Насос саклау компонентлары насосларны комнан саклый һәм гадәти булмаган скважиналарда ESPларның эшләү вакытын озайта. Бу чишелеш артык йөкләнешкә һәм эшләмәүгә китерергә мөмкин булган ватык комның һәм башка каты матдәләрнең кире агымын контрольдә тота. Бу мөмкинлек бирүче технология кисәкчәләр зурлыгы бүленеше билгесезлеге белән бәйле проблемаларны бетерә.
Нефть скважиналары ESPларга таянган саен, электр белән су асты насослары (ESP) системаларының гомерен озайту мөһимрәк була бара. Ясалма күтәргеч насосларның эшләү вакыты һәм эшчәнлеге җитештерелгән сыеклыклардагы каты матдәләргә сизгер. Каты кисәкчәләр арту белән ESPның эшләү вакыты һәм эшчәнлеге сизелерлек кими. Моннан тыш, каты матдәләр ESPны алыштыру өчен кирәкле скважинаның туктап тору вакытын һәм ремонт ешлыгын арттыра.
Еш кына ясалма күтәргеч насослар аша үтә торган каты кисәкчәләргә формалашу комы, гидравлик ярылу проппантлары, цемент һәм эрозияләнгән яки коррозияләнгән металл кисәкчәләре керә. Каты матдәләрне аеру өчен эшләнгән скважина технологияләре түбән нәтиҗәле циклоннардан алып югары нәтиҗәле 3D дат басмас корыч чыбык челтәренә кадәр төрле. Гадәти скважиналарда вихрь десандерлары дистә еллар дәвамында кулланыла, һәм алар, нигездә, җитештерү вакытында насосларны зур кисәкчәләрдән саклау өчен кулланыла. Ләкин, гадәти булмаган скважиналарда вакытлыча шлам агымы була, бу исә гамәлдәге скважина вихрь сепараторы технологиясенең вакытлыча гына эшләвенә китерә.
ЭСПларны саклау өчен ком контроле экраннарының һәм скважина төбендәге вихрь десандерларының берничә төрле варианты тәкъдим ителде. Шулай да, һәр скважина тарафыннан җитештерелгән каты матдәләрнең зурлык бүленеше һәм күләме билгесез булу сәбәпле, барлык насосларның саклау һәм җитештерү күрсәткечләрендә җитешсезлекләр бар. Билгесезлек ком контроле компонентларының озынлыгын арттыра, шуның белән ЭСП урнаштырыла алырлык тирәнлекне киметә, ЭСПның коллектор төшү потенциалын чикли һәм скважина икътисадына тискәре йогынты ясый. Гадәти булмаган скважиналарда тирәнрәк урнаштыру тирәнлекләре өстенлекле. Ләкин, югары сызыклы катылыктагы ESP MTBF яхшыртулары чикләнгән корпус өлешләрендә озын, каты ком контроле җыелмаларын элеп кую өчен десандерлар һәм ир-ат тыгынлы ләм якорьләре куллану. Эчке торбаның коррозиясе - бу конструкциянең тиешенчә бәяләнмәгән тагын бер аспекты.
2005 елгы мәкалә авторлары циклон трубкасына нигезләнгән скважина комы сепараторының эксперименталь нәтиҗәләрен тәкъдим иттеләр (1 нче рәсем), ул циклон тәэсиренә һәм гравитациягә бәйле иде, аеру нәтиҗәлелегенең майның ябышлыгына, агым тизлегенә һәм кисәкчәләр зурлыгына бәйле булуын күрсәттеләр. Алар сепараторның нәтиҗәлелеге күбесенчә кисәкчәләрнең терминаль тизлегенә бәйле булуын күрсәтәләр. Аеру нәтиҗәлелеге агым тизлеге кимү, каты кисәкчәләр зурлыгы кимү һәм майның ябышлыгы арту белән кими, 2 нче рәсем. Гадәти циклон трубкасының скважина сепараторы өчен, кисәкчәләр зурлыгы ~100 мкм га кадәр төшкәндә, аеру нәтиҗәлелеге ~10% ка кадәр төшә. Моннан тыш, агым тизлеге арткан саен, вортекс сепараторы эрозиягә дучар була, бу структура компонентларының куллану вакытына тәэсир итә.
