Cov twj tiv thaiv twj tso kua mis tau raug pov thawj los tiv thaiv cov twj tso kua mis los ntawm cov xuab zeb thiab txuas ntxiv lub neej kev ua haujlwm ntawm ESPs hauv cov dej tsis sib xws.Qhov kev daws teeb meem no tswj cov backflow ntawm frac xuab zeb thiab lwm cov khib nyiab uas tuaj yeem ua rau overloads thiab downtime.The enabling technology tshem tawm cov teeb meem cuam tshuam nrog particle loj tis uncertainty.
Raws li ntau thiab ntau cov roj qhov dej cia siab rau ESPs, txuas lub neej ntawm hluav taws xob submersible twj (ESP) cov tshuab ua qhov tseem ceeb zuj zus.Lub neej ua haujlwm thiab kev ua haujlwm ntawm cov twj siv dag zog yog rhiab heev rau cov khib nyiab hauv cov kua ua kua.Lub neej ua haujlwm thiab kev ua haujlwm ntawm ESP poob qis nrog kev nce hauv cov khoom siv.Ntxiv, cov khib nyiab nce lub sijhawm poob zoo thiab kev ua haujlwm ntau zaus.
Cov khoom uas feem ntau ntws los ntawm cov khoom siv nqa khoom muaj xws li tsim cov xuab zeb, hydraulic fracturing proppants, xis mas, thiab eroded los yog corroded hlau hais.Downhole technologies tsim los cais cov khib nyiab ntau yam ntawm low-efficiency cyclones mus rau high-efficiency 3D stainless hlau xaim mesh.Downhole vortex desanders tau siv rau hauv kev tiv thaiv zoo. cov twj tso kua mis los ntawm cov khoom loj thaum lub sijhawm tsim khoom.Txawm li cas los xij, cov qhov dej tsis sib xws yuav raug cuam tshuam los ntawm cov slug ntws, uas ua rau cov downhole vortex separator technology uas twb muaj lawm ua haujlwm tsis tu ncua.
Ntau qhov sib txawv ntawm kev sib xyaw ua ke ntawm cov xuab zeb tswj cov ntxaij vab tshaus thiab downhole vortex desanders tau thov los tiv thaiv ESPs.Txawm li cas los xij, muaj qhov khoob hauv kev tiv thaiv thiab kev ua haujlwm ntawm txhua lub twj tso kua mis vim qhov tsis paub meej ntawm qhov loj me thiab ntim ntawm cov khib nyiab tsim los ntawm txhua qhov dej.Uncertainty tsub kom qhov ntev ntawm cov xuab zeb tswj cov khoom, yog li txo qhov kev txwv qhov tob ntawm ESP. Kev poob qis, thiab cuam tshuam tsis zoo rau kev lag luam zoo.Qhov kev sib sib zog nqus qhov tob yog nyiam nyob rau hauv qhov tsis sib xws.Txawm li cas los xij, kev siv de-sanders thiab txiv neej-plug av nkos anchors kom ncua ntev, nruj xuab zeb tswj cov rooj sib txoos hauv cov seem uas muaj dogleg siab heev txwv ESP MTBF kev txhim kho.Corrosion ntawm lub sab hauv tube yog qhov tsis zoo ntawm lwm qhov kev tsim kho. ntsuas.
Cov kws sau ntawv ntawm ib daim ntawv xyoo 2005 tau nthuav tawm cov txiaj ntsig kev sim ntawm downhole xuab zeb separator raws li lub raj cua daj cua dub (Daim duab 1), uas nyob ntawm kev ua haujlwm cyclone thiab lub ntiajteb txawj nqus, qhia tias kev sib cais ua haujlwm nyob ntawm cov roj viscosity, ntws tus nqi, thiab particle loj .Lawv qhia tau hais tias cov efficiency ntawm lub separator yog loj nyob ntawm seb lub terminal efficiency txo. ndlwg tus nqi, txo cov khoom loj me me, thiab nce cov roj viscosity, Daim duab 2.Rau ib qho kev sib tw cyclone raj downhole separator, kev sib cais efficiency poob mus rau ~ 10% raws li cov particle loj poob mus rau ~ 100 µm. Tsis tas li ntawd, raws li tus nqi ntws nce, lub vortex separator yuav raug yaig hnav, uas cuam tshuam rau kev siv cov khoom siv hauv lub neej.
