Nasosni himoya qilish komponentlari nasoslarni qumdan himoyalashi va noan'anaviy quduqlarda ESP larning ishlash muddatini uzaytirishi isbotlangan.Ushbu yechim haddan tashqari yuklanish va ishlamay qolishga olib kelishi mumkin bo'lgan frak qum va boshqa qattiq moddalarning teskari oqimini nazorat qiladi. Yoqish texnologiyasi zarrachalar hajmi taqsimotining noaniqligi bilan bog'liq muammolarni bartaraf qiladi.
Tobora koʻproq neft quduqlari ESP ga tayanganligi sababli, elektr suv osti nasoslari (ESP) tizimlarining ishlash muddatini uzaytirish tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda. Sun'iy ko'taruvchi nasoslarning ishlash muddati va unumdorligi ishlab chiqarilgan suyuqliklardagi qattiq moddalarga sezgir. Qattiq zarrachalarning ko'payishi bilan ESP ning ishlash muddati va unumdorligi sezilarli darajada kamaydi. Bundan tashqari, quduqning to'xtab qolish vaqtini va ESPni almashtirish uchun qattiq quduqlar ish chastotasini oshiradi.
Ko'pincha sun'iy ko'taruvchi nasoslar orqali oqib o'tadigan qattiq zarralar orasida qatlam qumi, gidravlik sindirish propantlari, tsement va eroziyaga uchragan yoki korroziyaga uchragan metall zarrachalari kiradi. Qattiq moddalarni ajratish uchun mo'ljallangan quduq texnologiyalari past samarali siklonlardan yuqori samarali 3D zanglamaydigan po'lat simli to'rlargacha bo'lgan. va ular, birinchi navbatda, ishlab chiqarish jarayonida nasoslarni yirik zarrachalardan himoya qilish uchun ishlatiladi.Biroq, noan'anaviy quduqlar vaqti-vaqti bilan slug oqimiga duchor bo'ladi, bu esa mavjud chuqurlikdagi vorteks separator texnologiyasining faqat vaqti-vaqti bilan ishlashiga olib keladi.
ESPlarni himoya qilish uchun birlashtirilgan qum nazorati ekranlari va quduq vorteks dezanderlarining bir nechta turli xil variantlari taklif qilingan. Biroq, har bir quduq tomonidan ishlab chiqarilgan qattiq moddalar hajmining taqsimlanishi va hajmidagi noaniqlik tufayli barcha nasoslarning himoyasi va ishlab chiqarish ko'rsatkichlarida bo'shliqlar mavjud. Noaniqlik qumni nazorat qilish komponentlarining uzunligini oshiradi va shu bilan ESP ning chegarasini qisqartirishi mumkin. rezervuar potentsialining pasayishi va quduq iqtisodiga salbiy ta'sir qiladi. Noan'anaviy quduqlarda chuqurroq o'rnatish chuqurligiga afzallik beriladi. Biroq, yuqori dog'lar zo'ravonligi bilan chegaralangan ESP MTBF bilan qoplangan uzun va qattiq qumni nazorat qilish moslamalarini to'xtatib turish uchun silliqlash moslamalari va erkak vilkali loy ankrajlaridan foydalanish. baholangan.
2005 yilgi maqola mualliflari siklon taʼsiriga va tortishish kuchiga bogʻliq boʻlgan siklon trubkasi (1-rasm) asosidagi quduq quduq seperatorining eksperimental natijalarini taqdim etib, ajratish samaradorligi neftning yopishqoqligi, oqim tezligi va zarrachalar hajmiga bogʻliqligini koʻrsatishdi. Ular seperatorning samaradorligi koʻp jihatdan terminal zarrachalar pardasi pasayishiga bogʻliqligini koʻrsatadi. oqim tezligi, qattiq zarrachalar hajmining kamayishi va yog 'qovushqoqligining ortishi, 2-rasm. Odatda siklonli trubkali seperator uchun zarracha hajmi ~100 mkm ga tushganda ajratish samaradorligi ~10% gacha tushadi. Bundan tashqari, oqim tezligi oshgani sayin, vorteks ajratuvchi eroziya aşınmasına duchor bo'ladi, bu esa strukturaviy komponentlarning ishlash muddatidan foydalanishga ta'sir qiladi.