Киләсе логик альтернатива - билгеләнгән ярык киңлеге булган 2D ком контроле экранын куллану. Гадәти яки гадәти булмаган скважина чыгаруда каты матдәләрне фильтрлау өчен экраннарны сайлаганда кисәкчәләрнең зурлыгы һәм таралышы мөһим факторлар булып тора, ләкин алар билгесез булырга мөмкин. Каты матдәләр коллектордан килергә мөмкин, ләкин алар һәр баскычта төрлечә булырга мөмкин; киресенчә, экранга гидравлик ярылудан комны фильтрларга кирәк булырга мөмкин. Ике очракта да каты матдәләрне җыю, анализлау һәм сынау бәясе бик югары булырга мөмкин.
Әгәр 2D торба экраны дөрес конфигурацияләнмәгән булса, нәтиҗәләр скважинаның икътисадына зыян китерергә мөмкин. Ком экраны тишекләре бик кечкенә булса, алар вакытыннан алда тыгылуга, сүндерүгә һәм ремонт эшләрен башкаруга китерергә мөмкин. Әгәр алар бик зур булса, алар каты матдәләрнең җитештерү процессына иркен керүенә мөмкинлек бирә, бу нефть торбаларын коррозиягә дучар итә, ясалма күтәргеч насосларга зыян китерә, өслек дроссельләрен юа һәм өслек аергычларын тутыра ала, бу исә ком белән чистарту һәм юк итүне таләп итә. Бу хәл насосның гомерен озайта һәм төрле зурлыктагы комны каплый алырлык гади, экономияле чишелеш таләп итә.
Бу ихтыяҗны канәгатьләндерү өчен, клапан җыелмаларын дат басмас корыч чыбык челтәр белән берлектә куллану буенча тикшеренү үткәрелде, ул каты матдәләрнең таралуына сизгер түгел. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, үзгәрүчән тишек зурлыгы һәм 3D структурасы булган дат басмас корыч чыбык челтәр төрле зурлыктагы каты матдәләрне нәтиҗәле контрольдә тота ала, ләкин каты матдәләрнең кисәкчәләр зурлыгы таралуын белми. 3D дат басмас корыч чыбык челтәр өстәмә икенчел фильтрлауга мохтаҗлык булмыйча, барлык зурлыктагы ком бөртекләрен нәтиҗәле контрольдә тота ала.
Экранның аскы өлешенә урнаштырылган клапан җыелмасы ESP чыгарылганчы җитештерүне дәвам итәргә мөмкинлек бирә. Ул экран күперләре урнаштырылганнан соң ESPның шунда ук алынуына комачаулый. Нәтиҗәдә барлыкка килгән керү комын контрольдә тоту экраны һәм клапан җыелмасы ESPларны, штанга күтәрүче насосларны һәм газ күтәрүче комплектацияләрне сыеклык агымын чистарту юлы белән җитештерү вакытында каты матдәләрдән саклый һәм төрле хәлләр өчен резервуар үзенчәлекләрен көйләмичә насосның гомерен озайту өчен экономияле чишелеш тәкъдим итә.
Беренче буын насос саклау конструкциясе. Көнбатыш Канадада җитештерү вакытында ESPны каты матдәләрдән саклау өчен пар ярдәмендәге гравитация дренаж коесында дат басмас корыч йон экраннар кулланып насос саклау җайланмасы урнаштырылды. Экраннар җитештерү сыекчасы җитештерү линиясенә кергәндә аннан зарарлы каты матдәләрне фильтрлый. Җитештерү линиясе эчендә сыекчалар ESP керү урынына ага, анда алар өслеккә чыгарыла. Җитештерү зонасы һәм өске скважина арасында зональ изоляция тәэмин итү өчен экран һәм ESP арасында пакетлаучы җайланмалар урнаштырылырга мөмкин.
