996. - №7. - С.24-26.

10. Захаров Б.С., Сазонов Ю.А., Елисеев В.Н. Исследование устройства возврата утечек из двойных торцовых уплотнений // Химическое и нефтяное машиностроение, 1997. - №2 - С.23-25.

11. Сазонов Ю.А., Сазонова Р.В. Расчеты струйных насосов. Учебное пособие. - М.: ГАНГ, 1997.-52 с.

12. Гонтмахер Н.М., Иващенко O.A., Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А. Подбор эффективных ингибиторов коррозии для защиты трубопроводов и разработка системы их дозирования в ОАО "Оренбургнефть" // Защита металлов, 1997, том 33, №6. - С. 648-652.

13. Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Кошторев С.Н. Разработка герметичного оборудования на базе элементов струйной техники // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 1998.-№1 - С. 15-16.

14. Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Кошторев С.Н. Струйный дозировочный насос // Геология и разработка нефтяных и газовых месторождений Оренбургской области. -Оренбург: Оренбургское книжное издательство, 1998. - С. 154.

15. Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Афанасьев Б.Е., Хашкин О.В., Пирогов В.А., Шмидт А.П. Программный комплекс управления экспериментальным стендом для испытаний струйных компрессоров // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 1999.-№6.-С. 27-29.

16. Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Юдин И.С., Петров A.M. Применение поршневых насосов для перекачки газов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 1999. -№9. - С. 46-47.

17. Елисеев В.Н., Персиянцев М.Н., Сазонов Ю.А. Разработка оборудования для добычи нефти с высоким газовым фактором // Геология и эксплуатация нефтяных и газонефтяных месторождений Оренбургской области. - Оренбург: Оренбургское книжное издательство, 1999. - С. 156-157.

18. Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А. Первые испытания модели импульсной струйной компрессорной установки // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2000. -№5. - С. 26.

19. Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Афанасьев Б.А. Интенсификация исследований при испытаниях струйной техники с помощью информационно-измерительных систем // Геология и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Оренбургской

области. Выпуск 3. - Оренбург: Оренбургское книжное издательство, 2001. - С. 217219.

20. Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Хашкин О.В. Расчет состояния газожидкостной среды в камере смешения струйной компрессорной установки // Геология и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Оренбургской области. Выпуск 3. - Оренбург: Оренбургское книжное издательство, 2001. - С. 224-227.

21. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Балака H.H. Разработка и стендовые испытания лабиринтно-винтового насоса с дисковым ротором // Управление качеством в нефтегазовом комплексе - 2006 - №4. - С. 55-57.

22. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Соколов H.H. Перспективные конструкции ступеней центробежных насосов для добычи нефти II Территория НЕФТЕГАЗ - 2006 -№6.-С. 92-96.

23. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Балака H.H. Испытания новых ступеней погружных насосов для добычи нефти // Управление качеством в нефтегазовом комплексе - 2007 - №1. - С. 55-56.

24. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Балака H.H. Новые возможности центробежных насосов для добычи нефти // Территория НЕФТЕГАЗ - 2007 - №6. -С. 82-84.

25. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Сабиров A.A., Соколов H.H., Донской Ю.А. О некоторых перспективных путях развития УЭЦН // Территория НЕФТЕГАЗ - 2008 -№5. - С. 24-32.

26. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А. Использование математической модели для оптимизации процесса создания центробежного насоса // Территория НЕФТЕГАЗ -2008-№10.-С. 58-59.

27. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Сабиров A.A., Соколов H.H., Донской Ю.А., Шатров A.C., Кокарев В.Н., Монастырский Н.И. Ступени центробежных насосов для добычи нефти с открытыми рабочими колесами из алюминиевых сплавов с защитным керамико-полимерным покрытием // Территория НЕФТЕГАЗ - 2008 -№12.-С. 68-72.

28. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А. Классификация и стандартизация насосов // Управление качеством в нефтегазовом комплексе -2009 - №1. - С. 31-32.

29. Сазонов Ю.А., Ивановский В.Н. О выборе методологии для решения гидродинамических и аэродинамических задач // Управление качеством в нефтегазовом комплексе - 2009 - №1. - С. 61-63.

30. Сазонов Ю.А. Моделирование совместной работы струйного насоса и центробежного насоса // Территория НЕФТЕГАЗ - 2009 - Ж!. - С. 32-34.

31. Сазонов Ю.А. Разработка методологии проектирования насосно-эжекторных установок с расширенным использованием численных экспериментов // Территория НЕФТЕГАЗ - 2009 - №4. - С. 26-28.

32. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А. Вопросы методологии теоретических и стендовых исследований насосно-эжекторных установок // Территория НЕФТЕГАЗ -2009-№5.-С. 42-49.

33. Сазонов Ю.А. Методы создания перспективных динамических насосов и эжекторов // Территория НЕФТЕГАЗ - 2009 - №11. - С. 54-57.

34. Сазонов Ю.А. Математическое моделирование перспективных динамических насосов и машин // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. - М.: ВНИИОЭНГ, 6/2009. - С. 35-38.

35. Сазонов Ю.А., Маракаев Т.А., Корбмахер Г.К., Лопина В.К., Ахметзянова P.M. Ингибиторная защита нефтепромыслового оборудования от коррозии // Нефтяное хозяйство. 1995. - №8. - С. 32-33.

36. Сазонов Ю.А., Маракаев Т.А., Гонтмахер Н.М., Иващенко O.A. Применение ингибитора коррозии ВНПП-1 для защиты от коррозии трубопроводов АО "Оренбургнефть" // Нефтепромысловое дело. - М.: ВНИИОЭНГ, 1996. - №1. - С.46.

37. Персиянцев М.Н., Сазонов Ю.А., Однолетков B.C., Василенко И.Р., Лесин В.И. Анализ результатов опытно-промышленного применения магнитных депарафинизаторов на нефтяных месторождениях Оренбургской области // Нефтепромысловое дело. - М.: ВНИИОЭНГ, 1998. - №2. - С. 24-26.

38. Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Инструмент для удаления парафиновых отложений из насосно-компрессорных труб // Нефтяное хозяйство, 2000. - №6. - С.50-52.

39. Балака H.H., Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А. О возможности применения лабиринтно-винтовых насосов для добычи нефти // Нефтяное хозяйство, 2008. - №5. - С.70-71.

40. Сазонов Ю.А. Варианты преобразований уравнения Эйлера и математическая модель первого уровня для центробежного насоса // Бурение и нефть. - 2008.- №10. -С. 33-35.

41. Сазонов Ю.А. Компьютерные технологии для разработки лопастных насосов // Нефть, газ и бизнес. - 2008. - №11. - С. 68-71.

42. Сазонов Ю.А. Разработка методологии проектирования насосно-эжекторных установок на основе белее широкого использования численных экспериментов // Нефтяное хозяйство - 2009 - №8. - С.83-85.

43. Yuden I.S., Sazanov Y.A., Yeliseev V.N., Malov B.A. Jet pump feeds corrosion inhibitor in Russian waterflood.// Oil & Gas Journal - Jan.27, 1997 - pp.88-89.

44. Sazonov Yu.A, Yudin I.S., Marakaev T.A., Zayakin V.I. Development of jet proportioning pumps // Chemical and Petroleum Engineering, Springer New York, Volume 32, Number 2 / March, 1996, Pages 166-167, DOI: 10.1007/BF02412677.

45. Eliseev V. N., Sazonov Yu. A., Afanas'ev В. E., . Khashkin О. V, Pirogov V. A., Shmidt A. P. Software system for controlling a jet compressor testing stand II Chemical and Petroleum Engineering, Springer New York, Volume 35, Number 6 / June, 1999, Pages 324-326, DOI: 10.1007/BF02361045.

46. Sazonov Yu. A., Zayakin V. I., Koshtorev S. N Development of hermetic equipment on the basis of jet technology elements // Chemical and Petroleum Engineering, Springer New York, Volume 34, Number 1/ January, 1998, Pages 24-26, DOI: 10.1007/BF02418905.

47. Sazonov Yu. A. Hermetic pumps designs // Chemical and Petroleum Engineering, Springer New York, Volume 31, Number 8/ August, 1995, Pages 425-426, DOI: 10.1007/BF01149090.

Патенты на изобретения и полезные модели

48. А.с. СССР № 1474252. МКИ Е21 B2I/00. Устройство для бурения скважин // Сазонов Ю.А., Зайцев Ю.В., Раабен А.А., Райхерт JI.A., Чернобыльский А.Г. -Заявка № 4020465/23-03 от 12.02. 86. Опубл. БИ. №15, 23.04.89.

49. Патент № 2100659, РФ. МКИ F04 F5/02. Струйная насосная установка // Сазонов Ю.А., Шмидт А.П., Елисеев В.Н., Малов Б.А., Юдин И.С. - Заявка №96112446/06 от 18.06.96. Опубл. БИ №36,27.12.97.

50. Патент № 2100660, РФ. МКИ F04 F5/02. Струйный аппарат // Сазонов Ю.А., Зайцев Ю.В., Елисеев В.Н., Малов Б.А., Юдин И.С. - Заявка №96112569/06 от 18.06.96. Опубл. БИ №36, 27.12.97.

51. Патент № 2100662, РФ. МКИ F04 F5/54. Струйная компрессорная установка // Сазонов Ю.А., Шмидт А.П., Елисеев В.Н., Малов Б.А., Тришин A.C. - Заявка № 96118795/06 от 18.09.96. Опубл. БИ№36, 27.19.97.

52. Патент № 2103563, РФ. МКИ F04 F 5/48. Способ дозирования специальной жидкости и устройство для его осуществления // Сазонов Ю.А., Корбмахер Г.К., Маракаев Т.А., Халиуллин Р.Ф. - Заявка № 95106831/06 от 24.04.95. Опубл. БИ №3,

27.01.98.

53. Патент № 2103568, РФ. МКИ F15 С 1/16. Диод струйный // Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Корбмахер Г.К., Маракаев Т.А., Ишмаков Р.Х. - Заявка №95117376/06 от 06.10.95. Опубл. БИ №3, 27.01.98.

54. Свидетельство на полезную модель № 9024, РФ. МКИ F04 B23/I0. Устройство для аэрирования жидкости // Елисеев В.Н., Котельников А.Н., Малов Б.А., Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Петров A.M. - Заявка № 98113221/20 от 14.07.98. Опубл. БИ №1,

16.01.99.

55. Свидетельство на полезную модель № 10803, РФ. МКИ F04 F5/00. Струйная насосно-компрессорная установка // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Петров A.M. - Заявка № 98117954/20 от 25.09.98. Опубл. БИ №8, 16.08.99.

56. Свидетельство на полезную модель №11274, РФ. МПК 6 F04 C3/03. Ротор центробежной машины // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Юдин И.С. - Заявка №9910742 7 от 07.04.99. Опубл. БИ №9, 16.09.99.

57. Патент №2130132, РФ. МКИ F04 F 5/54. Струйная компрессорная установка // Сазонов Ю.А., Шмидт А.П., Елисеев В.Н., Малов Б.А., Юдин И.С. - Заявка №97109500 от 16.06.97. Опубл. БИ№13, 10.05.99.

58. Патент № 2153103, РФ. МКИ F04 F5/54. Струйная насосная установка Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Шмидт А.П., Юдин И.С. - Заявка №98122731/06 от 17.12.98. Опубл. БИ №20, 20.07.2000.

59. Свидетельство на полезную модель №15367, РФ. МПК 7 F04 В19/00. Устройство для аэрирования жидкости // Елисеев В.Н., Котельников А.Н., Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Петров A.M. - Заявка № 2000110142 от 20.04.2000. Опубл. БИ № 28, 10.10.2000.

60. Свидетельство на полезную модель №15368, РФ. МПК 7 F04 В23/10. Насосная установка для перекачки нефти с высоким газовым фактором // Елисеев В.Н., Юдин И.С., Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Петров A.M. - Заявка № 2000112045 от 12.05.2000. Опубл. БИ № 28, 10.10.2000.

61. Патент №2159872, РФ. МПК 7 F04 F 5/54. Насосно-компрессорная установка // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Юдин И.С. - Заявка №99107727 от 07.04.99. Опубл. БИ №33,27.11.2000.