Lwm qhov laj thawj ntxiv yog siv 2D xuab zeb tswj kev tshuaj ntsuam nrog lub ntsiab lus dav dav.Particle loj thiab kev faib tawm yog qhov tseem ceeb thaum xaiv cov ntxaij vab tshaus los lim cov khib nyiab hauv cov khoom siv los yog cov khoom tsis zoo, tab sis lawv yuav tsis paub.Cov khib nyiab tuaj yeem yog los ntawm lub reservoir, tab sis lawv yuav txawv ntawm pob taws mus rau pob taws; Tsis tas li ntawd, lub vijtsam yuav xav tau lim xuab zeb los ntawm hydraulic fracturing.Ib qho twg, tus nqi ntawm cov khoom sib sau, kev tshuaj xyuas thiab kev sim tuaj yeem txwv tsis pub.
Yog tias 2D tubing npo tsis tau teeb tsa kom zoo, cov txiaj ntsig tuaj yeem cuam tshuam kev lag luam ntawm lub qhov dej.Sand screen qhib uas me dhau tuaj yeem ua rau ntxov plugging, shutdowns thiab xav tau kev kho workovers.Yog tias lawv loj dhau, lawv tso cai rau cov khib nyiab tuaj yeem nkag mus rau hauv cov txheej txheem ntau lawm, uas tuaj yeem corrode roj kav dej, kev puas tsuaj rau lub tshuab nqa cov twj tso kua mis, thiab cov dej ntws tawm. pov tseg.Qhov teeb meem no yuav tsum muaj kev daws teeb meem yooj yim, muaj txiaj ntsig zoo uas tuaj yeem txuas lub neej ntawm lub twj tso kua mis thiab npog ntau qhov sib faib ntawm cov xuab zeb ntau thiab tsawg.
Txhawm rau ua kom tau raws li qhov xav tau no, kev tshawb fawb tau ua tiav ntawm kev siv lub valve sib dhos ua ke nrog stainless hlau xaim mesh, uas yog qhov tsis hnov ​​​​tsw ntawm cov khoom faib tawm. Cov kev tshawb fawb tau pom tias stainless hlau xaim mesh nrog qhov sib txawv ntawm qhov pore loj thiab 3D qauv tuaj yeem tswj cov khib nyiab ntawm ntau qhov ntau thiab tsawg yam tsis paub txog qhov loj me me ntawm cov khoom tawg.Qhov 3D stainless hlau xaim mesh tuaj yeem ua tau zoo ntawm qhov loj me thiab 3D qauv tuaj yeem tswj cov khib nyiab ntawm ntau qhov ntau thiab tsawg yam tsis paub txog qhov loj me me ntawm cov khoom seem. lim.
Lub rooj sib dhos valve tso rau hauv qab ntawm lub vijtsam tso cai rau kev tsim khoom txuas ntxiv mus txog thaum ESP rub tawm.Nws tiv thaiv ESP los ntawm kev rov qab tam sim tom qab lub vijtsam txuas nrog.Qhov tshwm sim hauv cov xuab zeb tswj lub vijtsam thiab lub valve sib dhos tiv thaiv ESPs, pas nrig nqa twj, thiab roj nqa ua tiav los ntawm cov khoom khib nyiab thaum lub sijhawm tsim khoom los ntawm kev ntxuav cov dej ntws thiab muab cov txiaj ntsig zoo rau lub neej kom tsis txhob muaj kev sib txawv. xwm txheej.
Thawj tiam twj tso kua mis tiv thaiv tsim.Ib lub twj tso kua mis tiv thaiv kev sib dhos siv cov hlau tsis muaj hlau wool cov ntxaij vab tshaus tau muab tso rau hauv chav dej pab lub ntiajteb txawj nqus zoo hauv Western Canada los tiv thaiv ESP los ntawm cov khoom khib nyiab thaum tsim khoom.Screens lim dej tsis zoo los ntawm cov kua ntau lawm thaum nws nkag mus rau hauv txoj hlua ntau lawm, cov kua dej ntws mus rau ESP inlet, qhov twg lawv yuav tsum tau khiav ntawm cov tshuaj ntsuam mus rau cov khoom siv. zonal cais ntawm thaj chaw tsim khoom thiab sab sauv qhov dej.