Җитештерү вакыты узу белән, экран һәм корпус арасындагы боҗрасыман киңлек ком белән күперләнергә омтыла, бу агым каршылыгын арттыра. Ахыр чиктә, боҗрасы тулысынча күперләнә, агымны туктата һәм скважина скважинасы белән җитештерү линиясе арасында басым аермасын тудыра, 3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә. Бу вакытта сыеклык ESPга ага алмый, һәм тәмамлау линиясен тартып алырга кирәк. Каты матдәләр җитештерү белән бәйле берничә үзгәрүчәнгә карап, экрандагы каты матдәләр күпере аша агымны туктату өчен кирәкле вакыт ESPга каты матдәләр белән тулы сыеклыкны җимерелүләр арасындагы уртача вакытны җиргә кудырырга мөмкинлек бирә торган вакыттан кимрәк булырга мөмкин, шуңа күрә икенче буын компонентлар эшләнде.
Икенче буын насос саклау җыелмасы. PumpGuard* керү комын контрольдә тоту экраны һәм клапан җыю системасы 4 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, REDA* насосы астында эленеп тора, бу гадәти булмаган ESP тәмамлау мисалы. Скважина җитештерә башлагач, экран җитештерүдәге каты матдәләрне фильтрлый, ләкин ком белән әкренләп кушыла башлый һәм басым аермасын булдыра. Бу басым аермасы клапанның билгеләнгән ярылу басымына җиткәч, клапан ачыла, бу сыеклыкның турыдан-туры ESPга торбалар җебенә агуына мөмкинлек бирә. Бу агым экран аша басым аермасын тигезли, экранның тышкы ягындагы ком капчыкларының тоткычын йомшарта. Ком боҗрадан ирекле чыгып китә, ​​бу экран аша агым каршылыгын киметә һәм агымның дәвам итүенә мөмкинлек бирә. Басым аермасы төшкәч, клапан ябык хәленә кайта һәм гадәти агым шартлары дәвам итә. Бу циклны хезмәт күрсәтү өчен ESPны тишектән чыгарырга кирәк булганчы кабатлагыз. Бу мәкаләдә күрсәтелгән очракларны өйрәнү системаның насосның гомерен экранлаштыруны гына эшләтеп җибәрү белән чагыштырганда шактый озайта алуын күрсәтә.
Күптән түгел урнаштырылган җайланма өчен, дат басмас корыч чыбык челтәр һәм ESP арасындагы зонаны изоляцияләү өчен чыгымнарны киметү ысулы тәкъдим ителде. Аска караган стакан пакетеры экран өлеше өстенә урнаштырылган. Стакан пакетеры өстендә өстәмә үзәк торба тишекләре җитештерелгән сыеклыкның экран эчендән пакетер өстендәге боҗрасыман урынга күчүе өчен агым юлын тәэмин итә, анда сыеклык ESP керү урынына керә ала.
Бу чишелеш өчен сайланган дат басмас корыч чыбыклы фильтр араларга нигезләнгән 2D челтәр төрләренә караганда берничә өстенлек бирә. 2D фильтрлар, нигездә, ком капчыклары булдыру һәм комны контрольдә тоту өчен фильтр аралары яки уемнар аша үтүче кисәкчәләргә таяна. Ләкин, экран өчен бары тик бер ара кыйммәтен генә сайлап була торганлыктан, экран җитештерелгән сыеклыкның кисәкчәләр зурлыгы бүленешенә бик сизгер була.
Киресенчә, дат басмас корыч чыбыклы фильтрларның калын челтәр катламы җитештерелгән скважина сыекчасы өчен югары мәсамәлелек (92%) һәм зур ачык агым мәйданы (40%) бирә. Фильтр дат басмас корыч йон челтәрен кысып һәм аны турыдан-туры перфорацияләнгән үзәк торба тирәли урап, аннары аны һәр очында үзәк торбага эретеп ябыштырылган перфорацияләнгән саклагыч капкач эчендә каплап ясый. Тор катламындагы мәсамәләрнең таралышы, тигез булмаган почмак ориентациясе (15 мкм дан 600 мкм га кадәр) зарарсыз вак матдәләрнең челтәр эчендә зуррак һәм зарарлы кисәкчәләр тотылганнан соң үзәк торбага таба 3D агым юлы буенча агып чыгуына мөмкинлек бирә. Бу иләк үрнәкләрендә ком тоту сынаулары фильтрның югары үткәрүчәнлекне саклап калуын күрсәтте, чөнки сыеклык иләк аша барлыкка килә. Нәтиҗәле рәвештә, бу бер "зурлыктагы" фильтр табылган җитештерелгән сыеклыкларның барлык кисәкчә зурлыклары бүленешен эшкәртә ала. Бу дат басмас корыч йон экран 1980 елларда зур оператор тарафыннан пар белән стимуллаштырылган резервуарларда үз-үзен тәэмин итүче экран тулыландыру өчен махсус эшләнгән һәм уңышлы урнаштыруларның зур тәҗрибәсенә ия.