Keyingi mantiqiy muqobil 2D qum nazorati ekranidan foydalanish boʻlib, belgilangan tirqish kengligiga ega. Zarrachalar oʻlchami va taqsimoti anʼanaviy yoki noanʼanaviy quduq ishlab chiqarishda qattiq moddalarni filtrlash uchun ekranlarni tanlashda muhim eʼtiborga olinadi, lekin ular nomaʼlum boʻlishi mumkin.Qattiq moddalar rezervuardan kelishi mumkin, lekin ular tovondan tovongacha farq qilishi mumkin; muqobil ravishda, ekranga qumni gidravlik yorilishdan filtrlash kerak bo'lishi mumkin.Har ikki holatda ham qattiq moddalarni yig'ish, tahlil qilish va sinovdan o'tkazish narxi juda katta bo'lishi mumkin.
Agar 2D trubka ekrani to'g'ri sozlanmagan bo'lsa, natijalar quduqning iqtisodini buzishi mumkin. Qum pardasining juda kichik teshiklari muddatidan oldin tiqilib qolishiga, yopilishiga va tuzatish ishlariga ehtiyoj tug'ilishiga olib kelishi mumkin. Agar ular juda katta bo'lsa, ular qattiq moddalarning ishlab chiqarish jarayoniga erkin kirib borishiga imkon beradi, bu esa neft quvurlarini korroziyaga olib kelishi, sun'iy ko'taruvchi sirtlarni buzishi, sirtni tozalash va tozalash moslamalarini buzishi mumkin. qum tozalash va utilizatsiya qilish.Bu holat nasosning ishlash muddatini uzaytirishi va qum o'lchamlarining keng tarqalishini qamrab oladigan oddiy, tejamkor echimni talab qiladi.
Ushbu ehtiyojni qondirish uchun valf agregatlarini zanglamas po'latdan yasalgan to'r bilan birgalikda ishlatish bo'yicha tadqiqot o'tkazildi, bu esa hosil bo'lgan qattiq moddalarning taqsimlanishiga sezgir emas. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, o'zgaruvchan g'ovak hajmi va 3D tuzilishiga ega zanglamas po'latdan yasalgan to'r turli o'lchamdagi qattiq moddalarni samarali nazorat qilishi mumkin. barcha o'lchamlar, qo'shimcha ikkilamchi filtrlash kerak emas.
Ekranning pastki qismiga o'rnatilgan valf majmuasi ishlab chiqarishni ESP chiqarilgunga qadar davom ettirish imkonini beradi. Bu ekran ko'prigi o'rnatilgandan so'ng ESP ning darhol olinishiga yo'l qo'ymaydi. Natijada paydo bo'lgan kirish qumini nazorat qilish ekrani va valf majmuasi suyuqlik oqimini tozalash orqali ishlab chiqarish jarayonida ESP'larni, novda ko'taruvchi nasoslarni va gazni ko'tarish qismlarini qattiq moddalardan himoya qiladi va turli xil texnik xususiyatlarni qayta ishlash uchun tejamkor yechimni ta'minlaydi.
Birinchi avlod nasosni himoya qilish dizayni. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan jun ekranlardan foydalangan holda nasosni himoya qilish moslamasi G'arbiy Kanadada ESPni ishlab chiqarish jarayonida qattiq moddalardan himoya qilish uchun bug 'yordamidagi tortishish drenaj qudug'iga o'rnatildi. Ekranlar ishlab chiqarish liniyasiga kirayotganda ishlab chiqarish suyuqligidan zararli qattiq moddalarni filtrlaydi. Ishlab chiqarish liniyasi ichida suyuqliklar ESP kirish joyiga oqib chiqadi va ekranning sirtiga oqib chiqishi mumkin. ESP ishlab chiqarish zonasi va yuqori quduq o'rtasida zonal izolyatsiyani ta'minlash uchun.
Ishlab chiqarish vaqti o'tishi bilan ekran va korpus o'rtasidagi halqasimon bo'shliq qum bilan ko'prik qilishga intiladi, bu esa oqim qarshiligini oshiradi.Oxir-oqibat, halqa to'liq ko'priklanadi, oqimni to'xtatadi va 3-rasmda ko'rsatilganidek, quduq qudug'i va ishlab chiqarish liniyasi o'rtasida bosim farqini hosil qiladi.Ushbu nuqtada suyuqlik endi ESP ga oqib chiqa olmaydi va tugallash chizig'ini tortib olish kerak. Qattiq moddalarni ishlab chiqarish bilan bog'liq bir qator o'zgaruvchilarga qarab, ekrandagi qattiq moddalar ko'prigi orqali oqimni to'xtatish uchun zarur bo'lgan muddat ESP ga qattiq moddalar bilan to'ldirilgan suyuqlikni erga tushirish o'rtacha vaqtini erga tushirishga imkon beradigan vaqtdan kamroq bo'lishi mumkin, shuning uchun komponentlarning ikkinchi avlodi ishlab chiqildi.
