பம்ப் பாதுகாப்பு கூறுகள், வழக்கத்திற்கு மாறான கிணறுகளில் மணலிலிருந்து பம்புகளைப் பாதுகாப்பதோடு, ESP-களின் செயல்பாட்டு ஆயுளையும் நீட்டிக்கின்றன என்பது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்தத் தீர்வு, அதிகப்படியான சுமை மற்றும் செயலிழப்பு நேரத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய ஃபிராக் மணல் மற்றும் பிற திடப்பொருட்களின் பின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. இந்தத் தொழில்நுட்பம், துகள் அளவுப் பரவல் நிச்சயமற்ற தன்மையுடன் தொடர்புடைய சிக்கல்களை நீக்குகிறது.
அதிகமான எண்ணெய் கிணறுகள் மின்சார நீர்மூழ்கி நீரேற்றிகளை (ESPs) சார்ந்து இருப்பதால், அவற்றின் ஆயுளை நீட்டிப்பது மிகவும் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. செயற்கை நீரேற்றிகளின் இயக்க ஆயுளும் செயல்திறனும், உற்பத்தி செய்யப்படும் திரவங்களில் உள்ள திடப்பொருட்களைப் பொறுத்து அமைகின்றன. திடத் துகள்கள் அதிகரிப்பதால், ESP-யின் இயக்க ஆயுளும் செயல்திறனும் கணிசமாகக் குறைகின்றன. மேலும், திடப்பொருட்கள் கிணற்றின் செயல்பாடின்மை நேரத்தையும், ESP-யை மாற்றுவதற்குத் தேவைப்படும் சீரமைப்புப் பணிகளின் எண்ணிக்கையையும் அதிகரிக்கின்றன.
செயற்கை லிஃப்ட் பம்புகள் வழியாக அடிக்கடி பாயும் திடத் துகள்களில் பாறை மணல், ஹைட்ராலிக் ஃபிராக்சரிங் ப்ராப்பண்டுகள், சிமெண்ட் மற்றும் அரிக்கப்பட்ட அல்லது துருப்பிடித்த உலோகத் துகள்கள் ஆகியவை அடங்கும். திடப்பொருட்களைப் பிரிப்பதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஆழ்துளைத் தொழில்நுட்பங்கள், குறைந்த செயல்திறன் கொண்ட சைக்ளோன்கள் முதல் அதிக செயல்திறன் கொண்ட 3D துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பி வலை வரை உள்ளன. ஆழ்துளைச் சுழல் மணல் நீக்கிகள் பல தசாப்தங்களாக வழக்கமான கிணறுகளில் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன, மேலும் அவை முதன்மையாக உற்பத்தியின் போது பெரிய துகள்களிலிருந்து பம்புகளைப் பாதுகாக்கப் பயன்படுகின்றன. இருப்பினும், வழக்கத்திற்கு மாறான கிணறுகள் இடைப்பட்ட ஸ்லக் ஓட்டத்திற்கு உட்படுகின்றன, இதன் விளைவாக தற்போதுள்ள ஆழ்துளைச் சுழல் பிரிப்பான் தொழில்நுட்பம் இடைப்பட்ட முறையில் மட்டுமே செயல்படுகிறது.
ESP-களைப் பாதுகாக்க, ஒருங்கிணைந்த மணல் கட்டுப்பாட்டுத் திரைகள் மற்றும் ஆழ்துளைச் சுழல் மணல் நீக்கிகளின் பல்வேறு வகைகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், ஒவ்வொரு கிணற்றாலும் உற்பத்தி செய்யப்படும் திடப்பொருட்களின் அளவுப் பரவல் மற்றும் கனஅளவில் உள்ள நிச்சயமற்ற தன்மையால், அனைத்து பம்புகளின் பாதுகாப்பு மற்றும் உற்பத்திச் செயல்திறனிலும் இடைவெளிகள் உள்ளன. இந்த நிச்சயமற்ற தன்மை, மணல் கட்டுப்பாட்டுக் கூறுகளின் நீளத்தை அதிகரிக்கிறது, அதன் மூலம் ESP-ஐ அமைக்கக்கூடிய ஆழத்தைக் குறைத்து, ESP-யின் நீர்த்தேக்கச் சரிவுத் திறனைக் கட்டுப்படுத்தி, கிணற்றின் பொருளாதாரத்தில் எதிர்மறையான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. வழக்கத்திற்கு மாறான கிணறுகளில் ஆழமான அமைப்பு ஆழங்கள் விரும்பப்படுகின்றன. இருப்பினும், அதிக வளைவுத் தீவிரம் கொண்ட குழாய்ப் பிரிவுகளில் நீண்ட, விறைப்பான மணல் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளைத் தொங்கவிடுவதற்காக மணல் நீக்கிகள் மற்றும் ஆண்-செருகிச் சேற்று நங்கூரங்களைப் பயன்படுத்துவது, ESP-யின் MTBF மேம்பாடுகளைக் கட்டுப்படுத்தியது. உள் குழாயின் அரிப்பு என்பது இந்த வடிவமைப்பின் மற்றொரு அம்சமாகும், இது போதுமான அளவு மதிப்பீடு செய்யப்படவில்லை.
