Nasos gorag bölekleriniň nasoslary gumdan goraýandygy we adaty bolmadyk guýularda ESP-leriň işleýiş möhletini uzaltýandygy subut edildi. Bu çözgüt frakt gumynyň we artykmaç ýüklenmelere we işden çykmalara sebäp bolup biljek beýleki gaty maddalaryň yzyna akymyny gözegçilikde saklaýar. Bu mümkinçilik berýän tehnologiýa bölejikleriň ululygynyň paýlanyşynyň näbelliligi bilen baglanyşykly meseleleri aradan aýyrýar.
Neft guýularynyň sany barha köp ESP-lere bil baglaýandygy sebäpli, elektrik suwasty nasos (ESP) ulgamlarynyň ömrüni uzaltmak barha möhümleşýär. Emeli göteriji nasoslaryň işleýiş möhleti we öndürijiligi öndürilen suwuklyklardaky gaty maddalara duýgurdyr. ESP-niň işleýiş möhleti we öndürijiligi gaty bölejikleriň köpelmegi bilen ep-esli azaldy. Mundan başga-da, gaty maddalar ESP-ni çalşyrmak üçin zerur bolan guýularyň işleme wagtyny we tehniki işleri köpeltmek ýygylygyny artdyrýar.
Köplenç emeli göteriji nasoslardan akýan gaty bölejiklere emele gelýän çäge, gidrawliki döwülme proppantlary, sement we eroziýa edilen ýa-da poslanan metal bölejikleri girýär. Gaty jisimleri bölmek üçin niýetlenen guýularyň aşagyndaky tehnologiýalar pes netijeli siklonlardan ýokary netijeli 3D poslanmaýan polat sim torlaryna çenli dürli-dürli. Guýularyň aşagyndaky girdap desanderleri onlarça ýyl bäri adaty guýularda ulanylyp gelinýär we olar esasan önümçilik wagtynda nasoslary uly bölejiklerden goramak üçin ulanylýar. Şeýle-de bolsa, adaty bolmadyk guýular aralykly şlak akymyna sezewar bolýar, bu bolsa bar bolan guýularyň aşagyndaky girdap bölüji tehnologiýasynyň diňe aralykly işlemegine getirýär.
ESP-leri goramak üçin birleşdirilen gum gözegçilik ekranlarynyň we guýularyň aşagyndaky girdap desanderleriniň birnäçe dürli görnüşleri teklip edildi. Şeýle-de bolsa, her bir guýynyň öndürýän gaty maddalarynyň ululyk paýlanyşynda we möçberinde näbellilik sebäpli ähli nasoslaryň goragynda we önümçilik işinde boşluklar bar. Näbellilik gum gözegçilik komponentleriniň uzynlygyny artdyrýar, şonuň üçin ESP-niň gurnalyp bilinjek çuňlugyny azaldýar, ESP-niň suw howdanynyň pese gaçma mümkinçiligini çäklendirýär we guýularyň ykdysadyýetine ýaramaz täsir edýär. Adaty bolmadyk guýularda has çuň gurnama çuňluklary has gowy hasaplanýar. Şeýle-de bolsa, ýokary dog ​​aýak agyrlygy bilen çäklendirilen ESP MTBF gowulandyrmalary bolan korpus böleklerinde uzyn, berk gum gözegçilik toplumlaryny asmak üçin zym çekiji we erkek tıkaçly palçyk ankerlerini ulanmak. Içki turbanyň korroziýa bolmagy bu dizaýnyň ýeterlik derejede baha berilmedik başga bir tarapydyr.
2005-nji ýyldaky makalanyň awtorlary siklon turbasyna esaslanýan guýularyň aşagyndaky gum bölüjisiniň (1-nji surat) synag netijelerini hödürläp, siklon täsirine we agrawitasiýasyna bagly bolup, bölmegiň netijeliliginiň nebitiň ýapyşyklygyna, akym tizligine we bölejikleriň ölçegine baglydygyny görkezdiler. Olar bölüjiniň netijeliliginiň köp babatda bölejikleriň terminal tizligine baglydygyny görkezýärler. Bölmegiň netijeliligi akym tizliginiň peselmegi, gaty bölejikleriň ölçeginiň peselmegi we nebitiň ýapyşyklygynyň ýokarlanmagy bilen peselýär, 2-nji surat. Tipiki siklon turbasynyň guýularyň aşagyndaky bölüjisi üçin bölejikleriň ölçegi ~100 µm-e düşende bölmegiň netijeliligi ~10% -e çenli peselýär. Mundan başga-da, akym tizligi ýokarlananda, girdap bölüjisi eroziýanyň aşynmagyna sezewar bolýar, bu bolsa gurluş bölekleriniň ulanylyş möhletine täsir edýär.