62. Свидетельство на полезную модель №30169, РФ. МПК 7 F04 F05/02. Струйный аппарат // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Заякин В.И. - Заявка №2001120031 от 18.07.2001. Опубл. БИ № 17, 20.06.2003.

63. Патент № 57389, РФ. МПК F04C 2/00. Насос // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. -Заявка № 2006106593/22 от 02.03.2006. Опубл. БИ №28, 10.10.2006.

64. Патент № 59752, РФ. МПК F04D13/10. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. - Заявка №2006124211/22 от

05.07.2006. Опубл. БИ №36, 27.12.2006.

65. Патент № 63468, РФ. МПК F04D13/10. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса // Сазонов Ю.А., Балденко Ф.Д., Захаров М.Ю., Заякин В.И., Мохов М.А. - Заявка № 2007100010/22 от 09.01.2007. Опубл. БИ №15, 27.05.2007.

66. Патент № 66789, РФ. МПК F04C 02/00. Насос-диспергатор И Сазонов Ю.А., Балденко Ф.Д., Захаров М.Ю., Заякин В.И., Мохов М.А. - Заявка №2007114031/22 от

16.04.2007. Опубл. БИ №27, 27.09.2007.

67. Патент № 72733, РФ. МПК F04D 13/10. Направляющий аппарат многоступенчатого центробежного насоса // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. - Заявка № 2007145071/22 от 04.12.2007. Опубл. БИ №12, 27.04.2008.

68. Патент № 72736, РФ. МПК F04F 5/14. Эжектор // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. -Заявка № 2007145158/22 от 04.12.2007. Опубл. БИ №12, 27.04.2008.

69. Патент №73412, РФ. МПК F04D 13/10. Ступень погружного многоступенчатого насоса // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. - Заявка №2008100254/22 от 15.01.2008. Опубл. БИ №14, 20.05.2008.

70. Патент №74174, РФ. МПК F04D 13/10. Ступень погружного многоступенчатого насоса Сазонов Ю.А., Ивановский В.Н., Заякин В.И. - Заявка №2008104400/22 от

11.02.2008. Опубл. БИ №17, 20.06.2008.

71. Патент № 77369, РФ. МПК Р040 29/22, 13/10. Рабочее колесо насоса // Сазонов Ю.А., Мохов М.А., Заякин В.И., Балденко Ф.Д., Захаров М.Ю. - Заявка №2007134597 от 18.09.2007. Опубл. БИ №29, 20.10.2008.

Подписано к печати 01 (О ■ Формат 60x90/16 Бумага офсетная Усл. п. л.

Тираж 100 экз. Заказ

Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина 119991, Москва, Ленинский проспект, 65 Тел.(499)233-93-49

Список обозначений.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ НАПРАВЛЕНИЙ В ОБЛАСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

1.1 Анализ направлений работ по исследованию струйной техники.

1.2 Анализ направлений работ по исследованию лопастных насосов.

1.3 Анализ технических решений, используемых при разработке лопастных насосов для добычи нефти.

1.4 Анализ алгоритмов, отражающих взаимосвязи баланса мощности с балансом напора.

1.5 Анализ вариантов преобразования второго уравнения Эйлера.

1.6 Основные задачи работы.

2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАСОСНО-ЭЖЕКТОРНЫХ УСТАНОВОК.

2.1 Алгоритмы для решения прямых и обратных гидродинамических задач в теории струйного насоса.

2.2 Алгоритмы решения прямых и обратных гидродинамических задач в теории жидкоструйного компрессора.

2.3 Алгоритм расчета характеристик эжектора для условий перекачки газожидкостных смесей.

2.4 Алгоритм расчета напорной характеристики лопастного насоса.

2.5 Баланс мощности лопастного насоса.

2.6 Выводы по главе 2.

3 ВЕРИФИКАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ.

3.1 Модели струйных насосов.

3.2 Модели жидкоструйных компрессоров.

3.3 Модели эжектора для перекачки газожидкостных смесей.

3.4 Модели центробежных машин.

3.5 Выводы по главе 3.

4 СТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

4.1 Исследование струйных насосов.

4.2 Исследование жидкоструйных компрессоров.

4.3 Исследование экспериментального насоса с рециркуляцией жидкости на выходе закрытого лопастного колеса.

4.4 Исследование экспериментального насоса с рециркуляцией жидкости на выходе полуоткрытого лопастного колеса.

4.5 Стендовые испытания моделей гибридных насосов.

4.6 Испытания насосов с открытыми рабочими колесами.

4.7 Выводы по главе 4.

5 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЖЕКТОРОВ И ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ.

5.1 Моделирование эжектора при перекачке газожидкостных смесей.

5.2 Моделирование жидкоструйного компрессора.

5.3 Моделирование стенда для испытаний многоступенчатых центробежных насосов.

5.4 Использование рециркуляции для регулирования насоса.

5.5 Особенности моделирования многоступенчатых лопастных насосов.

5.6 Формирование элементной базы из математических моделей.

5.7 Выводы по главе 5.

6 ПРАКТИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА И РЕАЛИЗАЦИЯ

РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

6.1 Применение насосно-эжекторных установок при бурении скважин.

6.2 Применение насосно-эжекторных установок в системе подготовки нефти, газа и воды.

6.3 Испытания и применение разработанных лопастных насосов.

6.4 Внедрение методических разработок.

6.5 Выводы по главе 6.

Насосно-эжекторные установки широко используют в технологических системах при добыче и переработке нефти и газа, при бурении и ремонте скважин, а также при реализации энергосберегающих технологий, включая утилизацию низконапорного газа и способы водогазового воздействия на продуктивные пласты. На стадии проектирования и внедрения нового оборудования доводка насосно-эжекторной установки на экспериментальных стендах или в промысловых условиях представляет сложную и дорогостоящую исследовательскую работу. Насосное оборудование такого типа отличается многообразием схем подключения к технологическим системам, при этом естественные или технологически обоснованные изменения условий эксплуатации могут приводить к существенным отклонениям от оптимальных режимов работы. В ходе проектирования и подбора оборудования возрастает роль математических моделей и применяемых методик, позволяющих решать прямые и обратные гидродинамические задачи и прогнозировать изменение характеристик насосов. Наибольший практический интерес представляют модели, открывающие новые возможности для более глубокого изучения рабочих процессов в насосах, с возможностями создания быстродействующих программ и систем для работы в режиме реального времени, с перспективой введения функций самообучения.

Особенности работы насосного оборудования, при перекачке газожидкостных смесей, изучаются преимущественно путем выполнения сложных физических экспериментов. При этом некоторые условия работы насосов трудно или даже невозможно смоделировать на стенде. Остаются пока малоизученными взаимосвязи рабочих процессов и определяющих геометрических размеров рабочих камер эжектора и многоступенчатого центробежного насоса, работающих в единой системе. Многоступенчатые лопастные насосы в нашей стране давно уже стали доминирующим оборудованием при добыче нефти и их доля в объеме добычи постоянно увеличивается. Осложнение условий эксплуатации и расширение областей применения таких насосов требует больших затрат на проведение работ по созданию новых конструкций и типоразмеров насосных установок.

Для сокращения затрат времени и ресурсов на разработку и внедрение насосно-эжекторных установок требуется более широко использовать современные подходы к проектированию, с уточнением и усовершенствованием методик стендовых испытаний. Применение новых математических моделей и методов проектирования позволяет удешевить проектные, экспериментальные и пусконаладочные работы, ускорить внедрение наиболее совершенных конструкций. Для анализа разнообразных гидравлических систем с насосно-эжекторными установками требуется универсальная система алгоритмов. В этой связи разработка методологических основ конструирования насосно-эжекторных установок представляется актуальной.

С учетом актуальности рассматриваемой темы определена цель диссертационной работы.

Цель работы — разработка методологических основ создания и эффективного применения насосно-эжекторных установок, с использованием универсальных математических моделей, позволяющих сократить сроки и повысить качество проектных, исследовательских и пусконаладочных работ.

Для достижения поставленной цели необходимо рассмотреть ряд задач, которые решаются в данной работе:

• проанализировать практические аспекты выбора и применения фрагментов из информационного потока для формирования единой теории и методологии конструирования насосно-эжекторных установок с расширенным использованием математических моделей;

• разработать универсальные алгоритмы и методики для решения основной группы прямых и обратных гидродинамических задач при проектировании насосно-эжекторных установок, применительно к условиям перекачки однофазных сред и газожидкостных смесей, с возможностью расчета напорных характеристик на основе геометрических размеров проточной части в рабочих камерах;

• выполнить верификацию разработанных методик, в том числе путем сравнения с экспериментальными и расчетными данными других авторов;

• выполнить стендовые и расчетно-теоретические исследования основных компонентов насосно-эжекторных установок, и на основе выполненных исследований разработать новые технические решения и оборудование;

• выполнить практическую проверку разработанного оборудования и реализовать на практике результаты работы в условиях различных предприятий нефтегазовой промышленности.

Научная новизна выполненной работы заключается в следующем.

1. Разработана система математических моделей и оригинальных численных алгоритмов для решения группы прямых и обратных гидродинамических задач при конструировании насосно-эжекторных установок.

2. Разработана методика расчета характеристик струйного насоса с учетом формы эпюры скоростей и коэффициента сжатия рабочей струи, численными и физическими экспериментами обоснован выбор критерия гидродинамического подобия для струйных насосов.

3. Разработана методика расчета характеристик жидкоструйного компрессора с учетом формы эпюры скоростей и коэффициента сжатия рабочей струи, численными и физическими экспериментами обоснован выбор критерия гидродинамического подобия для жидкоструйных компрессоров. Выполнена экспериментальная проверка адекватности разработанных моделей струйных аппаратов.

4. На основе разработанных алгоритмов для струйных насосов и жидко струйных компрессоров создан вариант единой теории и методика расчета характеристик жидкоструйного эжектора для перекачки газожидкостных смесей; проверена адекватность разработанных моделей.

5. Разработаны математические модели одноступенчатых и многоступенчатых центробежных насосов, с учетом аналогий рециркуляции в каналах струйных усилителей, эжекторов и лопастных насосов. Выполнена частичная модернизация теории лопастных насосов, позволившая на основе первого и второго уравнения Эйлера по геометрическим размерам каналов проточной части лопастных насосов рассчитывать их напорные характеристики. Разработан способ решения задачи А.И. Степанова о напорной характеристике насоса.

6. Разработаны алгоритмы и методики расчета напорных характеристик центробежного насоса с учетом возможностей перекачки газов или газожидкостных смесей, проверена адекватность разработанных моделей.

7. Разработана математическая модель стендовой установки для испытаний многоступенчатого лопастного насоса на газожидкостных смесях, с учетом режимов работы с искусственной кавитацией. Проверена адекватность разработанной модели сопоставлением полученных расчетных данных с результатами физических экспериментов, выполненных другими авторами.

8. На основе результатов стендовых и расчетно-теоретических исследований установлены новые взаимосвязи геометрических и гидродинамических параметров, позволяющие разрабатывать новые технические решения для насосно-эжекторных установок с возможностями создания расчетных программ и управляющих систем для работы в режиме реального времени.

9. С использованием разработанной методологии проектирования разработано и запатентовано новое оборудование, в том числе насосноэжекторные установки, струйные аппараты, высоконапорные лопастные насосы и диспергаторы.

Новизну выполненных разработок подтверждают 3 авторских свидетельства СССР и 40 патентов РФ на изобретения и полезные модели.

На основе результатов теоретических, экспериментальных и промышленных исследований обоснованы принципы создания и эффективного применения насосно-эжекторных установок при перекачке газов, жидкостей и газожидкостных смесей. Практическая значимость диссертационной работы определяется возможностью использования ее результатов (модели, алгоритмы, конструкции) при решении практических задач по конструированию, производству и подбору насосно-эжекторных установок, а также отдельных струйных насосов и компрессоров, центробежных насосов и вентиляторов.

Результаты диссертационной работы реализованы на практике, в том числе методические и конструкторские разработки. Ряд новых технических решений запатентован и поставлен на производство.