2005 ஆம் ஆண்டு வெளியான ஒரு ஆய்வுக் கட்டுரையின் ஆசிரியர்கள், சுழல் காற்று மற்றும் புவியீர்ப்பு விசையைச் சார்ந்திருந்த ஒரு சுழல் குழாய் அடிப்படையிலான ஆழ்துளை மணல் பிரிப்பானின் சோதனை முடிவுகளை முன்வைத்தனர். பிரிப்புத் திறன், எண்ணெயின் பாகுத்தன்மை, பாய்வு விகிதம் மற்றும் துகள் அளவு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது என்பதை அவர்கள் காட்டினர். பிரிப்பானின் திறன் பெரும்பாலும் துகள்களின் இறுதி வேகத்தைச் சார்ந்துள்ளது என்பதையும் அவர்கள் காட்டுகிறார்கள். பாய்வு விகிதம் குறையும்போதும், திடத் துகள்களின் அளவு குறையும்போதும், எண்ணெயின் பாகுத்தன்மை அதிகரிக்கும்போதும் பிரிப்புத் திறன் குறைகிறது (படம் 2). ஒரு வழக்கமான சுழல் குழாய் ஆழ்துளைப் பிரிப்பானில், துகள் அளவு ~100 µm ஆகக் குறையும்போது பிரிப்புத் திறன் ~10% ஆகக் குறைகிறது. மேலும், பாய்வு விகிதம் அதிகரிக்கும்போது, ​​சுழல் பிரிப்பான் அரிப்புத் தேய்மானத்திற்கு உள்ளாகிறது, இது கட்டமைப்பு கூறுகளின் பயன்பாட்டு ஆயுளைப் பாதிக்கிறது.
அடுத்த தர்க்கரீதியான மாற்று வழி, வரையறுக்கப்பட்ட துளை அகலம் கொண்ட ஒரு 2D மணல் கட்டுப்பாட்டு சல்லடையைப் பயன்படுத்துவதாகும். வழக்கமான அல்லது வழக்கத்திற்கு மாறான கிணற்று உற்பத்தியில் திடப்பொருட்களை வடிகட்டுவதற்கான சல்லடைகளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​துகள்களின் அளவு மற்றும் பரவல் ஆகியவை முக்கியமான கருத்தாகும், ஆனால் அவை அறியப்படாதவையாக இருக்கலாம். திடப்பொருட்கள் நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து வரலாம், ஆனால் அவை ஒவ்வொரு கிணற்றின் அடிப்பகுதியிலும் மாறுபடலாம்; மாற்றாக, ஹைட்ராலிக் ஃபிராக்சரிங்கிலிருந்து வரும் மணலை சல்லடை வடிகட்ட வேண்டியிருக்கலாம். இரண்டு சந்தர்ப்பங்களிலும், திடப்பொருட்களைச் சேகரித்தல், பகுப்பாய்வு செய்தல் மற்றும் சோதனை செய்தல் ஆகியவற்றின் செலவு கட்டுக்கடங்காததாக இருக்கலாம்.
2D குழாய் சல்லடை சரியாக அமைக்கப்படாவிட்டால், அதன் விளைவுகள் கிணற்றின் பொருளாதாரத்தைப் பாதிக்கக்கூடும். மணல் சல்லடைத் திறப்புகள் மிகவும் சிறியதாக இருந்தால், அது முன்கூட்டியே அடைப்பு ஏற்படுவதற்கும், செயல்பாடு நிறுத்தப்படுவதற்கும், சரிசெய்யும் பணிகள் தேவைப்படுவதற்கும் வழிவகுக்கும். அவை மிகவும் பெரியதாக இருந்தால், திடப்பொருட்கள் உற்பத்திச் செயல்முறைக்குள் தடையின்றி நுழைய அனுமதிக்கும். இது எண்ணெய் குழாய்களை அரிக்கவும், செயற்கை நீரேற்று பம்புகளைச் சேதப்படுத்தவும், மேற்பரப்பு அடைப்புகளை வெளியேற்றவும், மேற்பரப்பு பிரிப்பான்களை நிரப்பவும் கூடும். இதனால், மணல் தெளிப்பு மற்றும் அகற்றுதல் தேவைப்படும். இந்தச் சூழ்நிலைக்கு, பம்பின் ஆயுளை நீட்டிக்கக்கூடிய மற்றும் பல்வேறு அளவிலான மணல்களுக்குப் பொருந்தக்கூடிய ஒரு எளிய, செலவு குறைந்த தீர்வு தேவைப்படுகிறது.