Indiki logiki alternatiwa, kesgitlenen ýaryk giňligi bolan 2D gum gözegçilik ekranyny ulanmakdyr. Adaty ýa-da adaty däl guýu önümçiliginde gaty maddalary süzmek üçin ekranlary saýlanda bölejikleriň ululygy we paýlanyşy möhüm meseleler bolup durýar, ýöne olar belli däl bolup biler. Gaty maddalar suw howdanyndan gelip biler, ýöne olar topakdan topa üýtgeýär; başgaça, ekranyň gidrawliki döwülmeden gumy süzmegi zerur bolup biler. Iki ýagdaýda-da, gaty maddalary ýygnamagyň, seljermegiň we synagdan geçirmegiň bahasy gaty ýokary bolup biler.
Eger 2D turba ekrany dogry konfigurirlenmedik bolsa, netijeler guýynyň ykdysadyýetine zyýan ýetirip biler. Gaty kiçi bolan çäge ekranynyň deşikleri wagtyndan öň dykylmaga, ýapylmaga we abatlaýyş işleriniň zerurlygyna sebäp bolup biler. Eger olar gaty uly bolsa, olar gaty maddalaryň önümçilik prosesine erkin girmegine mümkinçilik berýär, bu bolsa nebit turbalaryny poslap, emeli göteriji nasoslara zyýan ýetirip, ýerüsti drosselleri çykaryp we ýerüsti bölüjileri dolduryp, çäge sepmek we ýok etmek talap edýär. Bu ýagdaý nasosyň ömrüni uzaldyp we dürli ölçegdäki çägeleri öz içine alyp bilýän ýönekeý, tygşytly çözgüdi talap edýär.
Bu zerurlygy kanagatlandyrmak üçin, klapan toplumlaryny poslamaýan polat sim tor bilen bilelikde ulanmak boýunça gözleg geçirildi, bu bolsa emele gelen gaty maddalaryň paýlanyşyna duýgur däl. Gözlegler üýtgeýän gözenek ölçegli we 3D gurluşly poslamaýan polat sim torunyň emele gelen gaty maddalaryň bölejik ölçegleriniň paýlanyşyny bilmän, dürli ölçegdäki gaty maddalary netijeli dolandyryp biljekdigini görkezdi. 3D poslamaýan polat sim tor goşmaça ikinji derejeli süzgüçden geçirmezden, ähli ölçegdäki çäge dänejiklerini netijeli dolandyryp bilýär.
Ekranyň aşagynda oturdylan klapan toplumy, ESP çykarylýança önümçiligiň dowam etmegine mümkinçilik berýär. Ekran köprüsi berkidilenden soň ESP-niň derrew alynmagynyň öňüni alýar. Netijede dörän giriş gum gözegçilik ekrany we klapan toplumy, suwuklyk akymyny arassalamak arkaly ESP-leri, ştanga göteriji nasoslary we gaz göteriji komplektasiýalary önümçilik wagtynda gaty maddalardan goraýar we dürli ýagdaýlar üçin rezerwuar aýratynlyklaryny sazlamaga zerurlyk bolmazdan, nasosyň ömrüni uzaltmak üçin tygşytly çözgüt hödürleýär.
Birinji nesil nasos goragynyň dizaýny. Günbatar Kanadada ESP-ni önümçilik wagtynda gaty maddalardan goramak üçin bug kömegi bilen işleýän grawitasiýa drenaž guýusynda poslamaýan polat ýüň ekranlary ulanýan nasos gorag toplumy ornaşdyryldy. Ekranlar önümçilik suwuklygy önümçilik liniýasyna girende zyýanly gaty maddalary süzýär. Önümçilik liniýasynyň içinde suwuklyklar ESP girişine akýar we ol ýerde ýer ýüzüne pompalanýar. Önümçilik zolagy bilen ýokarky guýularyň arasynda zonal izolýasiýany üpjün etmek üçin ekran bilen ESP-niň arasynda gaplaýjylar işledilip bilner.