Разработанная методика расчета струйных насосов внедрена во Всесоюзном научно-исследовательском институте буровой техники (1989 г.), в Московском институте нефти и газа (1989 г.), в ПО «Оренбургнефть» (1994 г.). Методика расчета струйных компрессоров внедрена в ОАО «Оренбургнефть» (1999 г.). Методики позволяют без проведения ряда дорогостоящих физических экспериментов прогнозировать характеристики насосных установок для меняющихся условий эксплуатации.

На основе разработанных методов под руководством и при непосредственном участии автора разработана конструкторская документация, по которой создано и применяется следующее запатентованное оборудование: насосно-эжекторные установки для систем сбора и подготовки нефти, газа и воды; насосно-эжекторные установки для аэрации промывочной жидкости при бурении скважин; герметичные эжекторные насосные установки для закачки ингибиторов коррозии; насосы-диспергаторы для добычи нефти.

Разработанный и запатентованный модуль насосный - диспергатор МНД01 поставлен на производство на «Дмитровском экспериментальном механическом заводе» (2008 г.)

Разработанный и запатентованный эжектор ОБК5 поставлен на производство на предприятии ООО «Союзконверсия» в городе Оренбург (2000 г.). Эжектор ОБК5 сертифицирован: сертификат соответствия № РОСС RU.H003.B02494; разрешение на применение № РРС 00-29095.

Результаты исследований реализованы в учебном процессе на кафедре «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности» РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина (1997 г.).

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения, содержит 193 рисунка и 3 таблицы. Работа в целом изложена на 394 страницах, в том числе на 73 страницах представлено 10 приложений.

Основные результаты диссертационной работы:

1. Разработан комплекс из взаимосвязанных алгоритмов и программ, составляющий основу подготовленной методологии конструирования насосно-эжекторных установок, что позволяет использовать возможности численного моделирования, начиная со стадии формирования технического задания и проработки отдельных эскизов.

2. Разработаны математические модели и методики расчета для решения ряда прямых и обратных задач теории струйных аппаратов:

- методика расчета характеристик струйного насоса. Учтено влияние эффекта сжатия рабочей струи и неравномерности эпюры скоростей. Предложен универсальный критерий гидродинамического подобия - а для всех типов жидкоструйных аппаратов.

- методика расчета геометрических размеров проточной части струйного насоса. Учтена взаимосвязь геометрии струйного насоса с характеристиками силового динамического (или объемного) насоса «Р-а», «N-а». Оптимизационные задачи ' предложено решать с учетом выявленного экстремума функции «Р-а».

- методика расчета характеристик жидкоструйного компрессора. Учтено влияние эффекта сжатия рабочей струи и неравномерности эпюры скоростей, с возможностью применения двухпоточного соплового аппарата.

- методика расчета геометрических размеров проточной части жидкоструйного компрессора. Учтена взаимосвязь геометрии струйного компрессора с характеристиками силового динамического (или объемного) насоса. Предложены алгоритмы для решения оптимизационных задач, с учетом абсолютного давления газа и давления рабочей жидкости на входе в компрессор. методика расчета характеристик эжектора при перекачке газожидкостных смесей. Предложена и проверена гипотеза, позволяющая объединять и использовать теорию струйного насоса с теорией жидкоструйного компрессора при решении задач по перекачке газожидкостных смесей. Предложен алгоритм создания единой теории для жидкоструйного эжектора, перекачивающего жидкость, газожидкостную смесь или газ. Предложены алгоритмы для оптимизации программ физических экспериментов.

3. Разработаны математические модели и методики расчета для решения ряда прямых и обратных задач теории лопастных насосов:

- методика расчета характеристик центробежного насоса. Предложен вариант решения прямой задачи А.И. Степанова о расчете напорной характеристики насоса, путем уточнения роли рециркуляции жидкости на входе и выходе рабочего колеса. Показано, что помимо потерь мощности рециркуляция жидкости вызывает и дополнительное повышение давления насоса, предложены соответствующие алгоритмы для составления баланса напора и баланса мощности.

- методика расчета характеристик многоступенчатого центробежного насоса при перекачке жидкостей и газожидкостных смесей. На основе теории подобия предложен вариант расчета распределения давления по ступеням насоса. Учтены отличия рециркуляции в многоступенчатом насосе от рециркуляции в одноступенчатом лопастном насосе, предложены соответствующие уточнения к методике расчета. методика расчета характеристик центробежного насоса при выполнении стендовых исследований на газожидкостных смесях. Учтены особенности системы регулирования стенда, с принудительной подачей газа, вызывающей искусственную кавитацию и дискретность в регулировке давления. Показаны различия двух методов представления результатов испытаний: метод с постоянным или метод с переменным количеством работающих ступеней для экспериментальных точек, формирующих линию напорной характеристики многоступенчатого насоса.

- методика расчета характеристик центробежных вентиляторов. На основе теории подобия предложены универсальные алгоритмы для насосов и вентиляторов.

4. На разработанной стендовой установке выполнены физические эксперименты со струйными насосами. Исследована взаимосвязь коэффициента сжатия рабочей струи с другими геометрическими и гидродинамическими параметрами. Показана определяющая роль коэффициента гидродинамического подобия. Рассмотрены приемы, когда условие подобия по характеристикам насосов достигается без соблюдения геометрического подобия твердых стенок проточной части.

5. На разработанной стендовой установке выполнены физические эксперименты с жидкоструйными компрессорами. Исследована взаимосвязь коэффициента сжатия рабочей струи с другими геометрическими и гидродинамическими параметрами. На основе результатов исследований разработаны и запатентованы технические решения для эжекторов различного назначения.

6. Выполнены физические эксперименты с лопастными насосами. На стендовой установке исследованы экспериментальные центробежные, вихревые и центробежно-вихревые насосы при использовании колес открытого типа. На основе выполненных исследований разработаны и запатентованы технические решения по конструкции лопастных насосов различного назначения.

7. Проведена верификация разработанных алгоритмов и методик.

8. Сформулированные принципы и разработанные методики расчета позволили создать насосное оборудование, эффективность применения которого подтверждена многочисленными промышленными испытаниями. Эжектор марки ОБК5 и насос-диспергатор МНД01 поставлены на производство. На эжектор ОБК5 оформлен сертификат соответствия и разрешение на применение.

9. Выполненные научные, исследовательские и конструкторские работы позволили предложить новые технические решения и методики, обеспечивающие повышение эффективности применения эжекторов, лопастных и объемных насосов и насосно-эжекторных установок в целом. Разработанные методики расчета внедрены в учебном процессе и практически используются при производстве насосно-эжекторных установок.

В соответствии с полученными результатами сделаны следующие основные выводы:

1. Экспериментальными и практическими работами показано, что разработанная система конструирования для насосно-эжекторных установок позволяет решать основную часть прямых и обратных гидродинамических задач, связанных с прогнозированием напорных характеристик и профилированием проточной части.

2. На основе результатов теоретических и стендовых исследований показано, что при использовании универсального критерия гидродинамического подобия теория струйных насосов может быть объединена с теорией жидкоструйных компрессоров в рамках разработанной системы, что позволяет создавать варианты единой теории эжектора для условий перекачки газожидкостных смесей, жидкостей и газов.

3. Комплексный подход к изучению струйной техники и лопастных насосов показал, что аналогии гидродинамических процессов в разных машинах могут служить ' базой для частичной модернизации теории центробежных насосов, что позволяет на новом уровне использовать старые алгоритмы, с повышением точности расчета и с возможностями оцифровки старых баз данных. При этом появляются новые возможности для хранения и обработки графической информации о насосном оборудовании.

4. Выполненные численные эксперименты показали, что при разработке математической модели многоступенчатого центробежного насоса алгоритм расчета должен быть дополнен следующими моделями: модель течения газожидкостной смеси в каналах насоса со скоростью распространения звука в этой среде; модель распространения кавитации по длине многоступенчатого насоса при перекачке жидкостей и газожидкостных смесей; модель течения сжимаемой среды в каналах многоступенчатого насоса.

5. Выполненные научно-исследовательские и конструкторские работы, а также практические работы на предприятиях нефтегазовой отрасли показали, что разработанные основы методологии конструирования позволяют расширить применение численных экспериментов для ускорения внедрения новых и наиболее совершенных конструкций насосно-эжекторных установок. Разработанные алгоритмы дают новые возможности для создания быстродействующих программ, работающих в режиме реального времени, что актуально для современных систем управления насосами, и для прогнозирования характеристик насосного оборудования, начиная со стадии проработки первых эскизов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные теоретические и стендовые исследования, промысловые испытания и практическое использование разработанного оборудования показали, что повышение эффективности разработки и применения насосно-эжекторных установок может быть достигнуто за счет внедрения разработанных в диссертации методологических основ конструирования, позволяющих сократить сроки и повысить качество проектных, исследовательских и пусконаладочных работ.

При создании алгоритмов для расчета нефтяного и газового насосного оборудования учитывают ряд дополнительных процессов и условий: лопастные и вихревые рабочие процессы; насосный и турбинный рабочий процесс; коалесценция и диспергирование; кавитация в жидкости и в газожидкостной смеси; сепарация в многофазных средах; наличие твердых частиц в потоке; точечный или распределенный подвод энергии; последовательное и параллельное соединение машин; одноступенчатые или многоступенчатые машины; потери гидравлические на трение и на удар с процессом частичного восстановления давления; постоянные и переменные коэффициенты сопротивления; развитие или затухание отдельных процессов в различных точках рабочей камеры машины при изменении расхода рабочего тела; изменения физических свойств жидкости или газожидкостной смеси в различных точках проточной части машины; наличие осевой симметрии для твердых стенок и для потока; используемые способы регулирования машины; установившиеся и импульсные режимы течения в отдельных зонах. Учитывая многообразие и сложность перечисленных вопросов, можно говорить о больших перспективах применения компьютерных технологий при конструировании новых динамических машин. В данной работе предложены алгоритмы, выполняющие роль связующих элементов, которые позволили сформировать основы методологии для решения основной группы прямых и обратных задач по насосно-эжекторным установкам. Намеченные в работе цели достигнуты, а поставленные задачи решены. Сформулированы основные принципы проектирования насосно-эжекторных установок, в частности:

• для моделирования разнообразных и меняющихся условий эксплуатации необходимо сформировать универсальную элементную базу, состоящую из отдельных блоков; в блоке представлен отдельный алгоритм или база данных по результатам физических или численных экспериментов; все блоки разделены на группы - для эжекторов, одноступенчатых и многоступенчатых лопастных насосов; в каждой группе содержатся алгоритмы для прямых и обратных задач;

• методики расчета и подбора оборудования, основанные на теории подобия, должны быть дополнены методиками, описывающими рабочие процессы в реальном масштабе, с учетом абсолютного давления и конкретных геометрических размеров гидравлических каналов в насосах; при подборе насосного оборудования должны быть проанализированы гидродинамические схемы эжекторов и лопастных насосов;

• предпочтение должно быть отдано комплексным методикам и алгоритмам, описывающим взаимосвязанные рабочие процессы в эжекторе, в силовом насосе, в каналах и управляющих элементах рассматриваемой гидравлической системы, с учетом меняющихся начальных условий и технологических возможностей влиять на свойства перекачиваемой среды;

• выбор схемы цилиндрической или ступенчатой камеры смешения для эжектора следует вести с учетом условий возникновения срыва перекачки при колебаниях давления в проточной части эжектора; подбор соплового аппарата для эжектора следует вести с учетом влияния его конструкции на оптимальное значение длины камеры смешения и с учетом местоположения участка со скачком давления в камере смешения;

• при выполнении практических работ и стендовых исследований подбор центробежного насоса для газожидкостных смесей необходимо выполнять с учетом условий возникновения кавитации, сопровождающейся образованием вентилируемой каверны, и с учетом условий течения газожидкостной смеси с предельной скоростью, ограниченной скоростью звука в газожидкостной смеси; для подобных задач разработаны специальные алгоритмы;

• разработку или подбор лопастного насоса следует вести с учетом выявленных различий в рабочих процессах одноступенчатого и многоступенчатого центробежного насоса; для подобных задач выполнена частичная модернизация теории лопастных насосов, при совместном рассмотрении лопастных и вихревых рабочих процессов;

• при конструировании и моделировании последовательность подключения отдельных блоков и программ определяется в соответствии со схемой подключения насосного оборудования к гидравлической системе.