இந்தத் தேவையைப் பூர்த்தி செய்வதற்காக, உருவாகும் திடப்பொருட்களின் பரவலால் பாதிக்கப்படாத துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பி வலையுடன் இணைந்து வால்வு அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவது குறித்து ஒரு ஆய்வு நடத்தப்பட்டது. உருவாகும் திடப்பொருட்களின் துகள் அளவுப் பரவலை அறியாமலேயே, மாறுபட்ட துளை அளவு மற்றும் முப்பரிமாண (3D) அமைப்பு கொண்ட துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பி வலையால் பல்வேறு அளவிலான திடப்பொருட்களைத் திறம்படக் கட்டுப்படுத்த முடியும் என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன. இந்த முப்பரிமாண (3D) துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பி வலையால், கூடுதல் இரண்டாம் நிலை வடிகட்டல் தேவையின்றி, அனைத்து அளவிலான மணல் துகள்களையும் திறம்படக் கட்டுப்படுத்த முடியும்.
திரையின் அடிப்பகுதியில் பொருத்தப்பட்டுள்ள ஒரு வால்வு அமைப்பு, ESP வெளியே எடுக்கப்படும் வரை உற்பத்தியைத் தொடர அனுமதிக்கிறது. திரை இணைக்கப்பட்ட உடனேயே ESP-ஐ மீண்டும் எடுப்பதை இது தடுக்கிறது. இதன் விளைவாக உருவாகும் உள்ளீட்டு மணல் கட்டுப்பாட்டுத் திரை மற்றும் வால்வு அமைப்பு, திரவ ஓட்டத்தைச் சுத்தப்படுத்துவதன் மூலம் உற்பத்தியின் போது ESP-கள், ராட் லிஃப்ட் பம்புகள் மற்றும் கேஸ் லிஃப்ட் கம்ப்ளீஷன்களைத் திடப்பொருட்களிலிருந்து பாதுகாக்கிறது. மேலும், வெவ்வேறு சூழ்நிலைகளுக்கு ஏற்ப நீர்த்தேக்கத்தின் பண்புகளை மாற்றியமைக்க வேண்டிய தேவையின்றி, பம்பின் ஆயுளை நீட்டிக்க இது ஒரு செலவு குறைந்த தீர்வை வழங்குகிறது.
முதல் தலைமுறை பம்ப் பாதுகாப்பு வடிவமைப்பு. உற்பத்தியின் போது திடப்பொருட்களிலிருந்து ESP-ஐப் பாதுகாக்க, மேற்கு கனடாவில் உள்ள நீராவி உதவியுடனான ஈர்ப்பு வடிகால் கிணற்றில், துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பளி சல்லடைகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு பம்ப் பாதுகாப்பு அமைப்பு நிறுவப்பட்டது. உற்பத்தித் திரவம் உற்பத்தித் தொடருக்குள் நுழையும்போது, ​​சல்லடைகள் அதிலுள்ள தீங்கு விளைவிக்கும் திடப்பொருட்களை வடிகட்டுகின்றன. உற்பத்தித் தொடருக்குள், திரவங்கள் ESP நுழைவாயிலுக்குப் பாய்கின்றன, அங்கிருந்து அவை மேற்பரப்பிற்கு உந்தப்படுகின்றன. உற்பத்தி மண்டலத்திற்கும் கிணற்றின் மேற்பகுதிக்கும் இடையில் மண்டலத் தனிமைப்படுத்தலை வழங்குவதற்காக, சல்லடைக்கும் ESP-க்கும் இடையில் பேக்கர்களை இயக்கலாம்.