Thaum lub sij hawm ntau lawm, qhov chaw annular ntawm qhov screen thiab casing nyhav rau txuas nrog cov xuab zeb, uas ua rau kom ntws tsis kam. Thaum kawg, lub annulus txuas tag nrho, nres ntws, thiab tsim kom muaj qhov sib txawv ntawm lub qhov dej thiab cov hlua ntau lawm, raws li qhia hauv daim duab 3.Thaum lub sijhawm no, cov kua dej tsis tuaj yeem ntws mus rau ESP thiab txoj hlua ua tiav yuav tsum tau rub tawm. Nyob ntawm ntau qhov sib txawv uas cuam tshuam nrog cov khoom tsim tawm, lub sijhawm yuav tsum tsis txhob ntws los ntawm cov khoom khib nyiab ntawm lub vijtsam yuav tsawg dua li lub sijhawm uas yuav tso cai rau ESP los tso cov khib nyiab pov tseg cov kua dej txhais tau hais tias lub sijhawm ntawm kev ua tsis tiav rau hauv av, yog li lub cim thib ob ntawm cov khoom tau tsim.
Lub PumpGuard * inlet xuab zeb tswj kev tshuaj ntsuam thiab lub valve sib dhos yog raug tshem tawm hauv qab REDA * twj tso kua mis hauv daim duab 4, piv txwv li qhov tsis sib xws ntawm ESP tiav.Thaum lub qhov dej ua tiav, lub vijtsam lim cov khib nyiab hauv kev tsim khoom, tab sis yuav pib maj mam txuas nrog cov xuab zeb thiab tsim kom muaj lub siab sib txawv.Thaum qhov kev sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm lub valve, qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv. ntws ncaj qha mus rau hauv txoj hlua tubing mus rau ESP.Qhov no ntws sib npaug ntawm qhov sib txawv ntawm qhov screen, loosening lub tuav ntawm cov hnab xuab zeb nyob rau sab nraud ntawm lub vijtsam.Sand yog dawb los tawg tawm ntawm lub annulus, uas txo cov dej tsis kam los ntawm lub vijtsam thiab tso cai rau ntws rov qab.As qhov sib txawv siab poob, lub valve rov qab los rau nws txoj haujlwm kaw thiab cov dej ntws zoo li qub ntawm ESP rov qab mus txog qhov rov qab los ntawm ESP. servicing.Cov ntaub ntawv tshawb fawb tseem ceeb hauv tsab xov xwm no qhia tau hais tias lub kaw lus muaj peev xwm ua kom lub neej ntev ntawm lub twj tso kua mis piv rau kev ua tiav kev soj ntsuam ib leeg.
Rau kev teeb tsa tsis ntev los no, kev daws teeb meem raug nqi raug qhia rau thaj tsam kev sib cais ntawm cov hlau tsis muaj steel hlau mesh thiab ESP.A downward face cup packer yog mounted saum lub npov seem.Saib lub khob ntim khoom, qhov chaw ntxiv cov raj perforations muab ib txoj hauv kev rau cov kua dej tawm los ntawm sab hauv ntawm lub vijtsam mus rau qhov chaw annular saum lub ntim ntim, qhov twg ESP tuaj yeem nkag mus.
Lub stainless hlau xaim mesh lim xaiv rau qhov kev daws teeb meem no muaj ntau qhov zoo tshaj qhov sib txawv raws li 2D mesh hom.2D cov ntxaij lim dej feem ntau yog nyob ntawm cov khoom siv lim lim los yog cov qhov los tsim cov hnab xuab zeb thiab muab cov xuab zeb tswj.Txawm li cas los xij, tsuas yog ib qho nqi sib txawv tuaj yeem xaiv rau lub vijtsam, lub vijtsam ua rau muaj kev cuam tshuam rau cov khoom loj loj ntawm cov kua dej.
Nyob rau hauv sib piv, lub tuab mesh txaj ntawm stainless hlau hlau mesh lim muab siab porosity (92%) thiab loj qhib txaus cheeb tsam (40%) rau cov tsim wellbore kua.Lub lim yog tsim los ntawm compressing ib tug stainless hlau fleece mesh thiab qhwv nws ncaj qha nyob ib ncig ntawm ib tug perforated center raj, ces encapsulates nws nyob rau hauv ib tug perforated tiv thaiv npog uas yog welded ntawm txhua lub txaj. non-uniform angular orientation (xws li ntawm 15 µm mus rau 600 µm) tso cai rau tsis muaj kev phom sij txaus kom ntws raws txoj hauv kev 3D ntws mus rau hauv nruab nrab lub raj tom qab cov khoom loj thiab teeb meem raug kaw rau hauv mesh.Sand retention testing on specimens of this sieve demonstrated that the filters high permeability vim cov lim dej ib leeg. Qhov no stainless hlau wool screen yog tsim los ntawm ib tug loj tus neeg teb xov tooj nyob rau hauv lub xyoo 1980s, tshwj xeeb tshaj yog rau nws tus kheej-muaj cov ntxaij vab tshaus ua tiav nyob rau hauv lub chav stimulated reservoirs thiab muaj ib tug dav taug qab cov ntaub ntawv ntawm kev vam meej installation.