1. Кирилловский Ю.Л., Подвидз Л.Г. Рабочий процесс и основы расчета струйных насосов // Труды ВИГМ. Вып. 26. - М.: ВИГМ, 1960. - С. 96-135.

2. Подвидз Л.Г. Насосные установки импульсного действия. Известия вузов. Машиностроение. 1980 - №9 - с.51-56.

3. Каменев П.Н. Гидроэлеваторы в строительстве.- М.: Стройиздат, 1970.416 с.

4. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. М.: Энергоатомиздат, 1989.-352 с.

5. Воронкова H.A. Разработка и исследование струйного элеватора для регулирования теплоснабжения зданий промпредприятий.// Дисс. . канд. техн. наук.- М.: Моск. энергет. ин-т, 1976.- 194 с.

6. Петухова Г.А. Исследование рациональных профилей водоструйных аппаратов. //Дисс. . канд. техн. наук.- М.: Моск. энергетич. ин-т., 1971. -137с.

7. Мускевич Г.Е. Гидравлические исследования и расчет водоструйных аппаратов (гидроэлеваторов) // Дисс. . канд. техн. наук. Ростов-на Дону: Юж. НИИГиМ, 1970.- 242 с.

8. Авторское свидетельство № 165109, СССР. МКИ В65 G53/30. Кольцевой гидроэлеватор // Мускевич Г.Е. Опубл. БИ №17, 22.07.64.

9. Мустафин Х.Ш. Гидравлика земснарядов, оборудованных эжекторным грунтозаборником // Дисс. . д-ра техн. наук.- Л: Ленингр. политехи, институт, 1971.- 356 с.

10. Скорупко A.M. Гидродинамические исследования кольцевых струйных насосов // Дисс. . канд. техн. наук.- Одесса: Одесский политехи, ин-т, 1978.149 с.

11. Кудирка A.A., Гланц Д.М. Разработка струйных насосов для циркуляционных систем водо-водяных кипящих реакторов // Труды американского общества инженеров-механиков. Энергетические машины и установки. М.: Мир, 1974.- №1- С. 7-13.

12. Кудирка A.A., Декостер М.А. Кавитация в струйных насосах с высокотемпературной и низкотемпературной водой // Труды американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов. М.: Мир, 1979.- №1- С. 214-221.

13. Аркадов Ю.К. Новые газовые эжекторы и эжекционные процессы. — М.: Изд-во Физико-математической литературы, 2001. 336 с.

14. Лямаев Б.Ф. Гидроструйные насосы и установки. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988.-256 с.

15. Нг Т.Т., Отис. Д.Р. Экспериментальное исследование радиального эжектора с изменяемой геометрией // Труды американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов.- М.: Мир, 1979.- №4 С.201- 204.

16. Моллер П.С. Несжимаемое течение в радиальном диффузоре, образованном двумя близко расположенными дисками // Труды американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов.- М.: Мир, 1966. №1 - С.125-135.

17. Петрина Н.П. Лопастные и струйные насосы. Л.: ЛВВМИУ, 1974,-278с.

18. Брудный Челядинов С.Ю., Иоаннесян Ю.Р. Некоторые вопросы теории применения струйных мультипликаторов расхода в турбобуре // Турбобуры с наклонной линией давления. Под общей редакцией P.A. Иоаннесяна. - М.: Недра, 1969. - С. 40-45.

19. Брудный-Челядинов С.Ю. Теоретические и экспериментальные исследования турбобуров со струйными мультипликаторами расхода (со струйными аппаратами) для- бурения глубоких скважин // Автореферат дисс. . канд. техн. наук.- М.: ВНИИБТ, 1971.- 20 с.

20. Карамбиров С.Н. Гидравлические характеристики струйных аппаратов для узлов присоединения к групповым водозаборам // Дисс. . канд. техн. наук.- М.: Моск. гидромелиорат. ин-т, 1982.- 197 с.

21. Залманзон JI.A. Теория элементов пневмоники.- М.: Наука, 1969.-508 с.

22. Рехтен A.B. Струйная техника. Основы, элементы, схемы // Пер. с нем. A.A. Левин. М.: Машиностроение, 1980. - 237 с.

23. Бадах В.Н. Особенности гидродинамики проточной части гидравлических струйных усилителей и их влияние на выходные характеристики // Дисс. . канд. техн. наук. Киев: Киев, ин-т инж. гражд. авиации, 1984. - 184 с.

24. Расчет и проектирование устройств гидравлической струйной техники // В.П. Бочаров, В.Б. Струтинский, В.Н. Бадах, П.П. Таможний.- К.: Техника, 1987.- 127 с.

25. Комплекс элементов и узлов агрегатно-интегральной струйной техники (АИСТ) // Ванский Ю.В., Зазулов В.И., Касимов A.M., Короткое Ф.А.,

26. Пейсахович А.И. /Пневматика и гидравлика. Приводы и системы управления. Сборник статей. Вып. №4.- М.: Машиностроение, 1977. С.80-92.

27. Шульгин Ю.А. Математическая модель струйного вихревого устройства в неустановившемся режиме его работы // Пневматика и гидравлика. Приводы и системы управления. Сб. статей. Вып. 13 //Под. общ. ред. Е.В.Герц.- М.: Машиностроение, 1987,- С. 304.

28. Белаш В.А., Левин В-С. Исследование течений в элементах струйной автоматики // Пневматика и гидравлика. Приводы и системы управления. Сб. статей. Вып. 13. Под общ. ред. Е.В.Герц.- М.: Машиностроение, 1987.- С. 152-158.

29. Фабер Т.Е. Гидроаэродинамика. М.: Постмаркет, 2001. - 560 с.

30. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М.: Машиностроение, 1978. - 463 с.

31. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти: учебное пособие для вузов по специальности "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений". 2-е изд. - М.: Нефть и газ, 2007. - 826 с.

32. Патент РФ № 1831593, МКИ F 04 F 5/54. Способ извлечения неоднородной многофазной среды из скважины /Дроздов А.Н., Игревский В .И., Ляпков П.Д., Мищенко И.Т., Богомольный Г.И.- Заявка 4491081/29 от 29.06.88. Опубл. БИ. №28, 30.07.93.

33. Дроздов А.Н. Обобщение характеристик жидкостно-газовых эжекторов // Экспресс-информация ВНИИОЭНГ. Сер. «Техника и технология добычи нефти и обустройство нефтяных месторождений». Вып. 9. М., ВНИИОЭНГ, 1991.-С. 18-22.

34. Дроздов А.Н., Демьянова Л.А. Исследование процесса эжектирования струйного аппарата при истечении через сопло газожидкостной смеси // Нефтепромысловое дело. 1994 - №3-4.- С. 12.

35. Применение струйных насосов для подъема продукции скважин / В.П. Марьенко, С.Д. Миронов, И.Т. Мищенко и др. М.: ВНИИОЭНГ, 1986. - 38 с.

36. Джавадян A.A., Яремийчук P.C. Применение струйных аппаратов при интенсификации притока нефти // Нефтяное хозяйство.- М.: Недра, 1988.- №8 С. 37- 39.

37. Авторское свидетельство №1551840, СССР. МКИ F04 F5/54. Скважинная насосная установка / Яремийчук P.C., Белей И.В., Лопатин Ю.С., Храбатин М.Г., Холодюк В.Д., Домальчук A.A.- Заявка №4449704/25 от 29.06.88. Опубл. БИ. №11, 23.03.90.

38. Цепляев Ю.А. О рациональной форме проточных каналов струйного насоса // Труды Гипротюменьнефтегаза. Вып. 34 Тюмень: 1972,- С. 114-119.

39. Авторское свидетельство СССР № 823656. МКИ F04 F5/00. Струйный аппарат / Цепляев Ю.А., Шендель А.Н. Опубл. БИ №15, 1981.

40. Петри Х.Л., Вильсон П.М., Смарт Э.Э. Струйные насосы для нефтяных скважин. Часть 1. / Нефть, газ и нефтехимия за рубежом 1983-№11- С.5-12.

41. Петри Х.Л., Вильсон П.М., Смарт Э.Э. Струйные насосы для нефтяных скважин. Часть 2. / Нефть, газ и нефтехимия за рубежом.-1983-№12-С.23-25.

42. Петри Х.Л., Вильсон П.М., Смарт Э.Э. Струйные насосы для нефтяных скважин. Часть 3. / Нефть, газ и нефтехимия за рубежом.-1984-№1-С.13-18.

43. Васильев Ю.Н., Гладков Е.П. Экспериментальные исследования вакуумного водовоздушного эжектора с многоствольным соплом // Лопаточные машины и струйные аппараты. Вып. 5.- М.: Машиностроение, 1971.- С. 262-306.

44. Донец К.Г. Гидроприводные струйные компрессорные установки. М.: Недра, 1990.- 174 с.

45. Авторское свидетельство №777263, СССР. МКИ F04 F5/08. Насосная установка / Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B. Заявка №2731288/25 от 25.01.79. Опубл. БИ№41, 07.11.80.

46. Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B. Утилизация нефтяного газа горячего сепаратора с помощью насосно-эжекторной установки // РНТС. Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 1979.- №8- С.45-48.

47. Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B. Утилизация нефтяного газа с помощью насосно- эжекторной установки в НГДУ "Кинельнефть" // Нефтяное хозяйство.- 1979- №7- С. 42-44.

48. Городивский A.B. Повышение эффективности насосно-эжекторных установок для утилизации нефтяных газов // Автореферат дисс. . канд. техн. наук.- М.: ВНИИГАЗ, 1986. 21с.

49. Patent № 5628623, US. F 04 F 5/46. Fluid jet ejector and ejection method // Skaggs Bill D.- Appl. No.: 217981.-25.3.94. Date of patent: 13.5.97.

50. Рошак И.И., Городивский A.B., Донец К.Г. Сбор нефтяного газа на дожимной насосной станции // РНТС. Нефтепромысловое дело.- М.: ВНИИОЭНГ, 1981.- №8- С.44-46.

51. Авторское свидетельство №1373907, СССР. МКИ F04 F5/54. Рабочая жидкость для насосно-эжекторной установки // Бакин A.B., Рошак И.И., Черников A.C., Городивский A.B., Киргизов A.A. Заявка №4132659/25 от 15.08.86. Опубл. БИ. №6, 15.02.88.

52. Рошак И.И., Городивский A.B. Опыт эксплуатации насосно-эжекторной установки для утилизации нефтяного газа // Нефтяное хозяйство.- 1981-№2- С. 50-52.

53. Авторское свидетельство №1373906, СССР. МКИ F04 F5/54. Насосная установка // Рошак И.И., Наговицин Ф.Г., Городивский A.B., Сасункевич В.П. Заявка №4098993/25 от 09.06.86. Опубл. БИ. №6, 15.02.88.

54. Патент 2016266, РФ. МКИ F04 F5/54. Насосно-эжекторная установка // Городивский A.B., Рошак И.И., Городивский Л.В. Заявка № 5023120/29 от 14.11.91. Опубл. БИ №13, 15.07.94.

55. Городивский A.B., Рошак И.И., Донец К.Г. Промысловые испытания жидкостно-газового эжектора различных конструкций // Нефтяное хозяйство.- 1984 -№3 С.48-50.

56. Басаргин Б.Н. Исследование гидродинамики и массообменной способности аппаратов инжекторного типа // Дисс. . д-ра техн. наук.-Ярославль: Ярославский политехи, ин-т, 1974. — 372 с.

57. Каннингэм Р.Г. Сжатие газа с помощью жидкоструйного насоса // Труды американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов.- М.: Мир, 1974. №3 - С. 112-128.

58. Каннингэм Р.Г., Допкин Р.Ж. Длины участка разрушения струи и смешивающей горловины жидкоструйного насоса для перекачки газа // Труды американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов. М.: Мир, 1974.- №3 - С. 128- 141.

