Zvikamu zvekudzivirira pombi zvakaratidzwa kuti zvinodzivirira pombi kubva kujecha uye zvinowedzera hupenyu hwekushanda kweESPs mumatsime asina kujairika. Iyi mhinduro inodzora kudzokera shure kwejecha refrac nezvimwe zvinhu zvakasimba zvinogona kukonzera kuwanda uye nguva yekuzorora. Tekinoroji iyi inobvisa matambudziko ane chekuita nekusava nechokwadi kwekugoverwa kwehukuru hwezvikamu.
Sezvo matsime emafuta akawanda achivimba neESP, kuwedzera hupenyu hwemasisitimu emagetsi anopomba pasi pemvura (ESP) kunowedzera kukosha. Hupenyu hwekushanda uye mashandiro emapombi ekusimudza ekugadzira anonzwa zvakanyanya kune zvinhu zvakasimba zviri mumvura inogadzirwa. Hupenyu hwekushanda uye mashandiro eESP zvakaderera zvakanyanya nekuwedzera kwezvikamu zvakasimba. Pamusoro pezvo, zvinhu zvakasimba zvinowedzera nguva yekushanda kwetsime uye frequency yekushanda inodiwa kutsiva ESP.
Zvidimbu zvakasimba zvinowanzo yerera nemumapombi ekusimudzira ekugadzira zvinosanganisira jecha rekugadzira, ma hydraulic fracturing proppants, simende, uye zvidimbu zvesimbi zvakaora kana kuti zvakaora. Matekinoroji epasi akagadzirirwa kuparadzanisa zvinhu zvakasimba anotangira pamadutu asingashande zvakanyanya kusvika kuma wire mesh esimbi isina tsvina ye3D inoshanda zvakanyanya. Ma downhole vortex desanders ave achishandiswa mumatsime echinyakare kwemakumi emakore, uye anonyanya kushandiswa kudzivirira mapombi kubva kumatura makuru panguva yekugadzira. Zvisinei, matsime asina kujairika anosangana nekuyerera kweslug mukati menguva, izvo zvinoita kuti tekinoroji iripo yekuparadzanisa ma downhole vortex ishande nguva nenguva.
Mhando dzakasiyana-siyana dzema "combined sand control screens" pamwe chete ne "downhole vortex desanders" dzakakurudzirwa kuchengetedza maESP. Zvisinei, pane mipata mukudzivirira nekugadzirwa kwemapombi ese nekuda kwekusaziva kwekupararira kwehukuru uye huwandu hwezvinhu zvakasimba zvinogadzirwa netsime rega rega. Kusaziva kunowedzera hurefu hwezvikamu zvekudzora jecha, nokudaro zvichideredza kudzika kunogona kuiswa ESP, zvichideredza mukana wekudzikira kwenzvimbo yeESP, uye zvichikanganisa hupfumi hwetsime. Kudzika kwakadzika kwekuisa kunofarirwa mumatsime asina kujairika. Zvisinei, kushandiswa kwe "de-sanders" ne "man-plug mud anchors" kumisa ma "long, rigid sand control assemblies" muzvikamu zve "casing" zvine simba guru remakumbo, kuvandudzwa kwe "dogle" kwakaganhurirwa. Kuora kwechubhu yemukati ndechimwe chinhu chedhizaini iyi chisina kuongororwa zvakakwana.
Vanyori vebepa ra2005 vakaratidza mhedzisiro yekuyedza yemuchina wekuparadzanisa jecha wepasi zvichibva pachubhu yemhepo ine simba (Mufananidzo 1), iyo yaienderana nekushanda kwemhepo ine simba uye simba rinokwevera pasi, kuratidza kuti kushanda zvakanaka kwemuchina wekuparadzanisa kunoenderana nekusimba kwemafuta, mwero wekuyerera, uye saizi yezvikamu. Vanoratidza kuti kushanda zvakanaka kwemuchina wekuparadzanisa kunoenderana zvikuru nekumhanya kwezvikamu zvekupedzisira. Kushanda zvakanaka kwemuchina wekuparadzanisa kunoderera nekudzikira kwehuwandu hwekuyerera, kudzikira kwehukuru hwezvikamu zvakasimba, uye kuwedzera kwekusimba kwemafuta, Mufananidzo 2. Kune muchina wekuparadzanisa wepasi wechubhu yemhepo ine simba, kushanda zvakanaka kwemuchina wekuparadzanisa kunoderera kusvika ~10% sezvo saizi yezvikamu ichidzikira kusvika ~100 µm. Pamusoro pezvo, sezvo mwero wekuyerera uchiwedzera, muchina wekuparadzanisa wemhepo unowanzo pera, izvo zvinokanganisa kushandiswa kwehupenyu hwezvikamu zvekuvaka.