Lub valve sib dhos muaj lub caij nplooj ntoos hlav-loaded valve uas tso cai rau ib-txoj kev ntws mus rau hauv tubing hlua los ntawm qhov chaw tsim khoom.Los ntawm kev kho lub caij nplooj ntoos hlav caij nplooj ntoos hlav ua ntej kev teeb tsa, lub valve tuaj yeem hloov kho kom ua tiav qhov xav tau tawg siab rau daim ntawv thov. Feem ntau, lub valve yog khiav hauv qab stainless hlau xaim mesh los muab txoj hauv kev thib ob ntawm lub reservoir thiab ESP valve. qis cracking siab tshaj qhov qis tshaj valve.
Sij hawm dhau mus, tsim cov khoom ua kom tiav thaj tsam ntawm thaj chaw sab nrauv ntawm lub twj tso kua mis tiv thaiv kev sib dhos thiab cov phab ntsa ntawm cov khoom tsim tawm.Raws li cov kab noj hniav ntim nrog cov xuab zeb thiab cov khoom sib sau ua ke, lub siab poob thoob plaws lub hnab xuab zeb nce.Thaum qhov kev poob siab nce mus txog qhov nqi preset, lub khob hliav qab qhib thiab tso cai ntws ncaj qha los ntawm lub twj tso kua mis inlet.At rau theem ntawm cov xuab zeb ntws los ntawm cov kav dej dhau los. sab nrauv ntawm cov ntxaij lim dej.Vim qhov txo qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv, ntws yuav rov pib dua los ntawm qhov screen thiab cov khoom siv valve yuav raug kaw.Yog li ntawd, lub twj tso kua mis tsuas tuaj yeem pom qhov ntws ncaj qha los ntawm lub valve rau lub sijhawm luv luv.Qhov no ua rau lub neej ntev ntawm lub twj tso kua mis, vim tias feem ntau ntawm cov dej ntws yog cov dej lim los ntawm cov xuab zeb screen.
Lub twj tso kua mis tiv thaiv tau ua haujlwm nrog cov packers hauv peb lub qhov dej sib txawv hauv Delaware Basin hauv Tebchaws Meskas.Lub hom phiaj tseem ceeb yog kom txo cov ESP pib thiab nres vim cov xuab zeb cuam tshuam ntau dhau thiab ua kom muaj ESP kom txhim kho kev tsim khoom.Lub twj tso kua mis tiv thaiv yog raug tshem tawm los ntawm qis kawg ntawm ESP string.Cov txiaj ntsig ntawm cov roj zoo qhia cov twj tso kua mis tiv thaiv tam sim no thiab kev vibration, txo cov twj tso kua mis. cov txheej txheem tshiab, cov xuab zeb thiab cov khib nyiab cuam tshuam txog kev poob qis los ntawm 75% thiab twj tso kua mis lub neej nce ntau dua 22%.
Ib lub qhov dej ESP tau nruab rau hauv qhov tshiab drilling thiab tawg qhov dej hauv Martin County, Texas.Qhov ntsug ntawm lub qhov dej yog kwv yees li 9,000 ko taw thiab kab rov tav txuas mus rau 12,000 ko taw, ntsuas qhov tob (MD).Rau thawj ob qhov ua tiav, ib qho downhole vortex xuab zeb separator system nrog rau liner sib txuas. Kev sib txuas ua ke siv tib hom xuab zeb sib cais, tus cwj pwm tsis ruaj khov ntawm ESP kev ua haujlwm tsis zoo (tam sim no siv thiab kev vibration) tau pom.Disassembly tsom xam ntawm lub rub ESP chav tsev qhia tau hais tias lub vortex gas separator sib dhos yog clogged nrog txawv teb chaws teeb meem, uas tau txiav txim siab los ua xuab zeb vim nws tsis yog-sib nqus thiab tsis chemically react.