59. Каннингэм Р.Г., Хенсен А.Г., На Т.У. Кавитация в струйном насосе // Труды американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов. М.: Мир, 1970.- №3 - С. 79-91.

60. Дроздов А.Н., Егоров Ю.А. Подбор оборудования для осуществления водогазового воздействия на нефтяные пласты // Нефтепромысловое дело, № 5/2005.-С. 16-21.

61. Патент № 2190760, РФ. МКИ Е 21 В 43/20. Способ водогазового воздействия на пласт // Дроздов А.Н., Фаткуллин A.A. Заявл. 25.01.2001. Опубл. 10.10.2002, Б.И. № 28.

62. Авторское свидетельство №1749556, СССР. МКИ F04 F5/54. Насосно-эжекторная установка // Дроздов А.Н., Игревский В.И., Божайкин С.Г., Танеев Р.Г. Заявка №4803082/29 от 21.03.90. Опубл. БИ. №27.- 23.07.92.

63. Кабдешева Ж.Е. Разработка технологий эксплуатации скважин и обработки призабойной зоны струйными насосами // Дисс. . канд. техн. наук. — М. : РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. 2003. - 171 с.

64. Верещагин Л.Ф., Семерчан A.A., Филлер Ф.М. Некоторые исследования струи воды, вытекающей под давлением до 2000 кгс/см2 // Известия Академии Наук СССР, ОТН. 1957. - №1.- С.57-60.

65. К вопросу о применении жидкостных струй, вытекающих под давлением до 1000 кГ/см2 в эжекторах // Семерчан A.A., Филлер Ф.М., Дембо Н.С., Кузин H.H./ Инженерно-физический журнал. Том III, №2. - 1960.-С.61-66.

66. Мансуров В.И. Выбор конструктивных параметров струйных элементов // Пневматика и гидравлика. Приводы и системы управления. Сб. статей. Вып. №3.- М.: Машиностроение, 1976 С.271-277.

67. Арсеева Н.В., Арсеев A.B., Китаев Б.И. Разработка метода инженерного расчета строения свободных затопленных осесимметричных струй, вытекающих из сопел различного профиля // Сборник трудов ВНИИМТ. №15.-М, 1968.- С. 134-153.

68. Крокет К.А., Ап Е.Л. Острота кромки стандартных диафрагм, ее измерение и влияние на величину коэффициента истечения // Труды американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов. М.: Мир, 1973. - №2 - С. 178-182.

69. Кталхерман М.Г., Харитонова Я.И. Исследование распространения струи в канале // Известия Сибирского отделения АН СССР. Серия технических наук.- Новосибирск: Наука, 1969. №8, вып.2. - С.36-44.

70. Линхард Дж.Х.У, Линхард Дж.ХТУ. Коэффициенты скорости для свободных струй, истекающих из отверстий с острыми кромками // Трудыамериканского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов. М.: Мир, 1984. - №1 - С. 117-122.

71. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Физматгиз, 1960.-716с.

72. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. В 2 ч. Ч. 1. — М.: Наука, 1991.-600 с.

73. Поликовский М.В. К расчету входного участка эжектора // Известия Академии Наук СССР. ОТН. М, 1957.- №1- С.61-69.

74. Кукьян А.А. Экспериментальные исследования влияния несоосности расположения насадки и камеры смешения струйного насоса на его рабочие характеристики // Межвуз. сб. тр. Перм. политехи, ин-т. № 189. 1976. - С. 95-100.

75. Croft D.R., Williams P.D.,Tay S.N. Numerical analysis of jet pump flows. "Numer. Methods Laminar and Turbulent Flow. Proc. Jst. Int. Conf. Swansea, 1978" London-Plymouth, 1978, 741-753.

76. Schmitt H. Diversity of jet pumps and ejector techniques. "Proc. 2nd Symp. Jet Pumps and Ejectors and Gas Lift Techn., Cambridge, 1975",Cranfield, 1975, A4/35-A4/49 Discuss.,X31-X33.

77. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика (основы механики жидкости). — М.: Стройиздат, 1965. 275 с.

78. Альтшуль А.Д. Местные гидравлические сопротивления при движении вязких жидкостей. М.: Гостоптехиздат, 1962. - 116 с.

79. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям.- М.: Машиностроение, 1975.- 600 с.

80. Патент № 2057253, РФ. МКИ F 04 F 5/14. Двухступенчатый эжектор // Зайнятулов И.И., Кудрявцев В.В., Харитонов В.Т., Каменский С.Д., Колесников А.И. Заявка №95108261/29 от 31.05.95. Опубл. БИ. №9, 27.03.96.

81. Патент № 684162, РФ. МКИ F04 F5/02. Водоструйный эжектор // Ефимочкин Г.И. Заявка № 2597729 от 28.03.1978. Опубл. БИ №33. -05.09.1979.

82. Лузин С.Н. Исследование и разработка технологических процессов и технических средств для освоения скважин с использованием компрессоров низкого давления // Дисс. . канд. техн. наук. Краснодар: НПО "Бурение", 1991.- 154с.

83. Мазурин Э.Б. Повышение эффективности поршневого вакуумного насоса системы МВТУ за счет применения эжекторной приставки // Автореферат дисс. канд. техн. наук.-М: МГТУ им.Н.Э. Баумана, 1999.-16 с.

84. Патент № 1201557, РФ. МПК F04F 05/04, 05/54. Способ сжатия газа // Запорожец Е.П., Мильштейн Л.М., Зиберт Г.М. Заявка № 3615794 от 05.07.1983. Опубл. 30.12.1985.

85. Патент № 1321178, РФ. МПК F04F 05/04, 05/54. Способ сжатия газа // Зиберт Г.М., Запорожец Е.П. Заявка № 3949119 от 29.08.1985. Опубл. 15.01.1994.

86. Спиридонов E.K. Теоретические основы расчета и проектирования жидкостногазовых струйных насосов // Автореферат дисс. д-ра. техн. наук. М.: НПО'Тидромаш", 1996. - 34 с.

87. Темнов В.К., Спиридонов Е.К. Об эжекции прерывистой струей. Известия вузов. Энергетика. 1976 - №9 - С.94-98.

88. Особенности насосной добычи нефти на месторождениях Западной Сибири // Уразаков K.P., Багаутдинов Н.Я., Атнабаев З.М. и др. М.: ВНИИОЭНГ, 1997. - 56 с.

89. Патент № 2135743, РФ. МКИ Е21В37/06. Скважинная дозирующая насосная установка // Атнабаев З.М., Уразаков K.P. Заявка № 97119030 от 18.11.1997. Опубл. БИ №27.-27.08.1999.

90. Патент № 2139422, РФ. МКИ Е21В43/25. Струйный аппарат для промывки скважин // Султанов Б.З., Вагапов С.Ю., Хусни Х.М. Заявка 97109670 от 10.06.1997. Опубл. 10.10.1999.

91. Применение струйных аппаратов в системе нефтегазосбора // Обзорная информация. Нефтепромысловое машиностроение // Маминов О.В., Мутрисков А.Я., Губайдуллин М.М., Гайнутдинов P.C.- М.: ЦИНТИХИМНефтемаш, 1979. 56 с.

92. Современные конструкции установок скважинных струйных насосов за рубежом // Обзорная информация. Машины и нефтяное оборудование. М.: ВНИИОЭНГ, 1987. - С.2-28.

93. Шафтельский В.Е., Мельников Н.М., Князев М.А. Опыт и перспективы использования эжекторных систем в нефтедобыче на предприятиях ОАО «Томскнефть» ВНК // Вестник ВНК.- 1998.-№1- С.70-71.

94. Шаманов Н.П., Дядик А.Н., Лабинский А.Ю. Двухфазные струйные аппараты.- Л.: Судостроение, 1989.- 240 с.

95. Ивановский В.Н. Анализ современного состояния и перспектив развития скважинных насосных установок // Территория НЕФТЕГАЗ 2007 -№11-С. 36-47.

96. Ивановский В.Н. Скважинные насосные установки для добычи нефти // Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров A.A., Каштанов B.C., Пекин С.С. -М.: ГУЛ Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002,824 с.

97. Ивановский В.Н. Нефтегазопромысловое оборудование // Ивановский

98. B.Н., Дарищев В.И., Каштанов B.C., Мерициди И.А., Николаев Н.М., Пекин

99. C.С., Сабиров A.A. Под общ. ред. В.Н. Ивановского. М.: «ЦентрЛитНефтеГаз». 2006.- 720 с.

100. Ивановский В.Н. Оборудование для добычи нефти и газа: В 2 ч. // Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров A.A., Каштанов B.C. М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003.- Ч.2.- 792 с.

101. Пфлейдерер К. Лопаточные машины для жидкостей и газов. М.: Машгиз, 1960. - 683 с.

102. Ломакин A.A. Центробежные и осевые насосы. М.: Машиностроение, 1966. -364с.

103. Степанов А.И. Центробежные и осевые насосы. Теория, конструирование и применение. М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1960. - 464 с.

104. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. и др. Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы.- М.: Машиностроение, 1982.-424 с.

105. Проскура Г.Ф. Гидродинамика турбомашин.- К.: Машгиз, 1954. 417 с.

106. Михайлов А.К., Малюшенко В.В. Конструкции и расчет центробежных насосов высокого давления. — М.: Машиностроение. 1971. — 303 с.

107. Михайлов А.К., Малюшенко В.В. Лопастные насосы. Теория, расчет и конструирование. М.: Машиностроение, 1977.- 288 с.

108. Шерстюк А.И. Насосы, вентиляторы, компрессоры. М.: Высшая школа ,1972. - 342 с.

109. Колпаков Л.Г. Центробежные насосы магистральных нефтепроводов. -М.: Недра, 1985.- 184 с.

110. Колпаков Л.Г., Рахматуллин Ш.И. Кавитация в центробежных насосах при перекачке нефтей и нефтепродуктов. М.: Недра, 1980. - 143 с.

111. Боровский Б.И. Энергетические параметры и характеристики высокооборотных лопастных насосов. — М.: Машиностроение. 1989. 184 с.

112. Высокооборотные лопаточные насосы // Под редакцией Б.Ф. Овсянникова, В.Ф. Чебаевского. -М.: Машиностроение, 1975. -336 с.

113. Шапиро A.C. Структура реального течения в центробежных и осевых насосах. -М.: МГИУ, 2004, 279 с.

114. Жарковский A.A. Математическое моделирование рабочих процессов в центробежных насосах низкой и средней быстроходности для решения задач автоматизированного проектирования // Автореферат дисс. д-ра техн. наук. Санкт - Петербург: СПбГПУ, 2003. - 34 с.

115. Косторной С. Д. Математическое моделирование течения жидкости в лопастных гидромашинах с целью определения их гидродинамических характеристик для анализа и проектирования // Автореферат дисс. д-ра техн. наук. — Харьков: ХПИ, 1992. — 35с.

116. Косторной С.Д. Создание замкнутых математических моделей расчета потерь механической энергии в проточной части гидравлической машины // Вестник СумГУ.: Сумы, СумГУ. №2(61), 2004. С. 5-13.

117. Косторной С.Д., Мартынов A.C. Исследование пределов применимости модели пограничного слоя в задачах обтекания тел реальной жидкостью. Часть 1. Основы модели, турбулентного течения // Вестник СумГУ. Технические науки: Сумы, СумГУ. №2, 2007. С. 13-23.

118. Васильев Б.А., Грецов H.A. Гидравлические машины. М.: Агропромиздат, 1988. - 272 с.

119. Авиационные центробежные насосные агрегаты //Аринушкин JI.C., Абрамович Р.Б., Полиновский А.Ю. и др. под редакцией д-ра техн. наук Заславского Г.М. М.: Машиностроение, 1967. - 256 с.

120. Холщевников К.В. Теория и расчет авиационных лопаточных машин. -М.: Машиностроение, 1970. 611 с.

121. Соломахова Т.С., Чебышева К.В. Центробежные вентиляторы. Аэродинамические схемы и характеристики. М.: Машиностроение, 1980. -176 с.