Imwe nzira inotevera ine musoro ndeyekushandisa skrini yekudzora jecha re2D ine upamhi hwakatarwa. Hukuru hwezvikamu uye kugoverwa kwezvinhu zvakakosha pakusarudza masikirini ekusefa zvinhu zvakasimba mukugadzirwa kwetsime kwakajairika kana kusingawanzoitiki, asi zvinogona kunge zvisingazivikanwe. Zvinhu zvakasimba zvinogona kubva mudura, asi zvinogona kusiyana kubva pachitsitsinho kuenda kune chimwe; neimwe nzira, skrini ingangoda kusefa jecha kubva mukupwanyika kwe hydraulic. Chero zvazvingava, mutengo wekuunganidza, kuongorora uye kuyedza zvinhu zvakasimba unogona kuva wakanyanya.
Kana sikirini ye2D tube isina kugadzirwa zvakanaka, mhedzisiro yacho inogona kukanganisa hupfumi hwetsime. Maburi ejecha madiki anogona kukonzera kuvharwa kwemvura nguva isati yakwana, kuvharwa kwemvura uye kudiwa kwekugadzirisa. Kana akakura zvakanyanya, anobvumira zvinhu zvakasimba kupinda zvakasununguka mukugadzirwa, izvo zvinogona kukanganisa mapaipi emafuta, kukuvadza mapombi ekusimudza ekugadzira, kubvisa mapombi epamusoro uye kuzadza ma separators epamusoro, zvichida kuputirwa kwejecha uye kuraswa. Mamiriro ezvinhu aya anoda mhinduro iri nyore, isingadhuri inogona kuwedzera hupenyu hwepombi uye kufukidza kupararira kwakakura kwehukuru hwejecha.
Kuti zvizadziswe zvinodiwa izvi, kwakaitwa chidzidzo pamusoro pekushandiswa kwemavharuvhu pamwe chete newire mesh yesimbi isingatsvi, izvo zvisinganyanyi kukanganiswa nekugoverwa kwezvakasimba zvinobva. Zvidzidzo zvakaratidza kuti wire mesh yesimbi isingatsvi ine saizi inoshanduka yemapore uye chimiro che3D inogona kudzora zvakanakisa zvinhu zvakasimba zvehukuru hwakasiyana pasina kuziva kugoverwa kwehukuru hwezvinhu zvakasimba zvinobva. Iyo 3D stainless steel mesh inogona kudzora zvakanakisa jecha rehukuru hwese, pasina kudiwa kwekusefa kwechipiri.
Kuunganidzwa kwevharuvhu kwakaiswa pasi pechidzitiro kunobvumira kugadzirwa kuenderera mberi kusvika ESP yaburitswa. Kunodzivirira ESP kuti isadzorerwe pakarepo mushure mekunge skrini yavharwa. Chidziviriro chejecha rinopinda chinobuda uye chidziviriro chevharuvhu chinodzivirira maESP, mapombi ekusimudza tsvimbo, uye kupedzisa kusimudza gasi kubva pazvinhu zvakasimba panguva yekugadzira nekuchenesa kuyerera kwemvura uye kunopa mhinduro inodhura yekuwedzera hupenyu hwePombi pasina kugadzirisa hunhu hwedura mumamiriro akasiyana.
Dhizaini yekudzivirira pombi yechizvarwa chekutanga. Mubatanidzwa wekudzivirira pombi uchishandisa masikirini esimbi isina ngura wakaiswa mutsime remvura rinoshandisa simba remagetsi kuWestern Canada kudzivirira ESP kubva kuzvinhu zvakaoma panguva yekugadzira. Masikirini anosefa zvinhu zvakaoma zvinokuvadza kubva mumvura yekugadzira painopinda mutambo yekugadzira. Mukati metambo yekugadzira, mvura inoyerera ichienda kuESP inlet, uko inopombwa pamusoro. Mapakeji anogona kufambiswa pakati pechidzitiro neESP kuti ape zonal separation pakati penzvimbo yekugadzira ne wellbore yepamusoro.