Клапан җыелмасы җитештерү зонасыннан торбалар җебенә бер яклы агымны тәэмин итүче пружиналы клапаннан тора. Урнаштыру алдыннан катушка пружинасын алдан йөкләүне көйләү ярдәмендә, клапанны куллану өчен кирәкле ярылу басымына ирешү өчен көйләргә мөмкин. Гадәттә, резервуар һәм ESP арасында икенчел агым юлы тәэмин итү өчен дат басмас корыч чыбык челтәр астында клапан эшләтелә. Кайбер очракларда берничә клапан һәм дат басмас корыч челтәрләр бер-бер артлы эшли, урта клапанның ярылу басымы иң түбән клапанга караганда түбәнрәк.
Вакыт узу белән, формалашу кисәкчәләре насос саклагычы җыелмасы экранының тышкы өслеге һәм җитештерү корпусы стенасы арасындагы боҗрасыман мәйданны тутыра. Бушлык ком белән тулгач һәм кисәкчәләр концентрацияләнгәч, ком капчыгындагы басым төшүе арта. Бу басым төшүе билгеләнгән кыйммәткә җиткәч, конус клапаны ачыла һәм турыдан-туры насос керү юлы аша агып чыгарга мөмкинлек бирә. Бу этапта торба аша агым элек концентрацияләнгән комны экран фильтрының тышкы ягы буйлап вата ала. Басым аермасы кимү сәбәпле, агым экран аша яңадан башланачак һәм керү клапаны ябылачак. Шуңа күрә насос агымны клапаннан турыдан-туры кыска вакытка гына күрә ала. Бу насосның гомерен озайта, чөнки агымның күп өлеше ком экраны аша фильтрланган сыеклык.
Насосны саклау системасы АКШның Делавэр бассейнындагы өч төрле скважинада пакетерлар белән эшләтелде. Төп максат - ком белән бәйле артык йөкләнеш аркасында ESP башлану һәм тукталу санын киметү һәм җитештерүне яхшырту өчен ESP мөмкинлеген арттыру. Насосны саклау системасы ESP линиясенең аскы очыннан эленгән. Нефть скважинасы нәтиҗәләре насосның тотрыклы эшләвен, тибрәнү һәм ток көченең кимүен, шулай ук ​​насосны саклау технологиясен күрсәтә. Яңа система урнаштырылганнан соң, ком һәм каты матдәләр белән бәйле тукталыш вакыты 75% ка кимеде, ә насосның гомере 22% тан артыкка артты.
Кое. Техас штатының Мартин округында яңа бораулау һәм яру коесына ESP системасы урнаштырылды. Коеның вертикаль өлеше якынча 9000 фут, ә горизонталь өлеше 12000 футка кадәр сузыла, үлчәнгән тирәнлек (MD). Беренче ике тулыландыру өчен, ESP тулыландыруының аерылгысыз өлеше буларак, алты катламлы тоташулы скважина асты виронте ком аеру системасы урнаштырылды. Бер үк типтагы ком аеру җайланмасын кулланып, ике рәттән урнаштыру өчен, ESP эш параметрларының тотрыксызлыгы (ток көчәнеше һәм тибрәнү) күзәтелде. Тартылган ESP җайланмасын сүтеп алу анализы виронте газ аеру җайланмасының чит матдә белән тыгылганлыгын күрсәтте, ул магнит булмаган һәм кислота белән химик реакциягә кермәгәнлектән, ком булып чыкты.
Өченче ESP урнаштыруында, ESP комын контрольдә тоту чарасы буларак, ком аергычын дат басмас корыч чыбык челтәр алыштырды. Яңа насос саклау системасын урнаштырганнан соң, ESP тотрыклырак эш күрсәтте, двигатель тогы тирбәнешләре диапазонын 2 нче урнаштыру өчен ~19 А дан 3 нче урнаштыру өчен ~6,3 А га кадәр киметте. Тибрәнү тотрыклырак һәм тенденция 75% ка кими. Басым төшүе дә тотрыклы булды, алдагы урнаштыру белән чагыштырганда бик аз тирбәнде һәм өстәмә 100 psi басым төшүе алды. ESP артык йөкләнеш сүнүләре 100% ка кими, һәм ESP түбән тибрәнү белән эшли.