Ikkinchi avlod nasosi himoyasi moslamasi. PumpGuard* kirish qumini nazorat qilish ekrani va klapanlarni yig'ish tizimi 4-rasmdagi REDA* nasosi ostida to'xtatilgan, bu noan'anaviy ESP tugallanishiga misol. Quduq ishlab chiqarilgach, ekran ishlab chiqarishdagi qattiq moddalarni filtrlaydi, lekin asta-sekin qum bilan ko'prik o'tkaza boshlaydi va bosim farqini hosil qiladi. Bu turli xil bosim klapanining ochilishiga imkon beradi. suyuqlik to'g'ridan-to'g'ri ESP ga trubka simiga oqib o'tadi. Bu oqim ekran bo'ylab bosim farqini tenglashtiradi va ekranning tashqi tomonidagi qum qoplarining tutqichini bo'shatadi. Qum halqadan erkin chiqib ketadi, bu esa ekran orqali oqim qarshiligini pasaytiradi va oqimning qayta tiklanishiga imkon beradi. Differensial bosim pasayguncha, valf o'zining yopiq tsikli holatiga qaytadi. ESP ni xizmat ko'rsatish uchun teshikdan chiqarib oling. Ushbu maqolada ta'kidlangan misollar shuni ko'rsatadiki, tizim nasosning ishlash muddatini faqat skriningni bajarish bilan solishtirganda sezilarli darajada uzaytira oladi.
Yaqinda o'rnatish uchun zanglamaydigan po'latdan yasalgan to'r va ESP o'rtasidagi hududni izolyatsiya qilish uchun xarajatlarga asoslangan yechim taqdim etildi. Ekran qismining tepasida pastga qaragan stakan qadoqlash moslamasi o'rnatilgan. Chashka qadoqlovchi ustidagi qo'shimcha markaz trubkasi teshiklari ishlab chiqarilgan suyuqlikning ekranning ichki qismidan o'rash ustidagi halqasimon bo'shliqqa o'tishi uchun oqim yo'lini ta'minlaydi, bu erda suyuqlik ESP ichiga kirishi mumkin.
Ushbu yechim uchun tanlangan zanglamas po'latdan yasalgan to'r filtri bo'shliqqa asoslangan 2D to'r turlariga nisbatan bir qator afzalliklarni taqdim etadi. 2D filtrlar qum qoplarini qurish va qum nazoratini ta'minlash uchun birinchi navbatda filtr bo'shliqlari yoki teshiklarini qamrab oluvchi zarralarga tayanadi. Biroq, ekran uchun faqat bitta bo'shliq qiymatini tanlash mumkinligi sababli, ekran ishlab chiqarilgan suyuqlikning zarracha hajmi taqsimotiga juda sezgir bo'ladi.
Bundan farqli o'laroq, zanglamas po'latdan yasalgan to'r filtrlarining qalin to'rli qatlami ishlab chiqarilgan quduq trubkasi suyuqligi uchun yuqori g'ovaklikni (92%) va katta ochiq oqim maydonini (40%) ta'minlaydi. Filtr zanglamaydigan po'latdan yasalgan to'rni siqib, uni to'g'ridan-to'g'ri teshilgan markaz trubkasi atrofiga o'rash orqali qurilgan, so'ngra uni har bir teshilgan trubaning markazida himoya qopqog'i bilan o'rab oladi. to'r to'shagi, bir xil bo'lmagan burchak orientatsiyasi (15 mkm dan 600 mkm gacha) kattaroq va zararli zarrachalar to'r ichiga tiqilib qolgandan so'ng markaziy trubka tomon 3D oqim yo'li bo'ylab zararsiz mayda moddalar oqishiga imkon beradi. Ushbu elakning namunalarida qumni ushlab turish sinovi filtr orqali suyuqlikni yuqori darajada ushlab turishini ko'rsatdi. Elakdan o'tkazing. Ushbu yagona "o'lchamli" filtr duch kelgan hosil bo'lgan suyuqliklarning barcha zarracha o'lchamlarini taqsimlay oladi. Bu zanglamas po'latdan yasalgan jun ekran 1980-yillarda yirik operator tomonidan bug' bilan ishlaydigan suv omborlarida mustaqil ekranni tugatish uchun ishlab chiqilgan va muvaffaqiyatli o'rnatish bo'yicha keng tajribaga ega.
