Ҷузъҳои муҳофизати насос собит шудаанд, ки насосҳоро аз қум муҳофизат мекунанд ва мӯҳлати кори ESP-ҳоро дар чоҳҳои ғайримуқаррарӣ дароз мекунанд. Ин ҳалли бозгашт ҷараёни реги фрак ва дигар моддаҳои сахтро назорат мекунад, ки метавонад боиси изофабориҳо ва вақти бекорӣ гардад. Технологияи фаъолкунанда мушкилоти марбут ба номуайянии тақсимоти андозаи зарраҳоро бартараф мекунад.
Азбаски шумораи бештари чоҳҳои нафт ба ESP такя мекунанд, дароз кардани мӯҳлати кори системаҳои обкашии барқии зериобӣ (ESP) муҳимтар мегардад. Муҳлати корӣ ва кори насосҳои бардорандаи сунъӣ ба моддаҳои сахт дар моеъҳои истеҳсолшуда ҳассос мебошанд. Муҳлати корӣ ва иҷрои ESP бо афзоиши зарраҳои сахт ба таври назаррас коҳиш ёфт. Илова бар ин, басомади бекористии чоҳҳои сахтро иваз мекунад.
Зарраҳои сахте, ки аксар вақт тавассути насосҳои сунъии лифт ҷорӣ мешаванд, қумҳои ташаккулёбӣ, пропантҳои гидравликии шикаста, семент ва зарраҳои металлии эрозияшуда ё зангзадаро дар бар мегиранд. Технологияҳои зериобӣ барои ҷудо кардани ҷузъҳои сахт аз сиклонҳои камсамар то 3D-и баландсифати симҳои аз пӯлоди зангногир тарҳрезӣ шудаанд. ва онҳо пеш аз ҳама барои муҳофизат кардани насосҳо аз зарраҳои калон ҳангоми истеҳсол истифода мешаванд. Аммо, чоҳҳои ғайримуқаррарӣ ба ҷараёни фосилавӣ дучор мешаванд, ки дар натиҷа технологияи мавҷудаи ҷудокунандаи гирдоби поёноб танҳо фосилавӣ кор мекунад.
Якчанд вариантҳои гуногуни экранҳои омехтаи назорати қум ва десандерҳои гирдоби зериобӣ барои муҳофизати ESP-ҳо пешниҳод карда шудаанд. Аммо, дар ҳифз ва иҷрои истеҳсоли ҳамаи насосҳо аз сабаби номуайянӣ дар тақсимоти ҳаҷм ва ҳаҷми моддаҳои сахти истеҳсолкардаи ҳар як чоҳ камбудиҳо мавҷуданд. Номаълумӣ дарозии ҷузъҳои назорати қумро зиёд мекунад ва ба ин васила метавонад сатҳи ESP-ро маҳдуд созад. потенсиали коҳиши обанбор ва ба иқтисодиёти чоҳ таъсири манфӣ мерасонад. Дар чоҳҳои ғайримуқаррарӣ амиқтар ҷойгиркунӣ бартарӣ дода мешавад. Бо вуҷуди ин, истифодаи десандерҳо ва лангарҳои лойи мардона барои боздоштани маҷмӯаҳои назорати реги дароз ва сахт дар қисмҳои қубур бо шиддати баланди сагҳои баланд ESP MTBF беҳбудии дигар нест. баҳо дод.
Муаллифони коғази соли 2005 натиҷаҳои таҷрибавии сепаратори қумро дар асоси найчаи сиклонӣ пешниҳод карданд (Расми 1), ки аз таъсири сиклон ва вазнинии сиклон вобаста буд, то нишон диҳад, ки самаранокии ҷудокунӣ аз часпакии нафт, суръати ҷараён ва андозаи зарраҳо вобаста аст. суръати ҷараён, кам шудани андозаи зарраҳои сахт ва афзоиши часпакии нафт, Расми 2. Барои сепаратори маъмулии қубури сиклонӣ, самаранокии ҷудокунӣ то ~10% коҳиш меёбад, зеро андозаи заррача то ~100 мкм паст мешавад. Илова бар ин, бо зиёд шудани суръати ҷараён, ҷудокунандаи гирдоб ба фарсудашавии эрозия дучор мешавад, ки ба мӯҳлати истифодаи ҷузъҳои сохторӣ таъсир мерасонад.