Önümçilik wagtynda, ekran bilen korpusyň arasyndaky halkalaýyn boşluk gum bilen köprülenýär, bu bolsa akym garşylygyny artdyrýar. Ahyrsoňy, halkalaýyn köprüler doly köprülenýär, akymy togtadýar we 3-nji suratda görkezilişi ýaly guýu bilen önümçilik liniýasynyň arasynda basyş tapawudyny döredýär. Bu nokada suwuklyk ESP-e akyp bilmeýär we tamamlaýjy liniýa çekilmeli bolýar. Gaty maddalaryň önümçiligi bilen baglanyşykly birnäçe üýtgeýänlere baglylykda, ekrandaky gaty maddalaryň köprüsinden akymy togtatmak üçin gerek bolan wagt, ESP-niň gaty maddalar ýüklenen suwuklygy ýere zyňmak aralygyndaky ortaça wagtyny pompalamaga mümkinçilik berýän wagtdan az bolup biler, şonuň üçin komponentleriň ikinji nesli işlenip düzüldi.
Ikinji nesil nasos gorag toplumy. 4-nji suratda görkezilen REDA* nasosynyň aşagynda "PumpGuard*" giriş gum dolandyryş ekrany we klapan gurnama ulgamy asylgy dur, bu bolsa adaty bolmadyk ESP tamamlanmagynyň mysalydyr. Guýy öndürip başlandan soň, ekran önümçilikdäki gaty maddalary süzýär, ýöne gum bilen haýal-haýal köprülenip başlaýar we basyş tapawudy döredýär. Bu tapawudy klapanyň bellenen çatlama basyşyna ýetende, klapan açylýar we suwuklygyň ESP-e gönüden-göni turba liniýasyna akmagyna mümkinçilik berýär. Bu akym ekrandaky basyş tapawudy deňleşdirýär we ekranyň daşyndaky gum haltalarynyň tutujygyny gowşadýar. Gum halkadan erkin çykyp bilýär, bu bolsa ekrandaky akym garşylygyny azaldýar we akymyň dowam etmegine mümkinçilik berýär. Tapawudy peselende, klapan ýapyk ýagdaýyna gaýdyp gelýär we adaty akym şertleri dowam edýär. Hyzmat etmek üçin ESP-ni deşikden çykarmak zerur bolýança bu sikli gaýtalaň. Bu makalada görkezilen mysallar ulgamyň diňe ekranlaşdyryş tamamlanmasyny işletmek bilen deňeşdirilende nasosyň ömrüni ep-esli uzaldyp biljekdigini görkezýär.
Ýakynda gurnalanda, poslamaýan polat sim tor bilen ESP-niň arasyndaky meýdany izolýasiýa etmek üçin çykdajylara esaslanýan çözgüt hödürlendi. Aşak tarap gönükdirilen stakan gaplaýjy ekran böleginiň ýokarsynda gurnalýar. Stol gaplaýjysynyň ýokarsynda goşmaça merkezi turba deşikleri öndürilýän suwuklygyň ekranyň içinden stakanyň ýokarsyndaky halkalaýyn boşluga geçmegi üçin akym ýoluny üpjün edýär, bu ýerde suwuklyk ESP girişine girip biler.
Bu çözgüt üçin saýlanan polat sim tor süzgüji boşluklara esaslanýan 2D tor görnüşlerine garanyňda birnäçe artykmaçlyklary hödürleýär. 2D süzgüçler, esasan, çäge haltalaryny döretmek we çäge gözegçiligini üpjün etmek üçin süzgüç boşluklarynyň ýa-da ýerleriniň arasynda ýerleşýän bölejiklere daýanýar. Şeýle-de bolsa, ekran üçin diňe bir boşluk gymmatyny saýlap bolýanlygy sebäpli, ekran öndürilen suwuklygyň bölejik ululygynyň paýlanyşyna örän duýgur bolýar.
Tersine, polat sim torly süzgüçleriň galyň torly gatlagy öndürilen guýy suwuklygy üçin ýokary gözenekliligi (92%) we uly açyk akym meýdanyny (40%) üpjün edýär. Süzgüç polat flis toruny gysyp, ony gönüden-göni deşikli merkezi turbanyň daşyna sarmak arkaly gurulýar, soňra ony her ujunda merkezi turba kebşirlenen deşikli gorag örtüginiň içine gaplaýar. Torly gatlakdaky gözenekleriň paýlanyşy, deň däl burçluk ugry (15 µm-den 600 µm-e çenli) zyýansyz inçe bölekleriň toruň içinde has uly we zyýanly bölejikler saklanandan soň merkezi turba tarap 3D akym ýoly boýunça akmagyna mümkinçilik berýär. Bu elekden nusgalardaky gum saklamak synagy, suwuklyk elekden emele gelýändigi üçin süzgüçiň ýokary geçirijiligi saklaýandygyny görkezdi. Bu ýeke-täk "ölçegli" süzgüç, duş gelýän öndürilen suwuklyklaryň ähli bölejik ölçegleriniň paýlanyşyny netijeli dolandyryp bilýär. Bu polat ýüň elek 1980-nji ýyllarda esasy operator tarapyndan bug bilen höweslendirilýän suw howdanlarynda özbaşdak ekran tamamlamak üçin işlenip düzüldi we üstünlikli gurnamalaryň giň tejribesine eýe.