Vana majmuasi ishlab chiqarish maydonidan quvur tarmog'iga bir tomonlama oqimni ta'minlaydigan prujinali valfdan iborat. O'rnatishdan oldin lasan kamonning oldindan yuklanishini sozlash orqali valf dastur uchun kerakli yorilish bosimiga erishish uchun moslashtirilishi mumkin. Odatda, zanglamaydigan po'latdan yasalgan to'r ostida valf o'rnatilgan bo'lib, rezervuar va ba'zi po'latsiz klapanlar o'rtasida ikkilamchi oqim yo'lini ta'minlaydi. meshlar ketma-ket ishlaydi, o'rta valf eng past valfga qaraganda pastroq yorilish bosimiga ega.
Vaqt o'tishi bilan hosil bo'lgan zarrachalar nasos himoyasi o'rnatish ekranining tashqi yuzasi va ishlab chiqarish korpusining devori orasidagi halqa shaklidagi maydonni to'ldiradi. Bo'shliq qum bilan to'lib, zarrachalar mustahkamlanganda, qum yostig'i bo'ylab bosimning pasayishi ortadi. Bu bosimning pasayishi oldindan belgilangan qiymatga yetganda, konusning valfi ochiladi va oqimning to'g'ridan-to'g'ri nasosning kirish qismidan yuqoriga chiqishiga imkon beradi. ekran filtrining tashqi tomoni bo'ylab birlashtirilgan qum.Bosimning pasayishi tufayli oqim ekran orqali davom etadi va kirish valfi yopiladi.Shuning uchun nasos faqat qisqa vaqt davomida to'g'ridan-to'g'ri valfdan oqimni ko'ra oladi.Bu nasosning ishlash muddatini uzaytiradi, chunki oqimning katta qismi qum pardasi orqali filtrlangan suyuqlikdir.
Nasosni himoya qilish tizimi Amerika Qo'shma Shtatlarining Delaver havzasidagi uchta turli quduqda qadoqlovchilar bilan ishlagan.Asosiy maqsad qum bilan bog'liq ortiqcha yuklanishlar tufayli ESPni ishga tushirish va to'xtatish sonini kamaytirish va ishlab chiqarishni yaxshilash uchun ESP mavjudligini oshirishdir.Nasosni himoya qilish tizimi ESP torining pastki uchidan to'xtatib qo'yilgan. Neft qudug'i natijalari, nasosning barqaror ishlashi va nasosning barqaror ishlashini ko'rsatdi. texnologiya.Yangi tizim oʻrnatilgandan soʻng, qum va qattiq moddalar bilan bogʻliq ishlamay qolish muddati 75% ga qisqardi va nasosning ishlash muddati 22% dan ortiq oshdi.
Quduq. Texas shtatining Martin okrugidagi yangi burg'ulash va sindirish qudug'iga ESP tizimi o'rnatildi. Quduqning vertikal qismi taxminan 9000 futni tashkil etadi va gorizontal qismi 12 000 futgacha cho'ziladi, o'lchangan chuqurlik (MD). Dastlabki ikki tugatish uchun quduq qudug'i vorteksli qum separator tizimi ESP ning oltita liniyali ulanishi bilan o'rnatildi. yakunlash.Bir xil turdagi qum ajratgichdan foydalangan holda ketma-ket ikkita oʻrnatish uchun ESP ish parametrlarining (joriy intensivlik va tebranish) beqaror xatti-harakati kuzatildi. Tortib olingan ESP blokining demontaj tahlili vorteksli gaz ajratgich majmuasi begona moddalar bilan tiqilib qolganligini aniqladi, chunki u kimyoviy reaksiyaga kirishmaydi va kislota bilan qum ekanligi aniqlandi.
Uchinchi ESP o'rnatishda zanglamas po'latdan yasalgan sim to'r ESP qum nazorat qilish vositasi sifatida qum ajratgichni almashtirdi. Yangi nasosni himoya qilish tizimini o'rnatgandan so'ng, ESP yanada barqaror xatti-harakatlarni namoyish etdi va o'rnatish uchun №2 uchun ~19 A dan №3 o'rnatish uchun ~6,3 A gacha bo'lgan vosita oqimining tebranishlarini qisqartirdi. Tebranish barqarorroq va bosimning pasayishi tendentsiyasi ham 7% ga kamaydi. oldingi o'rnatish bilan solishtirganda juda kam o'zgarib turadi va qo'shimcha 100 psi bosim pasayishiga erishdi.ESP ortiqcha yuk o'chirishlar 100% ga kamayadi va ESP past tebranish bilan ishlaydi.