В скважинасы. Нью-Мексико штатының Юнис шәһәре янындагы бер скважинада тагын бер гадәти булмаган скважинада ESP урнаштырылган, ләкин насосны саклау җайланмасы юк иде. Башлангыч йөкләүдән соң, ESP тотрыксыз эшли башлады. Ток һәм басым тирбәнешләре тибрәнүнең артуы белән бәйле. Бу шартларны 137 көн саклаганнан соң, ESP ватылды һәм аның урынына яңа насос урнаштырылды. Икенче урнаштыру шул ук ESP конфигурациясе белән яңа насосны саклау системасын үз эченә ала. Скважина җитештерүне дәвам иткәннән соң, ESP нормаль рәвештә эшли, тотрыклы ампер һәм азрак тибрәнү белән. Басма вакытында ESPның икенче эшләве 300 көннән артыкка җитте, бу алдагы урнаштыруга караганда сизелерлек яхшыру.
С скважинасы. Системаның өченче урында урнаштыруы Техас штатының Ментон шәһәрендә нефть һәм газ өлкәсендә махсуслаштырылган компания тарафыннан башкарылды, ул ком җитештерү аркасында өзеклекләр һәм ESP ватылулары белән очрашкан һәм насосның эшләү вакытын яхшыртырга теләгән. Операторлар гадәттә һәр ESP скважинасында астагы ком аергычларын кулланалар. Ләкин, лайнер ком белән тулгач, аергыч комның насос секциясе аша агуына мөмкинлек бирәчәк, насос баскычын, подшипникларны һәм валны коррозиягә дучар итәчәк, нәтиҗәдә күтәрү көче югалачак. Яңа системаны насос саклагычы белән эшләтеп җибәргәннән соң, ESP 22% ка озаграк эшли, басым төшүе тотрыклырак һәм ESP белән бәйле эшләү вакыты яхшырак.
Эш вакытында ком һәм каты матдәләр белән бәйле сүнүләр саны 75% ка кимеде, беренче җайланмадагы 8 артык йөкләнеш вакыйгасыннан икенче җайланмадагы икегә кадәр, ә артык йөкләнеш сүндерелгәннән соң уңышлы яңадан башлау саны беренче җайланмадагы 8дән 30% ка артты. Икенчел җайланмада барлыгы 12 вакыйга, барлыгы 8 вакыйга, башкарылды, бу җиһазларга электр киеренкелеген киметте һәм ESPның эшләү вакытын арттырды.
5 нче рәсемдә дат басмас корыч челтәр тыгылганда һәм клапан җыелмасы ачылганда керү басымы билгесенең кинәт артуы (зәңгәр төс) күрсәтелгән. Бу басым билгесе ком белән бәйле ESP ватылуларын фаразлау юлы белән җитештерү нәтиҗәлелеген тагын да яхшырта ала, шуңа күрә ремонт җайланмалары белән алыштыру операцияләрен планлаштырырга мөмкин.
1 Мартинс, ДЖА, ЭС Роза, С. Робсон, “Вертлюбка торбасын скважина астыннан чыгару җайланмасы буларак эксперименталь анализлау”, SPE 94673-MS документы, SPE Латин Америкасы һәм Кариб нефть инженериясе конференциясендә тәкъдим ителде, Рио-де-Жанейро, Бразилия, 20 июнь - 23 февраль, 2005 ел. https://doi.org/10.2118/94673-MS.
Бу мәкаләдә 2021 елның 15-18 ноябрендә БАӘнең Абу-Даби шәһәрендә узган Әбу-Даби халыкара нефть күргәзмәсе һәм конференциясендә тәкъдим ителгән SPE 207926-MS документыннан элементлар бар.
Барлык материаллар да катгый үтәлешле авторлык хокукы законнарына буйсына, зинһар, бу сайтны куллану алдыннан безнең шартлар һәм кагыйдәләр, Cookie файллары сәясәте һәм Конфиденциальлек сәясәте белән танышыгыз.