உற்பத்தி நேரம் செல்லச் செல்ல, சல்லடைக்கும் குழாய்க்கும் இடையேயான வளைய வடிவ இடைவெளி மணலால் பாலம் போல் இறுகுகிறது, இது பாய்வுத் தடையை அதிகரிக்கிறது. இறுதியில், படம் 3-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அந்த வளையம் முழுவதுமாகப் பாலம் போல் இறுகி, பாய்வை நிறுத்தி, கிணற்றுத் துளைக்கும் உற்பத்தித் தொடருக்கும் இடையில் ஒரு அழுத்த வேறுபாட்டை உருவாக்குகிறது. இந்த நிலையில், திரவத்தால் இனி ESP-க்குச் செல்ல முடியாது, எனவே நிறைவுத் தொடரை வெளியே இழுக்க வேண்டும். திடப்பொருட்கள் உற்பத்தி தொடர்பான பல மாறிகளைப் பொறுத்து, சல்லடையில் உள்ள திடப்பொருட்கள் பாலம் வழியாகப் பாய்வை நிறுத்தத் தேவைப்படும் கால அளவு, திடப்பொருட்கள் நிறைந்த திரவத்தை ESP தரைக்கு உந்தித் தள்ள அனுமதிக்கும் கால அளவை விடக் குறைவாக இருக்கலாம். எனவே, இரண்டாம் தலைமுறைக் கூறுகள் உருவாக்கப்பட்டன.
இரண்டாம் தலைமுறை பம்ப் பாதுகாப்பு அமைப்பு. பம்ப்கார்ட்* உள்ளீட்டு மணல் கட்டுப்பாட்டு சல்லடை மற்றும் வால்வு அமைப்பு, வழக்கத்திற்கு மாறான ESP நிறைவுமுறைக்கு உதாரணமாக விளங்கும் படம் 4-இல் உள்ள REDA* பம்பிற்குக் கீழே பொருத்தப்பட்டுள்ளது. கிணறு உற்பத்தி செய்யத் தொடங்கியவுடன், இந்த சல்லடை உற்பத்தியில் உள்ள திடப்பொருட்களை வடிகட்டுகிறது, ஆனால் மெதுவாக மணலுடன் பாலம் அமைத்து ஒரு அழுத்த வேறுபாட்டை உருவாக்கத் தொடங்கும். இந்த அழுத்த வேறுபாடு வால்வின் நிர்ணயிக்கப்பட்ட உடைப்பு அழுத்தத்தை அடையும்போது, ​​வால்வு திறந்து, திரவத்தை நேரடியாக ESP-க்கான குழாய்த் தொடருக்குள் பாய அனுமதிக்கிறது. இந்த ஓட்டம் சல்லடையின் குறுக்கே உள்ள அழுத்த வேறுபாட்டைச் சமன்செய்து, சல்லடையின் வெளிப்புறத்தில் உள்ள மணல் பைகளின் பிடியைத் தளர்த்துகிறது. மணல் வளையத்திலிருந்து வெளியேற முடிகிறது, இது சல்லடை வழியாக ஓட்டத் தடையைக் குறைத்து, ஓட்டம் மீண்டும் தொடர அனுமதிக்கிறது. அழுத்த வேறுபாடு குறையும்போது, ​​வால்வு அதன் மூடிய நிலைக்குத் திரும்பி, இயல்பான ஓட்ட நிலைமைகள் மீண்டும் தொடங்குகின்றன. பராமரிப்புக்காக ESP-ஐ துளையிலிருந்து வெளியே எடுக்க வேண்டியிருக்கும் வரை இந்தச் சுழற்சியை மீண்டும் செய்யவும். இந்தக் கட்டுரையில் எடுத்துக்காட்டப்பட்டுள்ள நிகழ்வு ஆய்வுகள், சல்லடை நிறைவுமுறையை மட்டும் இயக்குவதோடு ஒப்பிடும்போது, ​​இந்த அமைப்பு பம்பின் ஆயுளைக் கணிசமாக நீட்டிக்க முடியும் என்பதை நிரூபிக்கின்றன.
சமீபத்திய நிறுவலில், துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பி வலைக்கும் ESP-க்கும் இடையில் பகுதியைத் தனிமைப்படுத்த, செலவைக் குறைக்கும் ஒரு தீர்வு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. சல்லடைப் பகுதிக்கு மேலே, கீழ்நோக்கிய கோப்பை வடிவ பேக்கர் ஒன்று பொருத்தப்பட்டுள்ளது. கோப்பை வடிவ பேக்கருக்கு மேலே, கூடுதல் மையக் குழாய்த் துளைகள், உற்பத்தி செய்யப்பட்ட திரவமானது சல்லடையின் உட்புறத்திலிருந்து பேக்கருக்கு மேலே உள்ள வளைய வடிவ இடைவெளிக்குச் செல்ல ஒரு பாய்வுப் பாதையை வழங்குகின்றன; அந்த இடைவெளியில் திரவம் ESP நுழைவாயிலுக்குள் நுழைய முடியும்.