Nekufamba kwenguva yekugadzira, nzvimbo ye annular iri pakati pechidzitiro ne casing inowanzo batana nejecha, izvo zvinowedzera kuramba kuyerera. Pakupedzisira, annulus inovhara zvachose, inomisa kuyerera, uye inogadzira musiyano wekumanikidzwa pakati pe wellbore ne tambo yekugadzira, sezvakaratidzwa muMufananidzo 3. Panguva ino, mvura haichakwanisi kuyerera kuenda kuESP uye tambo yekupedzisa inofanira kudhonzwa. Zvichienderana nehuwandu hwezvinhu zvine chekuita nekugadzirwa kwezvinhu zvakasimba, nguva inodiwa kuti imise kuyerera nepakati pebhiriji re solids pachiratidziro inogona kunge iri pasi penguva yaizobvumira ESP kupomba mvura yakatakura zvinhu zvakasimba pakati penguva pakati pekukundikana kusvika pasi, saka chizvarwa chechipiri chezvikamu chakagadzirwa.
Kubatanidzwa kwepombi yekudzivirira yechizvarwa chechipiri. Chidziviriro chePumpGuard* chinopinda jecha uye sisitimu yekubatanidza vharuvhu chakarembera pasi pepombi yeREDA* muMufananidzo 4, muenzaniso wekupedzwa kweESP kusingawanzoitiki. Kana tsime rave kuburitsa, sikirini inosefa zvinhu zvakasimba zviri kugadzirwa, asi inotanga kuungana zvishoma nezvishoma nejecha uye kugadzira musiyano wekumanikidzwa. Kana kumanikidzwa uku kwasvika pakumanikidzwa kwevharuvhu, vharuvhu rinovhurika, richibvumira mvura kuti iyerere zvakananga mutambo wechubhu kuenda kuESP. Kuyerera uku kunoenzanisa musiyano wekumanikidzwa pachikirini, zvichisunungura kubata kwemasaga ejecha ari kunze kwechikirini. Jecha rinogona kubuda muannulus, izvo zvinoderedza kuramba kwekuyerera kuburikidza nechikirini uye zvinobvumira kuyerera kuti kutangezve. Sezvo kumanikidzwa kwekusiyana kuchiderera, vharuvhu rinodzokera panzvimbo yaro yakavharwa uye mamiriro ekuyerera akajairwa anotangazve. Dzokorora kutenderera uku kusvika zvave madikanwa kuburitsa ESP mugomba kuti ishandiswe. Zvidzidzo zvakaratidzwa muchinyorwa chino zvinoratidza kuti sisitimu inokwanisa kuwedzera hupenyu hwepombi zvakanyanya zvichienzaniswa nekupedzisa kuongorora chete.
Pakuisa kwazvino, mhinduro inodhura yakaunzwa yekuparadzanisa nzvimbo pakati pesimbi isina ngura neESP. Chigadziko chekapu chakatarisa pasi chakaiswa pamusoro pechikamu chechidzitiro. Pamusoro pechigadziko chekapu, mamwe maburi epakati pechubhu anopa nzira yekuyerera kwemvura inogadzirwa kuti ifambe kubva mukati mechidzitiro ichienda kunzvimbo ye annular iri pamusoro pechigadziko, uko mvura inogona kupinda muESP inlet.
Sefa yesimbi isina ngura yakasarudzwa kuti ishandiswe pakugadzirisa uku ine mabhenefiti akawanda pane mhando dzemasefa e2D ane mipata. Masefa e2D anonyanya kushandisa zvimedu zvinofukidza mipata yesefa kana nzvimbo dzinoiswa masefa kuti agadzire mabhegi ejecha uye ape simba rekudzora jecha. Zvisinei, sezvo paine mukaha mumwe chete unogona kusarudzwa pachidzitiro, chidzitiro chinova nehanya zvakanyanya nekupararira kwehukuru hwezvimedu zvemvura inogadzirwa.
Kusiyana neizvi, mubhedha wakakora wemesh wemafirita esimbi isina tsvina unopa maburi akawanda (92%) uye nzvimbo yakakura yakavhurika yekuyerera kwemvura inobuda mumvura. Sefa iyi inogadzirwa nekudzvanya mesh yesimbi isina tsvina woiputira zvakananga pachubhu yepakati yakaboorwa, wozoiputira mukati mechidzitiro chekudzivirira chakaboorwa chakasungirirwa kuchubhu yepakati pamativi ese. Kupararira kwemaburi mumubhedha wemesh, iyo isina kuenzana kwekona (kubva pa15 µm kusvika 600 µm) inobvumira kuti mafine asina njodzi ayerere munzira ye3D flow ichienda kuchubhu yepakati mushure mekunge zvidimbu zvakakura uye zvinokuvadza zvabatwa mukati memesh. Kuedzwa kwekuchengetedza jecha pamuenzaniso wesefa iyi kwakaratidza kuti sefa iyi inochengetedza kupenya kwakanyanya nekuti mvura inogadzirwa kuburikidza nesipo. Zvinobudirira, iyi sefa "yehukuru" imwe chete inogona kubata kugoverwa kwese kwezvimedu zvezvimedu zvakagadzirwa. Iyi sikirini yemvere dzesimbi isina tsvina yakagadzirwa nemukuru mukuru muma1980 kunyanya kugadzirirwa skrini yega yega mumatangi anosimudzirwa nemhepo uye ine rekodhi yakakura yekuisa zvakanaka.