122. Соломахова Т.С., Борисова Г.Н. Исследование диффузора, установленного за центробежным вентилятором типа Ц14-16 // Промышленная аэродинамика. Сборник статей ЦАГИ. Вып. №32. Аэродинамика каналов и вентиляторов.-М.: Машиностроение, 1975.-С.29-37.

123. Швиндин А. И., Иванюшин А. А. К вопросу о работе центробежного насоса на нерасчетных режимах // Насосы и оборудование. 2005. - № 6. -С. 34-35.

124. Руднев С. С, Мелащенко В. И. Обратные течения на входе в рабочее колесо и их влияние на форму напорной характеристики центробежных насосов // «Труды ВНИИГидромаш», М.,1968, вып. 37.

125. Кривченко Г.И. Гидравлические машины: Турбины и насосы М.: Энергоатомиздат, 1983. - 320 с.

126. Насосы АЭС: Справочное пособие // П.Н. Пак, А.Я. Белоусов, А.И. Тимшин и др.; Под общ. ред. П.Н. Пака. —М.: Энергоатомиздат, 1989. -328 с.

127. Байбаков О. В. Вихревые гидравлические машины. М.: Машиностроение, 1981. - 197 с.

128. Лепеха А., Никонов А. Роторно-вихревые насосы — новое решение для старых проблем // Нефть и газ Евразии. №3. - 2004. - С. 19-25.

129. Спасский К.Н. Черпаковые насосы // Серия III-51 «Новые машины, оборудование и средства автоматизации» M, 1963 .-51 с.

130. Голубев А.И. Лабиринтно-винтовые насосы и уплотнения для агрессивных сред. М.: Машиностроение, 1981. - 112 с.

131. Мисюра В.И., Овсянников Б.В., Присняков В.Ф. Дисковые насосы. -М.: Машиностроение, 1986. 112 с.

132. Лопастные насосы: Справочник // Зимницкий В.А., Каплун A.B., Папир А.Н., Умов В.А. Под общ. ред. В.А. Зимницкого и В.А.Умова. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1986. - 334 с.

133. Костышин B.C. Моделирование режимов работы центробежных насосов на основе электрогидравлической аналогии. Ивано-Франковск. : Ивано-Франковский Государственный Технический Университет Нефти и Газа, 2000. - 163 с.

134. Костышин B.C. Моделирование режимов работы центробежных насосов на основе электрогидравлической аналогии // Автореферат дисс. . д-ра техн. наук: Ивано-Франковск. : Ивано-Франковский Государственный Технический Университет Нефти и Газа, 2003. - 35 с.

135. Насосы и компрессоры // Абдурашитов С.А., Тупиченков A.A., Вершинин И.М., Тепенгольц С.М. // М.: Недра, 1974. - 296 с.

136. Елин А., Кочевский А., Конынин В, Луговая С., Олыптынский П., Щеляев А. Тестирование пакета CFX-5 на примерах течения воздуха в элементах проточных частей насосов специализации ОАО «ВНИИАЭН». Часть 1. // Насосы и оборудование. 2006. - № 1. - С. 20-24.

137. Елин А., Кочевский А., Луговая С., Щеляев А. Тестирование пакета CFX-5 на примерах течения воздуха в элементах проточных частей насосов специализации ОАО «ВНИИАЭН». Часть 2. // Насосы и оборудование. -2006.-№2.-С. 18-21.

138. Елин A.B., Олыптынский П.Л., Твердохлеб И.Б. Задача обеспечения требуемой формы напорной характеристики лопастных насосов пути и методы решения // Вестник СумГУ. Технические науки: Сумы, СумГУ. №1, 2007. - С. 23-27.

139. Суханов Д.Я. Работа лопастных насосов на вязких жидкостях. — М.: МАШГИЗ, 1952.-34 с.

140. Муравьев И.М., Мищенко И.Т. Эксплуатация погружных центробежных электронасосов в вязких жидкостях и газожидкостных смесях. -М.: Недра, 1969.-249 с. •

141. Расчет и конструирование оборудования для эксплуатации нефтяных скважин // Аливердизаде К.С., Даниелян A.A., Документов В.И., Ибатулов А.К., Пахлавуни В.О., Чичеров Л.Г., Юркевский C.B. М.: Нефтяная и горнотопливная литература, 1959. — 360 с.

142. Богданов A.A. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти. М.: Недра, 1968. - 273 с.

143. Насосы. Справочное пособие // К. Бадеке, А. Градевальд, К.-Х. Хундт и др.; Под ред. В. Плетнера //.Пер. с нем. В.В. Малюшенко, М.К. Бобка. М.: Машиностроение, 1979. - 502 с.

144. Петров А.И. Создание центробежного насоса сверхнизкой быстроходности для систем термостабилизации, работающих в экстремальных условиях // Дисс. . канд. техн. наук. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 166с.

145. Игревский В.И. Исследование влияния газовой фазы на характеристику многоступенчатого центробежного насоса при откачке газожидкостных смесей из скважин // Дисс. . канд. техн. наук. М. : МИНХ и ГП им. И.М. Губкина, 1977.- 191 с.

146. Дроздов А.Н. Разработка методики расчета характеристики погружного центробежного насоса при эксплуатации скважин с низкими давлениями у входа в насос // Дисс. . канд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП им. И.М. Губкина, 1982.-212 с.

147. Сахаров В.А., Мохов М.А. Эксплуатация нефтяных скважин: Учебное пособие для вузов. М.: Недра, 2008. - 250 с.

148. Патент № 2116518, РФ. МПК F04D29/22, F04D07/04. Рабочее колесо центробежного насоса // Дроздов А.Н., Абдуллин Р.Ф., Величко Д.А. -Заявка № 96122201/06 от 1996.11.25. Опубликовано 1998.07.27.

149. Патент № 2117186, РФ. МПК F04D01/06, F04D13/10. Многоступенчатый центробежный насос // Трулев A.B., Трулев Ю.В. /ОАО «Борец» Заявка № 9612292S/06 от 1996.12.03. Опубликовано 1998.08.10.

150. Гринштейн Н.Е. Центробежные насосы с открытыми рабочими колесами для эксплуатации нефтяных скважин // Дисс. канд. техн. наук. -М.: ОКББН, 1965.-193 с.

151. Патент № 2138691, РФ. МПК F04D13/10, F04D1/06, F04D31/00. Ступень погружного многоступенчатого насоса // Рабинович А.И., Выдрина И.В., Штенникова Г.А. / «Новомет-Пермь» Заявка № 97120198/06 от 1997.11.25. Опубликовано 1999.09.27.

152. Патент № 2193692, РФ. МПК F04D13/10, F04D1/06, F04D31/00. Ступень скважинного центробежного насоса // Глускин Я.А., Киселев А.Е., Трулев A.B. /ОАО «Борец» Заявка № 2001107595/06 от 2001.03.23. Опубликовано 2002.11.27. .

153. Патент № 2133878, РФ. МПК F04D13/08, F04D1/06. Погружной многоступенчатый насос // Рабинович А.И., Выдрина И.В., Штенникова Г. А. / «Новомет-Пермь» Заявка № 97119549/06 от 1997.11.25. Опубликовано 1999.07.27.

154. Патент № 2232297, РФ. МПК F04D13/08, F04D1/06. Ступень центробежно-вихревого насоса // Рабинович А.И., Перельман О.М., Агеев Ш.Р. / «Новомет-Пермь» Заявка № 2002116886/06 от 2002.06.24. Опубликовано 2004.07.10.

155. Патент № 2281417, РФ. МПК F04D13/10. Ступень центробежного скважинного многоступенчатого насоса // Трулев A.B., Лысенко В.М., Трулев Ю.В. /ОАО «Борец» Заявка № 2004129254/06 от 2004.10.06. Опубликовано 2006.08.10.

156. Патент № 2218482, РФ. МПК F04D13/10. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса // Глускин Я.А., Кулигин А.Б., Трулев A.B. /ОАО «Борец» Заявка № 2002118441/06 от 2002.07.10. Опубликовано 2003.12.10.

157. Патент № 2246044,' РФ. МПК F04D13/10. Ступень погружного многоступенчатого насоса // Гусин Н.В., Квашнин А.И., Рабинович А.И. / ЗАО «Новомет-Пермь» Заявка № 2003116876/06 от 2003.06.05. Опубликовано 2005.02.10.

158. Патент № 2253756, РФ. МПК F04D13/10. Ступень погружного многоступенчатого насоса // Гусин Н.В., Рабинович А.И., Перельман О.М. / ЗАО «Новомет-Пермь» Заявка № 2003126094/06 от 2003.08.25. Опубликовано 2005.06.10.

159. Патент № 2269032, РФ. МПК F04D1/06, F04D13/10. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса // Шерсткж А.Н., Мешалкин С.М., Петрова C.B. / «ЦРНО» Заявка № 2004102932/06 от 2004.02.03. Опубликовано 2006.01.27.

160. Патент № 2209345,. РФ. МПК F04D13/10, F04D31/00. Ступень погружного центробежного многоступенчатого насоса // Глускин Я.А., Кулигин А.Б., Трулев A.B. /ОАО «Борец» Заявка № 2001117152/06 от 2001.06.22. Опубликовано 2003.07.27.

161. Патент № 2209346, РФ. МПК F04D13/10, F04D31/00. Ступень скважинного центробежного многоступенчатого насоса // Глускин Я.А., Кулигин А.Б., Трулев A.B. /ОАО «Борец» Заявка № 2001117153/06 от 2001.06.22. Опубликовано 2003.07.27.

162. Патент № 2209347, РФ. МПК F04D13/10, F04D31/00. Диспергирующая ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса // Глускин Я.А., Кулигин А.Б., Трулев A.B. /ОАО «Борец» Заявка № 2001117154/06 от 2001.06.22. Опубликовано 2003.07.27.

163. Патент № 2294458, РФ. МПК F04D13/10, F04D29/20. Погружной многоступенчатый центробежный насос (варианты) // Иванов A.A., Черемисинов Е.М., Девликанов В.М./ «Нефтемаш» Заявка № 2005130842/06 от 2005.10.06. Опубликовано 2007.02.27.

164. Патент № 2293218, РФ. МПК F04D13/10. Центробежный скважинный многоступенчатый насос //. Иванов A.A., Черемисинов Е.М., Девликанов В.М./ «Нефтемаш» Заявка № 20051099552/06 от 2005.04.06. Опубликовано 2007.02.10.

165. Патент № 2303169, РФ. МПК F04D13/10, F04D29/041. Погружной центробежный многоступенчатый насос // Гусин Н.В., Трубин A.B., Рабинович А.И. / ЗАО «Новомет-Пермь» Заявка № 2005138451/06 от 2005.12.09. Опубликовано 2007.07.20.

166. Патент № 2027912, РФ. МПК F04D13/10, Е21В43/38. Способ откачивания жидкости скважинным насосом и газосепаратор скважинного центробежного насоса // Ляпков П.Д., Дроздов А.Н., Игревский В.И. Заявка № 4915192/29 от 1991.02.28. Опубликовано 1995.01.27.

167. Патент № 2193653, РФ. МПК Е21В43/38. Газосепаратор центробежного насоса для добычи нефти из скважин // Говберг A.C. / ОАО «Борец» Заявка № 2001102294/03 от 2001.01.26. Опубликовано 2002.11.27.

168. Патент № 2232302, РФ. МПК F04D13/10. Способ откачки газожидкостной смеси из скважины и погружная насосная установка для его осуществления // Дроздов А.Н., Агеев Ш.Р., Деньгаев A.B. Заявка № 2003111947/06 от 2003.04.24. Опубликовано 2004.07.10.

169. Патент № 2162937, РФ. МПК Е21В43/38. Газовый сепаратор скважинного центробежного насоса // Козлов М.Т., Окин В.Н., Сафин Р.Б. / Потребительское общество «Финэкс», г. Альметьевск Заявка № 99114040/03 от 1999.06.25. Опубликовано 2001.02.10.

170. Патент № 2193117, РФ. МПК F04D13/10, Е21В43/38. Газовый сепаратор скважинного центробежного насоса // Козлов Р.И., Лукашенко С.А., Слесарев В.А. / АО «АЛНАС» Заявка № 2000123946/06 от 2000.09.18. Опубликовано 2002.11.20.