இந்தத் தீர்வுக்காகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பி வலை வடிகட்டியானது, இடைவெளி அடிப்படையிலான 2D வலை வகைகளைக் காட்டிலும் பல நன்மைகளை வழங்குகிறது. 2D வடிகட்டிகள், மணல் பைகளை உருவாக்குவதற்கும் மணலைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கும், முதன்மையாக வடிகட்டியின் இடைவெளிகள் அல்லது துளைகளுக்கு இடையே துகள்கள் பயணிப்பதையே சார்ந்துள்ளன. இருப்பினும், சல்லடைக்கு ஒரே ஒரு இடைவெளி மதிப்பை மட்டுமே தேர்ந்தெடுக்க முடியும் என்பதால், உற்பத்தி செய்யப்படும் திரவத்தின் துகள் அளவுப் பரவலுக்கு அந்தச் சல்லடை மிகவும் உணர்திறன் மிக்கதாக மாறுகிறது.
இதற்கு மாறாக, துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பி வலை வடிகட்டிகளின் தடிமனான வலைப் படுக்கையானது, உற்பத்தி செய்யப்படும் கிணற்றுத் துளை திரவத்திற்கு அதிக நுண்துளைத்தன்மையையும் (92%) மற்றும் பெரிய திறந்த ஓட்டப் பரப்பையும் (40%) வழங்குகிறது. இந்த வடிகட்டியானது, ஒரு துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பளி வலையை அழுத்தி, துளையிடப்பட்ட மையக் குழாயைச் சுற்றி நேரடியாகச் சுற்றப்பட்டு, பின்னர் மையக் குழாயின் ஒவ்வொரு முனையிலும் பற்றவைக்கப்பட்ட ஒரு துளையிடப்பட்ட பாதுகாப்பு உறைக்குள் அது மூடப்பட்டு உருவாக்கப்படுகிறது. வலைப் படுக்கையில் உள்ள நுண்துளைகளின் பரவல் மற்றும் சீரற்ற கோண நோக்குநிலை (15 µm முதல் 600 µm வரை) ஆகியவை, பெரிய மற்றும் தீங்கு விளைவிக்கும் துகள்கள் வலைக்குள் சிக்கிய பிறகு, பாதிப்பில்லாத நுண்ணிய துகள்கள் ஒரு முப்பரிமாண ஓட்டப் பாதையில் மையக் குழாயை நோக்கிப் பாய்வதற்கு அனுமதிக்கின்றன. இந்த சல்லடையின் மாதிரிகளில் செய்யப்பட்ட மணல் தக்கவைப்பு சோதனையானது, சல்லடை வழியாக திரவம் உருவாக்கப்படுவதால் வடிகட்டி அதிக ஊடுருவுத்திறனைப் பராமரிக்கிறது என்பதை நிரூபித்தது. திறம்பட, இந்த ஒற்றை "அளவு" வடிகட்டியானது, உற்பத்தி செய்யப்படும் திரவங்களின் அனைத்து துகள் அளவுப் பரவல்களையும் கையாள முடியும். இந்த துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பளி சல்லடையானது, 1980-களில் ஒரு பெரிய நிறுவனத்தால், நீராவியில் சுய-அடங்கிய சல்லடைப் பூர்த்திகளுக்காக பிரத்யேகமாக உருவாக்கப்பட்டது. தூண்டப்பட்ட நீர்த்தேக்கங்களில் நிபுணத்துவம் பெற்றதுடன், வெற்றிகரமான நிறுவல்களில் விரிவான சாதனைப் பதிவையும் கொண்டுள்ளது.