Дар алтернативаи мантиқии навбатӣ аст, ки ба истифода экрани назорати қум 2D бо width.Particle ковокии муайян. Андозаи заррачаҳо ва тақсимоти мулоҳизаҳои муҳим ҳангоми интихоби экранҳо барои филтр маводи сахт дар истеҳсоли чоҳ анъанавӣ ё ғайримуқаррарӣ мебошанд, вале онҳо шояд unknown.The сахт метавонад аз обанбор омада, вале онҳо метавонанд аз пошнаи ба пошна фарқ; Интихобан, экран метавонад филтр кардани қумро аз шикастани гидравликӣ лозим ояд. Дар ҳар ду ҳолат, арзиши ҷамъоварӣ, таҳлил ва санҷиш метавонад хеле зиёд бошад.
Агар экрани қубури 2D дуруст танзим карда нашавад, натиҷаҳо метавонанд ба иқтисодиёти чоҳ халал расонанд. Кушодани экрани қум, ки хеле хурд аст, метавонад боиси бармаҳал пайвастшавӣ, қатъшавӣ ва зарурати коркарди ислоҳӣ гардад. регрезӣ ва партофтан. Ин вазъият ҳалли оддӣ ва камхарҷро талаб мекунад, ки метавонад мӯҳлати насосро дароз кунад ва тақсимоти васеи андозаҳои қумро фаро гирад.
Барои қонеъ кардани ин эҳтиёҷот, тадқиқот оид ба истифодаи маҷмӯаҳои клапан дар якҷоягӣ бо торҳои сими аз пӯлоди зангногир гузаронида шуд, ки ба тақсимоти моддаҳои сахт дар натиҷа ҳассос нест. Таҳқиқотҳо нишон доданд, ки сими пӯлоди зангногир бо андозаи тағирёбанда ва сохтори 3D метавонад ҷузъҳои сахти андозаҳои гуногунро бидуни донистани тақсимоти андозаи зарраҳои аз пӯлоди бесамар назорат кунад. ҳама андозаҳо, бе зарурати филтратсияи иловагӣ.
Маҷмӯаи клапане, ки дар поёни экран насб шудааст, имкон медиҳад, ки истеҳсолот то баровардани ESP идома ёбад. Он имкон медиҳад, ки ESP фавран пас аз баста шудани экран барқарор карда шавад. Экрани назорати қуми воридотӣ ва василаи клапан дар натиҷа ESP-ҳо, насосҳои лифтҳои чӯбӣ ва лифтҳои газро аз моддаҳои сахт ҳангоми истеҳсол тавассути тоза кардани ҷараёни моеъ муҳофизат мекунад ва бидуни хидматрасонии ҳалли камхарҷ барои дароз кардани мӯҳлати хидмат барои барқарор кардани хусусиятҳои гуногун барои хидматрасонии муҳлати хидматрасонӣ таъмин мекунад.
Насли аввалини муҳофизати насоси design.A маҷмӯаи муҳофизати насос бо истифода аз экранҳои пашмин аз пӯлоди зангногир дар як чоҳи дренажии буғӣ дар ғарби Канада ҷойгир карда шуд, то ESP-ро аз моддаҳои сахт ҳангоми истеҳсол муҳофизат кунад. Экранҳо моддаҳои сахти зарароварро аз моеъи истеҳсолӣ ҳангоми ворид шудан ба string.Within сатри истеҳсолӣ филтр мекунанд. ESP барои таъмини ҷудокунии минтақавӣ байни минтақаи истеҳсолӣ ва чоҳи болоӣ.
Бо гузашти вақти истеҳсол, фосилаи ҳалқашакли байни экран ва корпус бо қум пайванд мешавад, ки муқовимати ҷараёнро зиёд мекунад. Дар ниҳоят, ҳалқа ба пуррагӣ мепайвандад, ҷараёнро бозмедорад ва фарқияти фишорро байни чоҳ ва ресмони истеҳсолӣ ба вуҷуд меорад, тавре ки дар расми 3 нишон дода шудааст. Дар ин лаҳза, моеъ дигар наметавонад ба ESP ҷорӣ шавад ва риштаи анҷомёбанда бояд кашида шавад. Вобаста аз як қатор тағирёбандаҳои марбут ба истеҳсоли моддаҳои сахт, давомнокии зарурӣ барои қатъ кардани ҷараён тавассути пули сахт дар экран метавонад камтар бошад, ки ба ESP имкон медиҳад, ки моеъи сахти пурборро дар байни шикастҳо ба замин интиқол диҳад, аз ин рӯ насли дуюми ҷузъҳо таҳия карда шуд.