Klapan toplumy önümçilik meýdançasyndan turba liniýasyna bir taraplaýyn akymy üpjün edýän ýazly klapandan ybarat. Gurnamadan öň spiral ýazynyň öňünden ýüklenmegini sazlamak arkaly, klapan ulanylyş üçin islenýän çatlama basyşyna ýetmek üçin sazlanyp bilner. Adatça, rezerwuar bilen ESP arasynda ikinji derejeli akym ýoluny üpjün etmek üçin polat sim torunyň aşagynda klapan işleýär. Käbir ýagdaýlarda, birnäçe klapanlar we polat torlar yzygiderli işleýär, orta klapan iň pes klapandan has pes çatlama basyşyna eýedir.
Wagtyň geçmegi bilen, emele gelýän bölejikler nasos goragçysynyň gurluş ekranynyň daşky ýüzü bilen önümçilik korpusynyň diwarynyň arasyndaky halkalaýyn meýdany doldurýar. Boşluk gum bilen doldurylanda we bölejikler berkleşende, gum haltasyndaky basyş düşüşi artýar. Bu basyş düşüşi öňünden kesgitlenen gymmata ýetende, konus klapany açylýar we nasosyň girişinden göni akymy üpjün edýär. Bu tapgyrda, turbadan geçýän akym öň berkleşdirilen gumy ekran süzgüjiniň daşky tarapy boýunça dargadyp bilýär. Basyş tapawudynyň peselmegi sebäpli, akym ekrandan täzeden başlar we giriş klapany ýapylar. Şonuň üçin nasos akymy diňe gysga wagtlap klapandan göni görüp bilýär. Bu nasosyň ömrüni uzaldýar, sebäbi akymyň köp bölegi gum ekranyndan süzülen suwuklykdyr.
Nasos gorag ulgamy ABŞ-nyň Delawer basseýninde üç dürli guýuda paketleýjiler bilen işledildi. Esasy maksat gum bilen baglanyşykly artykmaç ýüklenmeler sebäpli ESP-niň başlanmagynyň we saklanmagynyň sanyny azaltmak we önümçiligi gowulandyrmak üçin ESP-niň elýeterliligini ýokarlandyrmakdyr. Nasos gorag ulgamy ESP liniýasynyň aşaky ujundan asylgydyr. Nebit guýusynyň netijeleri nasosyň durnukly işini, titremeleriň we toguň güýjüniň peselendigini, şeýle hem nasosy goramak tehnologiýasyny görkezýär. Täze ulgam gurnalandan soň, gum we gaty maddalar bilen baglanyşykly togtadyş wagty 75% azaldy we nasosyň ömrü 22% -den gowrak artdy.
Guýy. Tehas ştatynyň Martin etrabynda täze buraw we döwülme guýusyna ESP ulgamy gurnaldy. Guýynyň dik bölegi takmynan 9000 fut, gorizontal bölegi bolsa 12000 futa çenli uzalýar, ölçenen çuňluk (MD). Ilkinji iki tamamlama üçin, ESP tamamlamasynyň aýrylmaz bölegi hökmünde alty gatlakly birleşmesi bolan guýu aşaky girdaply gum bölüji ulgamy gurnaldy. Şol bir görnüşli gum bölüjisini ulanýan iki yzygiderli gurnama üçin, ESP iş parametrleriniň (tok güýjüniň we titremesiniň) durnuksyz hereketi syn edildi. Çekilen ESP enjamynyň sökülme seljermesi girdaply gaz bölüji toplumynyň daşary ýurt maddalary bilen tıkanandygyny, onuň magnit däldigi we kislota bilen himiki reaksiýa girmeýändigi üçin gum bolandygy anyklandy.
Üçünji ESP gurnamasynda, ESP gum gözegçiliginiň serişdesi hökmünde gum bölüjisiniň ornuny poslamaýan polat sim tor tutdy. Täze nasos gorag ulgamyny gurnandan soň, ESP has durnukly hereket görkezdi we motoryň tok üýtgemeleriniň diapazonyny 2-nji gurnama üçin ~19 A-dan 3-nji gurnama üçin ~6.3 A-a çenli azalddy. Titreme has durnukly we meýil 75% azaldy. Basyş düşmesi hem durnukly boldy, öňki gurnama bilen deňeşdirilende örän az üýtgedi we goşmaça 100 psi basyş düşmesini gazandy. ESP-niň artykmaç ýüklenmesiniň öçmegi 100% azaldy we ESP pes titreme bilen işleýär.