B qudug'i. Nyu-Meksiko shtatidagi Yunis shahri yaqinidagi bir quduqda yana bir noan'anaviy quduqda ESP o'rnatilgan, lekin nasos himoyasi yo'q. Yuklashning dastlabki tushishidan so'ng, ESP tartibsiz xatti-harakatlarni namoyon qila boshladi. Oqim va bosimdagi tebranishlar tebranish ko'tarilishi bilan bog'liq. Ushbu shartlar 137 kun davomida saqlanib qolgandan so'ng, ESP yangi himoya tizimi bilan o'rnatilmagan va ikkinchi o'rnatilgan ESP o'z ichiga oladi. konfiguratsiya.Quduq ishlab chiqarish qayta boshlanganidan so'ng, ESP barqaror tok kuchi va kamroq tebranish bilan an'anaviy tarzda ishladi. Nashr qilingan vaqtda ESP ning ikkinchi ishga tushirilishi 300 kundan ortiq ishlashga yetdi, bu avvalgi o'rnatishga nisbatan sezilarli yaxshilanishdir.
Quduq C. Tizimning uchinchi joyida oʻrnatilishi Texasning Mentone shahrida neft va gazga ixtisoslashgan kompaniya tomonidan amalga oshirildi, u qum ishlab chiqarish tufayli uzilishlar va ESP nosozliklarini boshdan kechirdi va nasosning ish vaqtini yaxshilashni xohlardi. Operatorlar odatda har bir ESP qudug'ida laynerli quduq ostidagi qum separatorlarini ishlatadilar. Biroq, layner qum bilan to'ldirilganidan so'ng, separator qumni qum bilan to'ldirishga imkon beradi. ko'tarilishning yo'qolishi.Yangi tizimni nasos himoyachisi bilan ishga tushirgandan so'ng, ESP barqarorroq bosim pasayishi va ESP bilan bog'liq yaxshi ish vaqti bilan 22% ko'proq ishlash muddatiga ega.
Ish paytida qum va qattiq moddalar bilan bog'liq o'chirishlar soni 75% ga kamaydi, birinchi o'rnatishdagi 8 ta haddan tashqari yuklanish hodisasi ikkinchi o'rnatishda ikkitaga, ortiqcha yuk o'chirilgandan keyin muvaffaqiyatli qayta ishga tushirish soni esa birinchi o'rnatishdagi 8 tadan 30% ga oshdi. Ikkilamchi o'rnatishda jami 12 ta hodisa, jami 8 ta hodisa amalga oshirildi, bu uskunada elektr kuchlanishini kamaytirish va ESP ning ishlash muddatini oshirish.
5-rasmda zanglamas po'latdan yasalgan to'r blokirovka qilinganda va valf majmuasi ochilganda, qabul qilish bosimi imzosining keskin o'sishi (ko'k) ko'rsatilgan. Ushbu bosim belgisi qum bilan bog'liq ESP nosozliklarini bashorat qilish orqali ishlab chiqarish samaradorligini yanada oshirishi mumkin, shuning uchun ishlov berish qurilmalari bilan almashtirish operatsiyalarini rejalashtirish mumkin.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, SPE Paper 94673-MS, SPE Lotin Amerikasi va Karib havzasi neft muhandisligi konferentsiyasida taqdim etilgan "Quyiq tubining desander qurilmasi sifatida eksperimental tahlili, Rio-de-Janeyro, Braziliya, 20 iyun - 23 fevral, 2005.https://doi.org/10.2118/94673-MS.
Ushbu maqola 207926-MS SPE qog'ozining elementlarini o'z ichiga oladi, Abu Dabi xalqaro neft ko'rgazmasi va konferentsiyasida Abu-Dabi, BAA, 2021 yil 15-18 noyabr.
Barcha materiallar qat'iy qo'llaniladigan mualliflik huquqi qonunlariga bo'ysunadi, iltimos, ushbu saytdan foydalanishdan oldin bizning Shartlarimiz, Cookie-fayllar siyosati va Maxfiylik siyosatimiz bilan tanishib chiqing.