Маҷмӯаи муҳофизати насоси насли дуюм. Экрани назорати қуми вурудии PumpGuard* ва системаи васлкунии клапан дар зери насоси REDA* дар расми 4 боздошта шудааст, ки намунаи анҷом додани ESP-и ғайримуқаррарӣ мебошад. Пас аз он ки чоҳ истеҳсол мешавад, экран моддаҳои сахтро дар истеҳсолот филтр мекунад, аммо оҳиста-оҳиста пулро бо қум мепӯшонад ва дифференсиали фишорро ба вуҷуд меорад. Вақте ки ин фишори клапанро кушода, фишори муқаррарии клапанро мекушояд' моеъ мустақиман ба сатри қубур ба ESP ҷорӣ мешавад. Ин ҷараён дифференсиали фишорро дар тамоми экран баробар мекунад ва чанголи халтаҳои регҳоро дар беруни экран суст мекунад. Рег озод аст, ки аз ҳалқа берун шавад, ки муқовимати ҷараёнро тавассути экран коҳиш медиҳад ва имкон медиҳад, ки ҷараён дубора оғоз шавад. Вақте ки фишори дифференсиалӣ паст мешавад, клапан то он даме ки фишори дифференсиалӣ паст шавад, клапан ба ҳолати муқаррарии худ бармегардад. Барои кашидани ESP аз сӯрохи барои хидматрасонӣ. Омӯзишҳои мисолҳое, ки дар ин мақола таъкид шудаанд, нишон медиҳанд, ки система қодир аст умри насосро дар муқоиса бо анҷоми скрининг танҳо ба таври назаррас дароз кунад.
Барои насби ба наздикӣ, як ҳалли хароҷот барои ҷудокунии минтақа байни торҳои аз пӯлоди зангногир ва ESP-и бастабандии коса, ки ба поён нигаронида шудааст, дар болои қисмати экран насб карда шудааст. Дар болои банди коса, сӯрохҳои иловагии найчаи марказӣ роҳи ҷараёнро барои интиқоли моеъи истеҳсолшуда аз даруни экран ба фазои ҳалқаи болоии бастабандӣ таъмин мекунанд, ки дар он моеъ дар ESP ворид мешавад.
Филтри тории аз пӯлоди зангногир барои ин ҳалли интихобшуда нисбат ба намудҳои холигии 2D фикрию бартариҳои зиёд дорад. Филтрҳои 2D асосан ба зарраҳои фарогирии холигии филтр ё слотҳо барои сохтани халтаҳои қум ва таъмини назорати қум такя мекунанд. Аммо, азбаски танҳо арзиши холигии ягонаро барои экран интихоб кардан мумкин аст, экран ба тақсимоти андозаи зарраҳои моеъи истеҳсолшуда хеле ҳассос мешавад.
Баръакс, кати ғафси тории филтрҳои сими пӯлоди зангногир барои моеъи истеҳсолшудаи чоҳҳо ҳавзи баланд (92%) ва майдони калони ҷараёни кушодро (40%) таъмин мекунад. Филтр тавассути фишурдани торчаи пашми аз пӯлоди зангногир ва печонидани он мустақиман дар атрофи як найчаи марказии сӯрохшуда сохта мешавад, сипас онро дар дохили як найчаи марказии сӯрохшуда, ки дар охири ҳар як найчаи муҳофизаткунанда ҷойгир аст, фаро мегирад. кати торӣ, самти кунҷии якхела (аз 15 мкм то 600 мкм) имкон медиҳад, ки ҷаримаҳои безарар дар роҳи ҷараёни 3D ба сӯи найчаи марказӣ пас аз он ки дар дохили тор ҷойгир шаванд, ҷаримаҳои безарар равон шаванд. Озмоиши нигоҳдории қум дар намунаҳои ин ҷумбонидан нишон медиҳад, ки қобилияти моеъ тавассути филтр баланд аст. sieve. Самаранок, ин филтри ягонаи "андоза" метавонад тамоми тақсимоти андозаи зарраҳои моеъҳои истеҳсолшударо идора кунад. Ин экрани пашмин аз пӯлоди зангногир аз ҷониби як оператори асосӣ дар солҳои 1980-ум барои анҷом додани экрани мустақил дар обанборҳои барангезандаи буғ таҳия шуда буд ва дорои таҷрибаи густурдаи насби муваффақ аст.