Kubatanidzwa kwevharuvhu kunosanganisira vharuvhu ine chitubu inobvumidza kuyerera kwenzira imwe chete muchubhu kubva munzvimbo yekugadzira. Nekugadzirisa coil spring preload isati yaiswa, vharuvhu inogona kugadziriswa kuti iwane kumanikidzwa kwekupwanya kunodiwa kwekushandisa. Kazhinji, vharuvhu inoshandiswa pasi pesimbi isina ngura kuti ipe nzira yekuyerera kwechipiri pakati pedura neESP. Mune zvimwe zviitiko, mavharuvhu akawanda uye meshes dzesimbi isina ngura dzinoshanda dzakatevedzana, nevharuvhu yepakati ine kumanikidzwa kwakaderera kwekupwanya pane vharuvhu yakaderera.
Nekufamba kwenguva, zvikamu zvemaumbirwo zvinozadza nzvimbo ye annular iri pakati pekunze kwechidzitiro chekudzivirira pombi uye rusvingo rwechivharo chekugadzira. Sezvo gomba richizadzwa nejecha uye zvikamu zvichibatanidzwa, kudonha kwekumanikidzwa pamusoro pebhegi rejecha kunowedzera. Kana kudonha uku kwekumanikidzwa kwasvika pakukosha kwakatarwa, vharuvhu yekoni inovhurika uye inobvumira kuyerera zvakananga kuburikidza nekupinda kwepombi. Padanho rino, kuyerera kuburikidza nepombi kunokwanisa kupwanya jecha rakabatanidzwa kare kunze kwefirita yechidzitiro. Nekuda kwekusiyana kwekumanikidzwa kwakaderera, kuyerera kuchaenderera mberi kuburikidza nechidzitiro uye vharuvhu yekupinda ichavhara. Naizvozvo, pombi inogona kungoona kuyerera zvakananga kubva kuvharuvhu kwenguva pfupi. Izvi zvinowedzera hupenyu hwepombi, sezvo kuyerera kwakawanda kuri mvura inoseferwa kuburikidza nechidzitiro chejecha.
Sisitimu yekudzivirira pombi yaishandiswa nemapackers mumatsime matatu akasiyana muDelaware Basin muUnited States. Chinangwa chikuru ndechekuderedza huwandu hwekutanga nekumira kweESP nekuda kwekuwanda kwejecha uye kuwedzera kuwanikwa kweESP kuti ivandudze kugadzirwa. Sisitimu yekudzivirira pombi yakasungirirwa kubva kumucheto wepasi wetambo yeESP. Mhedzisiro yetsime remafuta inoratidza kushanda kwepombi kwakasimba, kudzikira kwekuzununguka uye simba remagetsi, uye tekinoroji yekudzivirira pombi. Mushure mekuisa sisitimu itsva, nguva yekushanda kwejecha nezvinhu zvakasimba yakaderedzwa ne75% uye hupenyu hwepombi hwakawedzera neanopfuura 22%.
Tsime. Sisitimu yeESP yakaiswa mutsime idzva rekuchera nekupwanya muMartin County, Texas. Chikamu chakamira chetsime iri chingangoita 9,000 tsoka uye chikamu chakatwasuka chinosvika 12,000 tsoka, kudzika kwakayerwa (MD). Pakupedzisa kaviri kwekutanga, sisitimu yekuparadzanisa jecha repasi ine downhole vortex ine ma liner matanhatu yakaiswa sechikamu chakakosha chekupedzisa kweESP. Pakuisa kaviri kwakatevedzana uchishandisa rudzi rumwe rwejecha rekuparadzanisa, maitiro asina kugadzikana eESP operating parameters (current intensity uye vibration) akaonekwa. Kuongororwa kweESP unit yakadhonzwa kwakaratidza kuti vortex gas separator assembly yakanga yakavharwa nezvinhu zvekunze, izvo zvakaonekwa kuti ijecha nekuti haina magineti uye haibatike neacid nemakemikari.