Hauv qhov thib peb ESP kev teeb tsa, stainless hlau xaim mesh hloov cov xuab zeb sib cais raws li kev tswj hwm ESP xuab zeb.Tom qab txhim kho lub twj tso kua mis tshiab tiv thaiv, ESP nthuav tawm tus cwj pwm ruaj khov dua, txo qhov ntau ntawm lub cev muaj zog tam sim no hloov pauv los ntawm ~ 19 A rau kev teeb tsa # 2 txog ~ 6.3 A rau kev teeb tsa # 3.Vibration yog ruaj khov dua thiab qhov sib txawv yog txo los ntawm 75%. ntxiv 100 psi ntawm kev poob siab.ESP overload shutdowns raug txo los ntawm 100% thiab ESP ua haujlwm nrog qis kev co.
Zoo B. Nyob rau hauv ib lub qhov dej nyob ze Eunice, New Mexico, lwm lub qhov dej tsis zoo muaj ESP ntsia tab sis tsis muaj lub twj tso kua mis tiv thaiv.Tom qab thawj zaug khau raj poob, ESP pib pom tus cwj pwm tsis zoo.Qhov kev hloov pauv tam sim no thiab siab cuam tshuam nrog kev vibration spikes.Tom qab tswj cov xwm txheej no rau 137 hnub, ESP ua tsis tiav thiab kev hloov pauv nrog lub twj tso kua mis thib ob. configuration.Tom qab qhov zoo rov pib ua haujlwm, ESP tau ua haujlwm ib txwm, nrog kev ruaj khov amperage thiab tsis tshua muaj kev vibration.Thaum lub sijhawm tshaj tawm, qhov thib ob ntawm ESP tau mus txog ntau tshaj 300 hnub ntawm kev ua haujlwm, kev txhim kho tseem ceeb ntawm kev teeb tsa yav dhau los.
Zoo C.Qhov kev teeb tsa thib peb ntawm qhov chaw yog nyob rau hauv Mentone, Texas, los ntawm lub tuam txhab roj thiab roj tshwj xeeb uas tau ntsib teeb meem thiab ESP tsis ua haujlwm vim cov xuab zeb ntau lawm thiab xav txhim kho lub twj tso kua mis uptime.Operators feem ntau khiav downhole xuab zeb separators nrog liner hauv txhua ESP zoo.Txawm li cas los xij, ib zaug lub liner puv nrog xuab zeb, lub separator yuav tso cai rau cov xuab zeb mus rau hauv lub twj tso kua mis, thiab cov twj tso kua mis yuav ua rau lub sijhawm ua haujlwm. poob ntawm kev nqa.Tom qab ua haujlwm tshiab nrog lub twj tso kua mis tiv thaiv, ESP muaj 22% lub neej ua haujlwm ntev dua nrog lub siab ruaj khov dua thiab zoo dua ESP-txog uptime.
Tus naj npawb ntawm cov xuab zeb thiab cov khib nyiab cuam tshuam thaum lub sijhawm ua haujlwm poob los ntawm 75%, los ntawm 8 overload txheej xwm nyob rau hauv thawj installation mus rau ob nyob rau hauv lub thib ob installation, thiab tus naj npawb ntawm restarting tiav tom qab overload shutdown nce 30%, los ntawm 8 nyob rau hauv thawj installation. Tag nrho ntawm 12 qhov xwm txheej, rau tag nrho ntawm 8 qhov xwm txheej, tau ua nyob rau hauv kev teeb tsa theem nrab, txo cov kev ntxhov siab ntawm cov khoom siv thiab ua kom lub neej ua haujlwm ntawm ESP.
Daim duab 5 qhia tau hais tias qhov nce siab ntawm qhov kev nkag siab ntawm kos npe (xiav) thaum lub stainless hlau mesh raug thaiv thiab lub valve sib dhos qhib.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, “Kev soj ntsuam ntawm lub viav vias raj raws li cov khoom siv downhole desander,” SPE Paper 94673-MS, nthuav tawm ntawm SPE Latin America thiab Caribbean Petroleum Engineering Conference, Rio de Janeiro, Brazil, Lub Rau Hli 20 - Lub Ob Hlis 23, 2005.https://doi.org/10.2118/94673-MS.
Kab lus no muaj cov ntsiab lus los ntawm SPE daim ntawv 207926-MS, nthuav tawm ntawm Abu Dhabi International Petroleum Exhibition thiab Rooj Sib Tham hauv Abu Dhabi, UAE, 15-18 Kaum Ib Hlis 2021.
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