Маҷмӯаи клапан аз як клапани пурбор иборат аст, ки имкон медиҳад, ки ҷараёни яктарафа ба риштаи қубур аз майдони истеҳсолӣ ворид шавад. Бо танзими сарбории пешакии пружинаи печӣ пеш аз насб, клапанро барои ба даст овардани фишори крекинги дилхоҳ барои барнома танзим кардан мумкин аст. Одатан, клапан дар зери торчаи сими аз пӯлоди зангногир кор карда мешавад, то роҳи дуввумдараҷаи ҷараёни байни обанбори пӯлод ва дар баъзе ҳолатҳои обанбори пӯлод ва пӯлоди бешумор таъмин карда шавад. торҳо пай дар пай кор мекунанд ва клапани миёна нисбат ба клапани пасттарин фишори крекинг камтар аст.
Бо мурури замон, зарраҳои ташаккул майдони ҳалқашаклро байни сатҳи берунии экрани васлаки муҳофизи насос ва девори корпуси истеҳсолӣ пур мекунанд. Ҳангоме ки ковок бо қум пур мешавад ва зарраҳо муттаҳид мешаванд, пастшавии фишор дар халтаи қум меафзояд. Вақте ки ин пастшавии фишор ба арзиши пешакӣ мерасад, клапани конус кушода мешавад ва имкон медиҳад, ки ҷараёни мустақим тавассути ин марҳилаи обкашӣ гузарад. реги муттаҳидшуда дар баробари берунии филтри экран. Аз сабаби кам шудани дифференсиали фишор, ҷараён тавассути экран дубора оғоз мешавад ва клапани қабулкунанда пӯшида мешавад. Аз ин рӯ, насос танҳо ҷараёни мустақиман аз клапанро дар муддати кӯтоҳ дида метавонад. Ин ҳаёти насосро дароз мекунад, зеро аксари ҷараён моеъест, ки тавассути экрани қум филтр карда мешавад.
Системаи муҳофизати насос бо бастабандӣ дар се чоҳи гуногун дар ҳавзаи Делавэр дар Иёлоти Муттаҳида кор карда шуд. Ҳадафи асосӣ кам кардани шумораи оғоз ва қатъи ESP аз сабаби изофабориҳои марбут ба қум ва зиёд кардани дастрасии ESP барои беҳтар кардани истеҳсолот мебошад. Системаи муҳофизати насос аз охири поёни сатри ESP боздошта шудааст. Натиҷаҳои чоҳи нафт нишон медиҳанд, ки ҷараёни мӯътадили муҳофизати насос ва ҷараёнҳои насосро коҳиш медиҳад. Технология.Баъд аз насби системаи нав, бекористии қум ва ашёи сахт 75% кам карда шуд ва мӯҳлати насос зиёда аз 22% зиёд шуд.
Як чоҳ. Як системаи ESP дар чоҳи нави пармакунӣ ва шикаста дар Мартин Каунти, Техас насб карда шуд. Қисмати амудии чоҳ тақрибан 9,000 фут ва қисми уфуқӣ то 12,000 фут, чуқурии ченшуда (MD) дароз мешавад. анҷом. Барои ду насби пайдарпай бо истифода аз як навъи ҷудокунандаи қум, рафтори ноустувори параметрҳои кории ESP (шиддатнокии ҷорӣ ва ларзиш) мушоҳида карда шуд. Таҳлили ҷудокунии агрегати ESP кашидашуда маълум кард, ки василаи ҷудокунандаи гази гирдобӣ бо моддаҳои бегона баста шудааст, ки он қум аст, зеро он бо кислотаи кимиёвӣ таъсир намерасонад.
Дар насби сеюми ESP, сими аз пӯлоди зангногир ҷудокунандаи қумро ҳамчун воситаи назорати қуми ESP иваз кард. Пас аз насб кардани системаи нави муҳофизати насос, ESP рафтори устувортар нишон дода, диапазони тағирёбии ҷараёни муҳаррикро аз ~19 А барои насби №2 то ~6,3 А барои насби #3 коҳиш дод. Вибрация мӯътадилтар аст ва коҳиши фишор низ 75% коҳиш ёфт. Дар муқоиса бо насби қаблӣ хеле кам тағйир меёбад ва 100 psi изофӣ аз drop.ESP фишори изофаро ба даст овард.