Mukuisa kwechitatu kweESP, waya yesimbi isina ngura yakatsiva jecha rinoparadzanisa senzira yekudzora jecha reESP. Mushure mekuisa sisitimu itsva yekudzivirira pombi, ESP yakaratidza hunhu hwakagadzikana, ichideredza huwandu hwekuchinja-chinja kwemagetsi emota kubva pa ~19 A yekuisa #2 kusvika pa ~6.3 A yekuisa #3. Kudedera kwakasimba uye maitiro acho akaderera ne75%. Kudonha kwekumanikidzwa kwaive kwakasimbawo, kuchichinja zvishoma kana tichienzanisa nekuisa kwekare uye kwakawedzera 100 psi yekuderera kwekumanikidzwa. Kudzimwa kweESP overload kunoderedzwa ne100% uye ESP inoshanda nekudengenyeka kushoma.
B. Mune rimwe tsime riri pedyo neEunice, New Mexico, rimwe tsime risingawanzoitiki rakaiswa ESP asi risina dziviriro yepombi. Mushure mekudonha kwekutanga kweboot, ESP yakatanga kuratidza maitiro asina kurongeka. Kuchinja kwemagetsi nekumanikidzwa kwakabatana nekukwira kwesimba. Mushure mekuchengetedza mamiriro aya kwemazuva 137, ESP yakakundikana uye imwe yakatsiva yakaiswa. Kuiswa kwechipiri kunosanganisira sisitimu itsva yekudzivirira pombi ine gadziriro imwechete yeESP. Mushure mekunge tsime ratangazve kugadzirwa, ESP yaishanda zvakajairika, ine amperage yakagadzikana uye kudedera kushoma. Panguva yekuburitswa, kumhanya kwechipiri kweESP kwakasvika kwemazuva anopfuura 300 ekushanda, kuvandudzika kukuru pane kuiswa kwekare.
Well C. Kuiswa kwechitatu kwesystem iyi kwaive kuMentone, Texas, nekambani yemafuta negesi iyo yakasangana nekudzimwa kwemagetsi uye kutadza kushanda kweESP nekuda kwekugadzirwa kwejecha uye yaida kuvandudza nguva yekushanda kwepombi. Vashandi vanowanzo shandisa ma "downhole jecha separator" ane liner mu "ESP well" yega yega. Zvisinei, kana "liner" yazara nejecha, "separator" inobvumidza jecha kuti riyerere nepakati pe "pombi", zvichikanganisa pombi, ma "bearings" uye "shaft", zvichikonzera kurasikirwa nekusimudzwa. Mushure mekushandisa system itsva ne "pombi protector", ESP ine hupenyu hwekushanda hwakareba ne22% ine "pressure drop" yakadzikama uye "ESP-time" iri nani.
Huwandu hwekuvharwa kwejecha nezvinhu zvakaoma panguva yekushanda hwakaderera ne75%, kubva pazviitiko zvisere zvekuwedzeredza mukuisa kwekutanga kusvika pazviitiko zviviri mukuisa kwechipiri, uye huwandu hwekudzoserwazve kwakabudirira mushure mekuvharwa kwekuwedzera kwakawedzera ne30%, kubva pa8 mukuisa kwekutanga. Huwandu hwezviitiko gumi nezviviri, pazviitiko zvisere, zvakaitwa mukuisa kwechipiri, zvichideredza kushushikana kwemagetsi pamidziyo uye zvichiwedzera hupenyu hwekushanda kweESP.
Mufananidzo 5 unoratidza kuwedzera kamwe kamwe kwechiratidzo chekumanikidzwa kwemuchina (bhuruu) kana mesh yesimbi isina ngura yavharwa uye vharuvhu yavhurwa. Chiratidzo ichi chekumanikidzwa chinogona kuwedzera kushanda zvakanaka kwekugadzira nekufanotaura kukundikana kweESP kwakabatana nejecha, saka mashandiro ekutsiva nemidziyo yekushandira anogona kurongwa.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, “Kuongororwa kwekuyedza kwe swirl tube semudziyo we downhole desander,” SPE Paper 94673-MS, yakataurwa paSPE Latin America and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Rio de Janeiro, Brazil, Chikumi 20 - Kukadzi 23, 2005.https://doi.org/10.2118/94673-MS.
Chinyorwa chino chine zvinhu zvinobva muSPE bepa 207926-MS, zvakaratidzwa paAbu Dhabi International Petroleum Exhibition and Conference muAbu Dhabi, UAE, kubva 15-18 Mbudzi 2021.
Zvese zvirimo zvinotevedzwa nemitemo yekodzero dzekushandisa, ndapota verenga Mitemo neMamiriro edu, Mutemo weMakuki uye Mutemo weKuchengetedza Ruzivo usati washandisa saiti ino.