171. Патент № 2078255, РФ. МПК F04D13/10, Е21В43/38. Газовый сепаратор скважинного центробежного насоса // Трулев A.B. Заявка № 95115857/06 от 1995.09.11. Опубликовано 1997.04.27.

172. Патент № 2123590, РФ. МПК Е21В43/38. Газовый сепаратор // Трулев A.B., Трулев Ю.В. /ОАО «Борец» Заявка № 97103355/03 от 1997.03.06. Опубликовано 1998.12.20.

173. Патент № 2184273, РФ. МПК F04D13/10, B01F5/12. Диспергатор погружной насосной установки (варианты) и модуль-секция погружнойнасосной установки // Кузнецов А.П., Трулев A.B. /ОАО «Борец» Заявка № 2000118544/06 от 2000.07.14. Опубликовано 2002.06.27.

174. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. — М.: Энергоатомиздат, 1984. —416 с.

175. Вершинин И.М. Влияние конструктивных и рабочих параметров лопастных гидромашин на критерий динамического подобия // Изв.вузов СССР: Энергетика,-1984.- №7 С.116-121.

176. Вершинин И.М., Сухолуцкий Б.М. Вычисление параметров водяных характеристик лопастных насосов на ЭВМ // Изв.вузов СССР: Энергетика.1985.- №9. С.103-109.

177. Вершинин И.М. Некоторые результаты исследования напора лопастных насосов при нулевой подаче // Изв.вузов СССР: Энергетика.1986.- №7 С.104-108.

178. Вершинин И.М. К соотношению теоретических и действительных характеристик лопастных насосов // Изв.вузов СССР: Энергетика.-1988.- №9 С.105-110.

179. Вершинин И.М. К интегральному методу определения конструктивных и рабочих параметров лопастных насосов // Изв.вузов СССР: Энергетика.-1989.- №2 С. 117-118.

180. Вершинин И.М. К отысканию конструктивных параметров рабочего колеса центробежного насоса // Изв.вузов СССР: Энергетика.-1989.- №7 -С.113-114.

181. Вершинин И.М. К определению наружного диаметра рабочего колеса центробежного насоса (числа Эйлера, Фруда, Струхаля // Изв.вузов СССР: Энергетика.- 1990.- №8 С.111-112.

182. Вершинин И.М., Алиев Э.А., Дубинин С.А. Метод расчета динамических насосов на ЭВМ // Изв.вузов СССР: Энергетика.-1991.- №1 -С.122-123.

183. Вершинин И.М. К соотношению окружной, относительной и абсолютной скоростей в лопастных насосах // Изв.вузов СССР: Энергетика.-1991.-№3 -С.117-118.

184. Сазонов Ю.А., Чернобыльский А.Г. Эффективность работы струйного насоса, включенного в компоновку бурильной колонны // Труды МИНГ им. И.М. Губкина, вып. 202. М., 1987. - С. 117-120.

185. Сазонов Ю.А., Чернобыльский А.Г., Балденко Ф.Д. Влияние формы сопла на смешивание потоков жидкости в струйном насосе. Деп. в ЦИИТИХИМНЕФТЕМАШ, 31.05.88, №1839.

186. Авторское свидетельство № 1474252, СССР. МКИ Е21 В21/00. Устройство для бурения скважин // Сазонов Ю.А., Зайцев Ю.В., Раабен A.A., Райхерт Л.А., Чернобыльский А.Г. Заявка № 4020465/23-03 от 12.02. 86. Опубл. БИ. №15,23.04.89.

187. Авторское свидетельство № 1566080, СССР. МКИ F 04 В 47/04. Гидроприводной скважинный насос // Зайцев Ю.В., Чернобыльский А.Г., Чичеров Л.Г., Сазонов Ю.А. Заявка №4470924/31-29(123882) от 10.08.88. Опубл. Б.И. №19 - 23.05.90.

188. Авторское свидетельство №1657744, СССР. МКИ F 04 В 47/04. Гидроприводной скважинный насос // Зайцев Ю.В., Чернобыльский А.Г., Сазонов Ю.А., Акопов Э.А., Диффинэ Э.А., Мищенко И.Т. Заявка № 4473503/31-29(124065) от 11.08.88. Опубл. БИ. №23 - 23.06.91.

189. Сазонов Ю.А. Разработка устройства, снижающего дифференциальное давление на забое скважины и повышающего скорость бурения // Дисс. . канд. техн. наук. М.: МИНГ им. И.М. Губкина, 1989. - 176 с.

190. Сазонов Ю.А. Разработка струйных насосов для эксплуатации в нефтяных скважинах // Материалы научно-технической конференции "Проблемы добычи, транспорта и переработки нефти и газа". Оренбург, ВНТО им. И.М. Губкина, 1991. С. 78-81.

191. Сазонов Ю.А., Сазонова Р.В. Расчеты струйных насосов. Учебное пособие. М.: ГАНГ, 1997. - 52 с.

192. Сазонов Ю.А., Маракаев Т.А., Корбмахер Г.К., Лопина В.К., Ахметзянова P.M. Ингибиторная защита нефтепромыслового оборудования от коррозии // Нефтяное хозяйство. 1995. №8. - С. 32-33.

193. Сазонов Ю.А., Маракаев Т.А., Гонтмахер Н.М., Иващенко O.A. Применение ингибитора коррозии ВНПП-1 для защиты от коррозии трубопроводов АО "Оренбургнефть" // Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 1996. - №1. - С.46.

194. Гонтмахер Н.М., Иващенко O.A., Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А. Подбор эффективных ингибиторов коррозии для защиты трубопроводов и разработка системы их дозирования в ОАО "Оренбургнефть" // Защита металлов, 1997, том 33, №6. С. 648-652.

195. Сазонов Ю.А., Юдин И.С., Маракаев Т.А., Заякин В.И. Разработка струйных дозировочных насосов // Химическое и нефтяное машиностроение. 1996. №2.-С. 66.

196. Sazonov Yu. A., Yudin I. S., Marakaev T. A., Zayakin Y. I. Development of jet proportioning pumps // Chemical and Petroleum Engineering, Springer New York, Volume 32, Number 2 / March, 1996, Pages 166-167, DOI: 10.1007/BF02412677.

197. Yuden I.S., Sazanov Y.A., Yeliseev V.N., Malov B.A. Jet pump feeds corrosion inhibitor in Russian waterflood // Oil & Gas Journal Jan.27, 1997 -pp.88-89.

198. Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Кошторев C.H. Разработка герметичного оборудования на базе элементов струйной техники // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 1998. №1. - С. 15-16.

199. Патент № 2103568, РФ. МКИ F15 С 1/16. Диод струйный // Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Корбмахер Г.К., Маракаев Т.А., Ишмаков Р.Х. Заявка № 95117376/06 от 06.10.95. Опубл. БИ №3 27.01.98.

200. Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Кошторев С.Н. Струйный дозировочный насос // Геология и разработка нефтяных и газовых месторождений Оренбургской области. Оренбург: Оренбургское книжное издательство, 1998.-С. 154.

201. Патент № 2103563, РФ. МКИ F04 F 5/48. Способ дозирования специальной жидкости и устройство для его осуществления // Сазонов Ю.А., Корбмахер Г.К., Маракаев Т.А., Халиуллин Р.Ф. Заявка № 95106831/06 от 24.04.95. Опубл. БИ №3 - 27.01.98.

202. Патент № 2139122, РФ. МКИ В01 D29/48. Фильтр // Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Корбмахер Г.К., Маракаев Т.А. Заявка № 95117382 от 06.10.95. . Опубл. БИ №28 - 10.10.99.

203. Сазонов Ю.А. Разработка герметичных насосов // Химическое и нефтяное машиностроение. 1995. №8. - С. 10-11.

204. Патент № 2103553, РФ. МКИ F04 С 2/356. Насос // Сазонов Ю.А., Маракаев Т.А., Кузнецов Ю.М., Ишмаков Р.Х. Заявка № 94032195/06 от 31.08.94. Опубл. БИ№3 - 27.01.98.

205. Патент № 2082901, РФ. МКИ F04 В 37/10. Способ сжатия и перекачки газов (жидкостей). // Сазонов Ю.А., Ишмаков Р.Х., Персиянцев М.Н., Витальев В.И. Заявка № 93058104/06 от 30.12.93. Опубл. БИ №18, 27.06.97

206. Захаров Б.С., Сазонов Ю.А., Елисеев В.Н. Исследование устройства возврата утечек из двойных торцовых уплотнений // Химическое и нефтяное машиностроение, 1997. №2. - С.23-25.

207. Сазонов Ю.А., Елисеев В.Н., Шмидт А.П. Расширение возможностей регулирования параметров струйных аппаратов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, 1996. №7. - С.24-26.

208. Елисеев В.Н., Сазонова Р.В. Расчет рабочих характеристик жидкоструйного компрессора с учетом параметров силового насоса // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море.- 1996- №12. С.22-24.

209. Шмидт А.П., Сазонов Ю.А., Елисеев В.Н. К вопросу о повышении эффективности работы установок для утилизации газа на базежидкоструйных компрессоров // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море.-1996. №5-6. - С.45-46.

210. Елисеев В.Н. Разработка и исследование жидкоструйной компрессорной установки с регулируемым приводом // Дисс. . канд. техн. наук.- М: ГАНГ им. И.М. Губкина, 1997.- 149 с.

211. Патент № 2100659, РФ. МКИ F04 F5/02. Струйная насосная установка // Сазонов Ю.А., Шмидт А.П., Елисеев В.Н., Малов Б.А., Юдин И.С. Заявка №96112446/06 от 18.06.96. Опубл. БИ №36 - 27.12.97.

212. Патент № 2100660, РФ. МКИ F04 F5/02. Струйный аппарат // Сазонов Ю.А., Зайцев Ю.В., Елисеев В.Н., Малов Б.А., Юдин И.С. Заявка № 96112569/06 от 18.06.96. Опубл. БИ№36 - 27.12.97.

213. Патент № 2100662, РФ. МКИ F04 F5/54. Струйная компрессорная установка // Сазонов Ю.А., Шмидт А.П., Елисеев В.Н., Малов Б.А., Тришин A.C. Заявка № 96118795/06 от 18.09.96. Опубл. БИ№36 - 27.19.97.

214. Свидетельство на полезную модель № 10803, РФ. МКИ F04 F5/00. Струйная насосно-компрессорная установка // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Петров A.M. Заявка № 98117954/20 от 25.09.98. Опубл. БИ №8 - 16.08.99.

215. Патент № 2130132, РФ. МКИ F04 F 5/54. Струйная компрессорная установка // Сазонов Ю.А., Шмидт А.П., Елисеев В.Н., Малов Б.А., Юдин И.С. Заявка № 97109500 от 16.06.97. Опубл. БИ №13 - 10.05.99.

216. Патент №2153103, РФ. МКИ F04 F5/54. Струйная насосная установка // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Шмидт А.П., Юдин И.С. Заявка №98122731/06 от 17.12.98. Опубл. БИ№20 - 20.07.2000.

217. Свидетельство на полезную модель № 30169, РФ. МПК 7 F04 F05/02. Струйный аппарат // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Заявка № 2001120031 от 18.07.2001. Опубл. БИ№ 17-20.06.2003.

218. Патент № 72736, РФ. МПК F04F 5/14. Эжектор // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Заявка № 2007145158/22 от 04.12.2007. Опубл. БИ №12 - 27.04.2008.

219. Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Афанасьев Б.Е., Хашкин О.В., Пирогов В.А., Шмидт А.П. Программный комплекс управления экспериментальным стендом для испытаний струйных компрессоров // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 1999. №6, с. 27-29

220. Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А. Первые испытания модели импульсной струйной компрессорной установки // Химическое и нефтегазовое машиностроение, №5, 2000. С. 26.

221. Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А. Испытания модели импульсной струйной компрессорной установки //Геология и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Оренбургской области. Выпуск 3. Оренбург: Оренбургское книжное издательство, 2001. - С. 232-233.

222. Патент № 36239, РФ. МПК А62С 31/02. Импульсная установка для пожаротушения // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Заявка № 2003131799/20 от 06.11.2003. Опубл. БИ №7 - 10.03.2004.