Чоҳи B. Дар як чоҳ дар наздикии Юниси Ню-Мексико, чоҳи дигари ғайримуқаррарӣ ESP насб карда шуда буд, аммо муҳофизати насос вуҷуд надорад. Пас аз тарки ибтидоии пурборкунӣ, ESP рафтори номунтазамро нишон дод. Тағйирёбии ҷараёни ҷараён ва фишор бо ларзишҳои ларзиш алоқаманд аст. Пас аз нигоҳ доштани ин шароит барои 137 рӯз, ESP ноком шуд ва як системаи нави муҳофизати ESP насб карда шуд. конфигуратсия. Пас аз барқарор кардани истеҳсоли чоҳ, ESP муътадил, бо ҷараёнҳои устувор ва ларзиш камтар кор мекард. Дар замони интишор, даври дуюми ESP ба зиёда аз 300 рӯзи кор расид, ки ин нисбат ба насби қаблӣ беҳбудии назаррас буд.
Хуб C. Насби сеюми система дар макон дар Ментон, Техас аз ҷониби як ширкати тахассусии нафту газ буд, ки аз сабаби истеҳсоли қум қатъ ва нокомии ESP-ро аз сар гузаронидааст ва мехост, ки вақти кори насосро беҳтар созанд. Операторҳо маъмулан сепараторҳои қумро бо лайнер дар ҳар як чоҳи ESP кор мекунанд. Аммо, вақте ки лайнер бо қум пур мешавад, сепаратор имкон медиҳад, ки қум бо қум пур шавад, сепаратор имкон медиҳад, ки қум дар қисмати насос ҷорӣ шавад, дар марҳилаи насос ҷорӣ шавад. талафоти лифт.Баъд аз кор кардани системаи нав бо муҳофизи насос, ESP дорои 22% умри дарозтар бо коҳиши фишори устувортар ва вақти кори беҳтари марбут ба ESP мебошад.
Миқдори қатъ шудани қум ва моддаҳои сахт ҳангоми кор 75% кам шуд, аз 8 ҳодисаи изофабори дар насби аввал то ба ду дар насби дуюм ва шумораи бомуваффақият аз нав оғоз кардани пас аз хомӯш кардани изофабор аз 8 дар насби аввал 30% зиёд шуд. Дар монтажи дуюмдараҷа 12 чорабинӣ, ҳамагӣ 8 чорабинӣ анҷом дода шуд, ки фишори барқро дар таҷҳизот коҳиш дод ва мӯҳлати истифодаи ESP-ро зиёд кард.
Тасвири 5 афзоиши ногаҳонии имзои фишори воридотро (кабуд) нишон медиҳад, вақте ки торчаи аз пӯлоди зангногир баста мешавад ва василаи клапан кушода мешавад. Ин имзои фишор метавонад минбаъд самаранокии истеҳсолотро тавассути пешгӯии нокомиҳои марбут ба қум ESP беҳтар созад, аз ин рӯ амалиёти ивазкунӣ бо rigs workover метавонад ба нақша гирифта шавад.
1 Мартинс, Ҷ.А., ES Роза, С.Робсон, "Таҳлили таҷрибавии найчаи гардиш ҳамчун дастгоҳи десандерҳои зериобӣ", SPE Paper 94673-MS, ки дар конфронси муҳандисии нафти Амрикои Лотинӣ ва ҳавзаи Кариб, Рио-де-Жанейро, Бразилия, 20 июн - 23 феврал муаррифӣ шудааст, 2005.https://doi.org/10.2118/94673-MS.
Ин мақола дорои унсурҳои коғази SPE 207926-MS, ки дар Намоишгоҳ ва Конфронси байналмилалии нафти Абу-Даби дар Абу-Даби, АМА, 15-18 ноябри соли 2021 муаррифӣ шудааст.
Ҳама маводҳо ба қонунҳои қатъии иҷрошавандаи ҳуқуқи муаллиф қарор доранд, лутфан пеш аз истифодаи ин сайт Шартҳо ва Шартҳои мо, Сиёсати кукиҳо ва Сиёсати махфияти моро хонед.