வால்வு அமைப்பானது, உற்பத்திப் பகுதியிலிருந்து குழாய்த் தொடருக்குள் ஒருவழிப் பாய்வை அனுமதிக்கும் ஒரு சுருள்வில் பொருத்தப்பட்ட வால்வைக் கொண்டுள்ளது. நிறுவுவதற்கு முன் சுருள்வில்லின் முன்சுமையைச் சரிசெய்வதன் மூலம், பயன்பாட்டிற்குத் தேவையான விரிசல் அழுத்தத்தை அடையும் வகையில் வால்வைத் தனிப்பயனாக்கலாம். பொதுவாக, நீர்த்தேக்கத்திற்கும் ESP-க்கும் இடையில் ஒரு இரண்டாம் நிலை பாய்வுப் பாதையை வழங்குவதற்காக, துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பி வலைக்குக் கீழே ஒரு வால்வு பொருத்தப்படுகிறது. சில சமயங்களில், பல வால்வுகளும் துருப்பிடிக்காத எஃகு வலைகளும் தொடர் இணைப்பில் செயல்படுகின்றன; இதில், கீழ் வால்வை விட நடு வால்வு குறைந்த விரிசல் அழுத்தத்தைக் கொண்டிருக்கும்.
காலப்போக்கில், பம்ப் பாதுகாப்பு அசெம்பிளி திரையின் வெளிப்புற மேற்பரப்பிற்கும் உற்பத்தி உறையின் சுவருக்கும் இடையேயான வளையப் பகுதியில் பாறைத் துகள்கள் நிரம்புகின்றன. அந்தக் குழி மணலால் நிரம்பி, துகள்கள் திடப்படும்போது, ​​மணல் மூட்டையின் குறுக்கே உள்ள அழுத்தக் குறைவு அதிகரிக்கிறது. இந்த அழுத்தக் குறைவு முன்னரே நிர்ணயிக்கப்பட்ட மதிப்பை அடையும்போது, ​​கூம்பு வால்வு திறந்து, பம்ப் உள்ளீட்டு வழியாக நேரடியாகப் பாய்வை அனுமதிக்கிறது. இந்த நிலையில், குழாய் வழியாக வரும் பாய்வானது, திரை வடிகட்டியின் வெளிப்புறத்தில் முன்பே திடப்பட்டிருந்த மணலை உடைக்கிறது. குறைந்த அழுத்த வேறுபாட்டின் காரணமாக, திரை வழியாகப் பாய்வு மீண்டும் தொடங்கும், மேலும் உள்ளீட்டு வால்வு மூடிக்கொள்ளும். எனவே, பம்ப் வால்விலிருந்து வரும் நேரடிப் பாய்வை ஒரு குறுகிய காலத்திற்கு மட்டுமே காண முடியும். பாய்வின் பெரும்பகுதி மணல் திரை வழியாக வடிகட்டப்பட்ட திரவமாக இருப்பதால், இது பம்பின் ஆயுளை நீட்டிக்கிறது.
அமெரிக்காவின் டெலாவேர் பேசினில் உள்ள மூன்று வெவ்வேறு கிணறுகளில், பேக்கர்களைக் கொண்டு பம்ப் பாதுகாப்பு அமைப்பு இயக்கப்பட்டது. மணல் தொடர்பான அதிக சுமையால் ஏற்படும் ESP-யின் தொடக்கங்கள் மற்றும் நிறுத்தங்களின் எண்ணிக்கையைக் குறைப்பதும், உற்பத்தியை மேம்படுத்துவதற்காக ESP-யின் பயன்பாட்டு நேரத்தை அதிகரிப்பதும் இதன் முக்கிய நோக்கமாகும். பம்ப் பாதுகாப்பு அமைப்பானது ESP ஸ்டிரிங்கின் கீழ் முனையிலிருந்து தொங்கவிடப்பட்டுள்ளது. எண்ணெய் கிணற்றின் முடிவுகள், நிலையான பம்ப் செயல்திறன், குறைந்த அதிர்வு மற்றும் மின்னோட்டச் செறிவு, மற்றும் பம்ப் பாதுகாப்புத் தொழில்நுட்பம் ஆகியவற்றைக் காட்டுகின்றன. புதிய அமைப்பை நிறுவிய பிறகு, மணல் மற்றும் திடப்பொருட்கள் தொடர்பான செயலிழப்பு நேரம் 75% குறைக்கப்பட்டது மற்றும் பம்பின் ஆயுட்காலம் 22%-க்கும் அதிகமாக அதிகரித்தது.