223. Патент № 37472, РФ. МПК В05В 7/14. Устройство для распыления сыпучего материала // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Заявка № 2003126686/20 от 15.09.2003. Опубл. БИ№12 - 27.04.2004.

224. Сазонов Ю.А. Разработка методологии проектирования насосно-эжекторных установок с расширенным использованием численных экспериментов // Территория НЕФТЕГАЗ 2009 - №4 - С. 26-28.

225. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А. Вопросы методологии теоретических и стендовых исследований насосно-эжекторных установок // Территория НЕФТЕГАЗ 2009 - №5 - С. 42-49.

226. Евтушенко A.A., Каплун И.П., Шепеленко A.A. Выделение составляющих рабочего процесса насосов гидродинамического принципа действия и их комбинированное использование // Вестник СумГУ.: Сумы, СумГУ. №10(94), 2006. С. 131-137.

227. Алексенко О.В., Кочевский А.Н., Неня В.Г. Расчетный эксперимент при отработке проточных частей турбомашин состояние и перспективы развития. // Вестник СумГУ.: Сумы, СумГУ. №13(72), 2004. - С. 1-5.

228. Шендрик В.В. Физическая модель рабочего процесса в проточных частях насосов с полуоткрытыми и открытыми рабочими колесами // Вестник СумГУ. Технические науки: Сумы, СумГУ. №1, 2007. С. 54-63.

229. Сазонов Ю.А. Варианты преобразований уравнения Эйлера и математическая модель первого уровня для центробежного насоса // Бурение и нефть. 2008. №10. - С. 33-35.

230. Сазонов Ю.А. Компьютерные технологии для разработки лопастных насосов // Нефть, газ и бизнес. 2008. №11. - С. 68-71.

231. Сазонов Ю.А. Моделирование совместной работы струйного насоса и центробежного насоса // Территория НЕФТЕГАЗ 2009 - №2 - с. 32-34.

232. Руководством по эксплуатации СГС 002.РЭ «Стенд гидравлический для снятия гидродинамических характеристик ступеней погружных насосов». ЗАО «НОВОМЕТ - ПЕРМЬ», 2003.

233. Пирсол И. Кавитация. Пер. с англ. Ю.Ф. Журавлева. Ред., предисл. и дополн. Л.А. Эпштейна. -М.: «Мир», 1975. 95 с.

234. Кнэпп Р., Дейли Дж., Хэммит Ф. Кавитация. М.: Мир, 1974. - 688 с.

235. Патент № 57389, РФ. МПК Б04С 2/00. Насос // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Заявка № 2006106593/22 от 02.03.2006. Опубл. БИ №28 - 10.10.2006.

236. Патент № 66789, РФ. МПК Б04С 02/00. Насос-диспергатор // Сазонов Ю.А., Балденко Ф.Д., Захаров М.Ю., Заякин В.И., Мохов М.А. Заявка № 2007114031/22 от 16.04.2007. Опубл. БИ№27 - 27.09.2007.

237. Патент № 59752, РФ. МПК Р04013/10. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. -Заявка № 2006124211/22 от 05.07.2006. Опубл. БИ №36 27.12.2006.

238. Патент № 72733, РФ. МПК Е04Б 13/10. Направляющий аппарат многоступенчатого центробежного насоса // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. -Заявка № 2007145071/22 от 04.12.2007. Опубл. БИ №12, 27.04.2008

239. Патент № 73412, РФ. МПК Р04Б 13/10. Ступень погружного многоступенчатого насоса // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Заявка № 2008100254/22 от 15.01.2008. Опубл. БИ №14, 20.05.2008

240. Свидетельство на полезную модель №11274, РФ. МПК 6 Б04 СЗ/ОЗ. Ротор центробежной машины // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Юдин И.С. -Заявка № 99107427 от 07.04.99. Опубл. БИ №9 16.09.99.

241. Патент №74174, РФ. МПК Р04Б 13/10. Ступень погружного многоступенчатого насоса // Сазонов Ю.А., Ивановский В.Н., Заякин В.И. -Заявка № 2008104400/22 от 11.02.2008. Опубл. БИ №17 20.06.2008.

242. Патент № 63468, РФ. МПК F04D13/10. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса // Сазонов Ю.А., Балденко Ф.Д., Захаров М.Ю., Заякин В.И., Мохов М.А. Заявка № 2007100010/22 от 09.01.2007. Опубл. БИ №15.- 27.05.2007.

243. Способ регулирования насоса и рабочее колесо насоса // Сазонов Ю.А., Мохов М.А., Заякин В.И.-, Балденко Ф.Д., Захаров М.Ю. Заявка на изобретение № 2007134595 от 18.09.2007. МПК F04B 49/00. Опубл. 27.03.2009.

244. Патент № 77369, РФ. МПК F04D 29/22, 13/10. Рабочее колесо насоса // Сазонов Ю.А., Мохов М.А., Заякин В.И., Балденко Ф.Д., Захаров М.Ю. -Заявка № 2007134597 от 18.09.2007. Опубл. БИ №29 20.10.2008.

245. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Балака H.H. Разработка и стендовые испытания лабиринтно-винтового насоса с дисковым ротором // Управление качеством в нефтегазовом комплексе 2006 - №4. - С. 55-57.

246. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Соколов H.H. Перспективные конструкции ступеней центробежных насосов для добычи нефти // Территория НЕФТЕГАЗ 2006 - №6. - С. 92-96.

247. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Балака H.H. Испытания новых ступеней погружных насосов для добычи нефти // Управление качеством в нефтегазовом комплексе 2007 - №1 - с. 55-56

248. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Балака H.H. Новые возможности центробежных насосов для добычи нефти // Территория НЕФТЕГАЗ 2007 -№6 - с. 82-84

249. Балака H.H., Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А. О возможности применения лабиринтно-винтовых насосов для добычи нефти // Нефтяное хозяйство 2008. -№5. - С.70-71.

250. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А. Использование математической модели для оптимизации процесса создания центробежного насоса // ТерриторияНЕФТЕГАЗ -2008 -№10.-С. 58-59.

251. Айзенштейн М.Д. Центробежные насосы для нефтяной промышленности. М.: ГОСТОПТЕХИЗДАТ. - 1957.

252. Свидетельство на полезную модель № 9024, РФ. МКИ F04 В23/10. Устройство для аэрирования жидкости // Елисеев В.Н., Котельников А.Н., Малов Б.А., Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Петров A.M. Заявка № 98113221/20 от 14.07.98. Опубл. БИ№ 1 - 16.01.99.

253. Свидетельство на полезную модель № 9281, РФ. МКИ F16 J15/16. Уплотнительное устройство // Елисеев В.Н., Котельников А.Н., Малов Б.А., Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Петров A.M. Заявка № 98113425/20 от 14.07.98. Опубл. БИ № 2 - 16.02.99.

254. Свидетельство на полезную модель №15367, РФ. МПК 7 F04 В19/00. Устройство для аэрирования жидкости // Елисеев В.Н., Котельников А.Н., Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Петров A.M. Заявка № 2000110142 от 20.04.2000. Опубл. БИ № 28 - 10.10.2000.

255. Патент №2140567, РФ. МПК 6 F04 В23/06, 19/06. Способ перекачки газа и газожидкостных смесей поршневым насосом и устройство для его осуществления // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Юдин И.С. Заявка №98117662 от 25.09.98. Опубликовано БИ№30 - 27.10.99.

256. Патент №2155276, РФ. МПК 7 F04 В19/06. Способ перекачки газожидкостных смесей и поршневой насос // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А.,

257. Юдин И.С., Петров A.M. Заявка № 98122022 от 08.12.98. Опубл. БИ №24 -27.08.2000.

258. Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Юдин И.С., Петров A.M. Применение поршневых насосов для перекачки газов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 1999. №9. - С. 46-47.

259. Патент № 2154749, РФ. МПК 7 F04 D23/08. Способ сжатия и перекачки газа и газожидкостных смесей насосом и устройство для его осуществления // Елисеев В.Н., Юдин И.С., Сазонов Ю.А. Заявка № 98117661 от 25.09.98. Опубл. БИ №23 - 20.08.2000.

260. Патент № 2159872, РФ. МПК 7 F04 F 5/54. Насосно-компрессорная установка // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Юдин И.С. Заявка №99107727 от 07.04.99. Опубл. БИ №33 - 27.11.2000.

261. Свидетельство на полезную модель № 15370, РФ. МПК 7 F04 F05/00. Многофазный насос // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Заявка № 2000108831 от 07.04.2000. Опубл. БИ № 28 - 10.10.2000.

262. Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Инструмент для удаления парафиновых отложений из насосно-компрессорных труб // Нефтяное хозяйство, 2000. — № 6 С.50-52.

263. Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Разработка и применение скребков-протяжек для удаления парафиновых отложений из насосно-компрессорных труб // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2000. № 6 - С.26-27.

264. Патент № 45452, РФ. МПК Е21В 37/02. Устройство для очистки внутренних полостей труб от парафиновых и других отложений и узел присоединения к тяговому органу // Сазонов Ю.А., Заякин В.И. Заявка № 2004101157/20 от 15.01.2004. Опубл. БИ№13 - 10.05.2005.

265. Свидетельство на полезную модель № 10773, РФ. МКИ Е21 В37/00, С02 F1/48. Устройство для магнитной обработки // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Петров A.M., Прошин A.A. Заявка № 98120423/20 от 10.11.98. Опубл. БИ №8- 16.08.99.

266. Патент № 2132823, РФ. МПК 6 С02 F1/48. Устройство для магнитной обработки транспортируемой по трубопроводу водно-дисперсной среды // Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А., Заякин В.И., Шмидт А.П., Юдин И.С. Заявка №98111513 от 16.06.98. Опубл. БИ №9 - 10.07.99.

267. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А. Классификация и стандартизация насосов // Управление качеством в нефтегазовом комплексе 2009 - №1. — С. 31-32.

268. Сазонов Ю.А., Ивановский В.Н. О выборе методологии для решения гидродинамических и аэродинамических задач // Управление качеством в нефтегазовом комплексе 2009 - №1. - С. 61-63.

269. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Сабиров A.A., Соколов H.H., Донской Ю.А. О некоторых перспективных путях развития УЭЦН // Территория НЕФТЕГАЗ 2008 - №5. - С. 24-32.

270. Сазонов Ю.А. Разработка методологии проектирования насосно-эжекторных установок на основе белее широкого использования численных экспериментов // Нефтяное хозяйство 2009 - №8 - С.83-85.

271. Сазонов Ю.А. Методы создания перспективных динамических насосов и эжекторов // Территория НЕФТЕГАЗ 2009 - №11. - С. 54-57.

272. Сазонов Ю.А. Математическое моделирование перспективных динамических насосов и машин // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. -М.: ВНИИОЭНГ, 6/2009. С. 35-38.

273. Eliseev V. N., Sazonov Yu. A. First tests of models of pulsed jet compressor installation // Chemical and Petroleum Engineering, Springer New York, Volume 36, Number 5/May, 2000, Pages 292-293, DOI: 10.1007/BF024633 83.

274. Eliseev V. N., Sazonov Yu. A., Yudin I. S., Petrov A. M. Piston pumps for gas pumping // Chemical and Petroleum Engineering, Springer New York, Volume 35, Number 9/ September, 1999, Pages 565-566, DOI: 10.1007/BF02365991.

275. Zakharov B. S., Sazonov Yu. A., Eliseev V. N. Device to recirculate leakage from double o-ring seals // Chemical and Petroleum Engineering, Springer New York, Volume 33, Number 2/ March, 1997, Pages 147-149, DOI: 10.1007/BF02396035.

276. Sazonov Yu. A. Hermetic pumps designs // Chemical and Petroleum Engineering, Springer New York, Volume 31, Number 8/ August, 1995, Pages 425-426, DOI: 10.1007/BF01149090.

277. Sazonov Yu. A., Zayakin V. I. Development and use of scrapers-broaches to remove wax deposits from tubing strings // Chemical and Petroleum Engineering, Springer New York, Volume 36, Number 6 / June, 2000, Pages 351353, DOI: 10.1007/BF02463673.