B guýusy. Nýu-Meksiko ştatynyň Ýunis şäheriniň golaýyndaky bir guýuda başga bir adaty däl guýuda ESP gurnaldy, ýöne nasos goragy ýokdy. Ilkinji gezek işe girizilenden soň, ESP üýtgeşik hereket edip başlady. Tok we basyşdaky üýtgeşiklikler titremeleriň ýokarlanmagy bilen baglanyşyklydyr. Bu şertleri 137 günläp saklandan soň, ESP näsaz boldy we onuň ýerine täze nasos gurnaldy. Ikinji gurnama şol bir ESP konfigurasiýasyna eýe bolan täze nasos gorag ulgamyny öz içine alýar. Guýunyň önümçiligi dikeldilenden soň, ESP durnukly amper we az titreme bilen kadaly işläp başlady. Neşir edilen wagtynda, ESP-niň ikinji işleýşi 300 günden gowrak wagta ýetdi, bu öňki gurnama bilen deňeşdirilende ep-esli gowulaşmadyr.
C guýusy. Ulgamyň üçünji ýerinde gurnalmagy Tehas ştatynyň Mentone şäherinde nebit we gaz boýunça ýöriteleşdirilen kompaniýa tarapyndan amala aşyryldy, ol çäge önümçiligi sebäpli elektrik togunyň kesilmegini we ESP-niň näsazlyklaryny başdan geçirdi we nasosyň iş wagtyny gowulandyrmak isledi. Operatorlar, adatça, her ESP guýusynda astar bilen guýularyň aşagyndaky çäge bölüjileri ulanýarlar. Şeýle-de bolsa, astar gum bilen dolandan soň, bölüji çägäniň nasos böleginden geçmegine mümkinçilik berer, bu bolsa nasosyň basyşyny, podşipniklerini we şaftyny poslaýar we göteriji güýjüniň ýitmegine getirýär. Täze ulgamy nasos goragçysy bilen işledip başlandan soň, ESP-niň iş möhleti 22% uzap, has durnukly basyş düşüşine we ESP bilen baglanyşykly has gowy iş wagtyna eýe bolýar.
Iş wagtynda çäge we gaty maddalar bilen baglanyşykly öçürilişleriň sany birinji gurnamadaky 8 artykmaç ýüklenme hadysasyndan ikinji gurnamadaky ikisine çenli 75% azaldy, artykmaç ýüklenme öçürilenden soň üstünlikli gaýtadan başlatmalaryň sany bolsa birinji gurnamadaky 8 hadysadan 30% artdy. Ikinji gurnamada jemi 8 hadysadan ybarat bolan jemi 12 waka geçirildi, bu bolsa enjamdaky elektrik dartgynlygyny azaldyp, ESP-niň işleýiş möhletini uzaltdy.
5-nji suratda poslamaýan polat tor beklenende we klapan toplumy açylanda giriş basyşynyň alamatynyň (gök reňkde) birden ýokarlanmagy görkezilýär. Bu basyş alamaty çäge bilen baglanyşykly ESP näsazlyklaryny öňünden aýtmak arkaly önümçiligiň netijeliligini has-da ýokarlandyryp biler, şonuň üçin täze enjamlar bilen çalşyrmak işlerini meýilleşdirip bolýar.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, “Guýukdan aşaky zyňyjy enjam hökmünde aýlaw turbasynyň eksperimental seljermesi”, SPE kagyzy 94673-MS, SPE Latyn Amerikasy we Karib deňziniň nebit inženerçiligi konferensiýasynda, Rio-de-Žaneýro, Braziliýa, 2005-nji ýylyň 20-nji iýuny – 23-nji fewraly aralygynda hödürlendi. https://doi.org/10.2118/94673-MS.
Bu makala 2021-nji ýylyň 15-18-nji noýabry aralygynda BAE-niň Abu-Dabide geçirilen Abu-Dabiniň Halkara Nebit Sergisinde we Konferensiýasynda hödürlenen SPE 207926-MS kagyzyndan elementleri öz içine alýar.
Ähli materiallar berk ýerine ýetirilýän awtorlyk hukugy kanunlaryna tabyndyr, bu saýty ulanmazdan öň, haýyş edýäris, biziň Şertlerimizi we düzgünlerimizi, Gutapjyklar syýasatymyzy we Gizlinlik syýasatymyzy okaň.