டெக்சாஸின் மார்ட்டின் கவுண்டியில் உள்ள ஒரு புதிய துளையிடுதல் மற்றும் பிளவுபடுத்தும் கிணற்றில் ஒரு ESP அமைப்பு நிறுவப்பட்டது. கிணற்றின் செங்குத்துப் பகுதி சுமார் 9,000 அடியாகவும், கிடைமட்டப் பகுதி 12,000 அடி அளவிடப்பட்ட ஆழம் (MD) வரையிலும் நீண்டுள்ளது. முதல் இரண்டு கிணறு நிறைவுப் பணிகளுக்கு, ஆறு லைனர் இணைப்புகளுடன் கூடிய ஒரு கீழ்நிலைச் சுழல் மணல் பிரிப்பான் அமைப்பு, ESP நிறைவுப் பணியின் ஒரு ஒருங்கிணைந்த பகுதியாக நிறுவப்பட்டது. ஒரே வகையான மணல் பிரிப்பானைப் பயன்படுத்தி அடுத்தடுத்து செய்யப்பட்ட இரண்டு நிறுவல்களில், ESP இயக்க அளவுருக்களின் (மின்னோட்டச் செறிவு மற்றும் அதிர்வு) நிலையற்ற தன்மை காணப்பட்டது. அகற்றப்பட்ட ESP அலகின் பிரித்தெடுத்தல் பகுப்பாய்வில், சுழல் வாயுப் பிரிப்பான் அமைப்பில் அந்நியப் பொருட்கள் அடைபட்டிருந்தது தெரியவந்தது. அது மணல் எனத் தீர்மானிக்கப்பட்டது, ஏனெனில் அது காந்தத்தன்மையற்றது மற்றும் அமிலத்துடன் வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரியாது.
மூன்றாவது ESP நிறுவலில், ESP மணல் கட்டுப்பாட்டிற்காக மணல் பிரிப்பானுக்குப் பதிலாக துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பி வலை பயன்படுத்தப்பட்டது. புதிய பம்ப் பாதுகாப்பு அமைப்பை நிறுவிய பிறகு, ESP மிகவும் நிலையான செயல்பாட்டைக் காட்டியது. இதனால், மோட்டார் மின்னோட்ட ஏற்ற இறக்கங்களின் வீச்சு, நிறுவல் #2-இல் இருந்த ~19 A-இலிருந்து நிறுவல் #3-இல் ~6.3 A ஆகக் குறைந்தது. அதிர்வு மிகவும் நிலையானதாக இருந்ததுடன், அதன் போக்கும் 75% குறைக்கப்பட்டது. அழுத்தக் குறைவும் நிலையானதாக இருந்தது; முந்தைய நிறுவலுடன் ஒப்பிடும்போது மிகக் குறைவாகவே ஏற்ற இறக்கம் காணப்பட்டதுடன், கூடுதலாக 100 psi அழுத்தக் குறைவும் கிடைத்தது. ESP அதிகப்பளு காரணமாக நிறுத்தப்படுவது 100% குறைக்கப்பட்டதுடன், ESP குறைந்த அதிர்வுடன் இயங்குகிறது.
கிணறு B. நியூ மெக்சிகோவின் யூனிஸ் அருகே உள்ள ஒரு வழக்கத்திற்கு மாறான கிணற்றில், ESP நிறுவப்பட்டிருந்தது, ஆனால் பம்ப் பாதுகாப்பு இல்லை. ஆரம்பகட்ட உற்பத்திக்குப் பிறகு, ESP சீரற்ற முறையில் செயல்படத் தொடங்கியது. மின்னோட்டம் மற்றும் அழுத்தத்தில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்கள், அதிர்வு அதிகரிப்புகளுடன் தொடர்புடையவை. இந்த நிலைமைகளை 137 நாட்கள் பராமரித்த பிறகு, ESP செயலிழந்தது, மேலும் அதற்குப் பதிலாக புதியது நிறுவப்பட்டது. இரண்டாவது நிறுவலில், அதே ESP உள்ளமைவுடன் கூடிய ஒரு புதிய பம்ப் பாதுகாப்பு அமைப்பு அடங்கும். கிணறு மீண்டும் உற்பத்தியைத் தொடங்கிய பிறகு, ESP நிலையான மின்னோட்டத்துடனும் குறைந்த அதிர்வுடனும் சாதாரணமாக இயங்கியது. இந்த வெளியீட்டின் போது, ​​ESP-யின் இரண்டாவது தொகுதி 300 நாட்களுக்கும் மேலாக இயங்கியிருந்தது, இது முந்தைய நிறுவலை விட ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றமாகும்.
கிணறு C. இந்த அமைப்பின் மூன்றாவது கள நிறுவல், டெக்சாஸின் மென்டோன் நகரில், ஒரு எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு சிறப்பு நிறுவனத்தால் மேற்கொள்ளப்பட்டது. அந்நிறுவனம், மணல் உற்பத்தியால் ஏற்பட்ட செயலிழப்புகள் மற்றும் ESP தோல்விகளைச் சந்தித்ததுடன், பம்பின் இயக்க நேரத்தை மேம்படுத்தவும் விரும்பியது. இயக்குபவர்கள் பொதுவாக ஒவ்வொரு ESP கிணற்றிலும் லைனருடன் கூடிய ஆழ்துளை மணல் பிரிப்பான்களை இயக்குவார்கள். இருப்பினும், லைனரில் மணல் நிரம்பியவுடன், அந்தப் பிரிப்பான் மணலை பம்ப் பகுதி வழியாகப் பாய அனுமதிக்கும். இது பம்ப் நிலை, தாங்கு உருளைகள் மற்றும் தண்டை அரித்து, அதன் விளைவாக உந்துவிசையில் இழப்பை ஏற்படுத்தும். பம்ப் பாதுகாப்பானுடன் கூடிய புதிய அமைப்பை இயக்கிய பிறகு, ESP ஆனது 22% நீண்ட இயக்க ஆயுளையும், மிகவும் நிலையான அழுத்த வீழ்ச்சியையும், மற்றும் சிறந்த ESP தொடர்பான இயக்க நேரத்தையும் கொண்டுள்ளது.
செயல்பாட்டின் போது மணல் மற்றும் திடப்பொருட்கள் தொடர்பான செயலிழப்புகளின் எண்ணிக்கை, முதல் நிறுவலில் இருந்த 8 மிகைச்சுமை நிகழ்வுகளிலிருந்து இரண்டாவது நிறுவலில் இரண்டாக, 75% குறைந்தது. மேலும், மிகைச்சுமை செயலிழப்பிற்குப் பிறகு வெற்றிகரமாக மீண்டும் இயக்கப்பட்ட நிகழ்வுகளின் எண்ணிக்கை, முதல் நிறுவலில் இருந்த 8-லிருந்து, 30% அதிகரித்தது. இரண்டாம் நிலை நிறுவலில் மொத்தம் 12 நிகழ்வுகள் (மொத்தமாக 8 நிகழ்வுகள்) நிகழ்த்தப்பட்டன. இது உபகரணத்தின் மீதான மின் அழுத்தத்தைக் குறைத்து, ESP-யின் செயல்பாட்டுக் காலத்தை அதிகரித்தது.
துருப்பிடிக்காத எஃகு வலை அடைக்கப்பட்டு, வால்வு அமைப்பு திறக்கப்படும்போது, ​​உள்ளீட்டு அழுத்தக் குறியீட்டில் (நீலம்) ஏற்படும் திடீர் அதிகரிப்பை படம் 5 காட்டுகிறது. இந்த அழுத்தக் குறியீடு, மணல் தொடர்பான ESP செயலிழப்புகளை முன்னறிவிப்பதன் மூலம் உற்பத்தித் திறனை மேலும் மேம்படுத்த முடியும். எனவே, சீரமைப்பு இயந்திரங்களைக் கொண்டு மாற்றுப் பணிகளைத் திட்டமிடலாம்.
1 மார்டின்ஸ், ஜே.ஏ., இ.எஸ். ரோசா, எஸ். ராப்சன், “துளைக்குள் மணல் அகற்றும் சாதனமாக சுழல் குழாயின் சோதனைப் பகுப்பாய்வு,” SPE தாள் 94673-MS, SPE லத்தீன் அமெரிக்கா மற்றும் கரீபியன் பெட்ரோலியப் பொறியியல் மாநாட்டில் சமர்ப்பிக்கப்பட்டது, ரியோ டி ஜெனிரோ, பிரேசில், ஜூன் 20 – பிப்ரவரி 23, 2005. https://doi.org/10.2118/94673-MS.
இந்தக் கட்டுரை, 2021 நவம்பர் 15-18 தேதிகளில் ஐக்கிய அரபு அமீரகத்தின் அபுதாபியில் நடைபெற்ற அபுதாபி சர்வதேச பெட்ரோலியக் கண்காட்சி மற்றும் மாநாட்டில் சமர்ப்பிக்கப்பட்ட SPE ஆய்வறிக்கை 207926-MS-இன் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது.
அனைத்து உள்ளடக்கங்களும் கடுமையாக அமல்படுத்தப்படும் பதிப்புரிமைச் சட்டங்களுக்கு உட்பட்டவை. இந்தத் தளத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு, எங்கள் விதிமுறைகள் மற்றும் நிபந்தனைகள், குக்கீஸ் கொள்கை மற்றும் தனியுரிமைக் கொள்கை ஆகியவற்றைப் படிக்கவும்.