Nasos mühafizəsi komponentlərinin nasosları qumdan qoruduğu və qeyri-ənənəvi quyularda ESP-lərin istismar müddətini uzatdığı sübut edilmişdir. Bu həll həddən artıq yüklənmələrə və dayanma müddətinə səbəb ola biləcək frak qumun və digər bərk maddələrin geri axınına nəzarət edir. Müvafiq texnologiya hissəcik ölçüsünün paylanması qeyri-müəyyənliyi ilə bağlı problemləri aradan qaldırır.
Getdikcə daha çox neft quyusu ESP-lərə güvəndikcə, elektrikli sualtı nasos (ESP) sistemlərinin ömrünün uzadılması getdikcə daha çox əhəmiyyət kəsb edir. Süni qaldırıcı nasosların istismar müddəti və məhsuldarlığı hasil olunan mayelərdə bərk maddələrə həssasdır. ESP-nin istismar müddəti və performansı bərk hissəciklərin artması ilə əhəmiyyətli dərəcədə azalıb. Bundan əlavə, bərk hissəciklər quyunun ESP-ni əvəz etmək üçün tələb olunan dayanma vaxtını və iş tezliyini artırır.
Tez-tez süni qaldırıcı nasoslardan axan bərk hissəciklərə lay qumu, hidravlik sındıran propantlar, sement və aşınmış və ya korroziyaya uğramış metal hissəcikləri daxildir. Bərk maddələri ayırmaq üçün nəzərdə tutulmuş quyu texnologiyaları aşağı səmərəli siklonlardan yüksək effektivliyə malik 3D paslanmayan polad məftillərə qədərdir. və onlar ilk növbədə hasilat zamanı nasosları böyük hissəciklərdən qorumaq üçün istifadə olunur.Lakin qeyri-ənənəvi quyular fasiləli şlak axınına məruz qalır və bu, mövcud quyuda burulğan ayırıcı texnologiyasının yalnız fasilələrlə işləməsi ilə nəticələnir.
ESP-ləri qorumaq üçün birləşmiş qum nəzarət ekranlarının və quyu burulğan dezanderlərinin bir neçə müxtəlif variantları təklif edilmişdir. Bununla belə, hər bir quyu tərəfindən hasil edilən bərk maddələrin ölçü bölgüsü və həcmindəki qeyri-müəyyənlik səbəbindən bütün nasosların mühafizəsi və istehsalat performansında boşluqlar var. rezervuarın azalması potensialı və quyu iqtisadiyyatına mənfi təsir göstərir. Qeyri-ənənəvi quyularda daha dərin quraşdırma dərinliklərinə üstünlük verilir. Bununla belə, uzun, sərt qum idarəedici qurğuların yüksək itburnu şiddəti ilə məhdud ESP MTBF-ni dayandırmaq üçün zımparadan və kişi tıxaclı lövbərlərdən istifadə edilməsi. qiymətləndirilir.
2005-ci il məqaləsinin müəllifləri siklon borusuna əsaslanan quyu qum ayırıcısının eksperimental nəticələrini təqdim etdilər (Şəkil 1), ayırma səmərəliliyinin neftin özlülüyündən, axın sürətindən və hissəciklərin ölçüsündən asılı olduğunu göstərmək üçün. axın sürəti, bərk hissəciklərin ölçüsünün azalması və yağın özlülüyünün artması, Şəkil 2. Tipik siklon boru quyu separatoru üçün hissəcik ölçüsü ~100 µm-ə endikdə ayırma səmərəliliyi ~10%-ə düşür. Bundan əlavə, axın sürəti artdıqca, burulğan ayırıcı eroziya aşınmasına məruz qalır, bu da struktur komponentlərinin istifadə müddətinə təsir göstərir.
Növbəti məntiqi alternativ, müəyyən edilmiş yuva eni olan 2D qum nəzarət ekranından istifadə etməkdir. Ənənəvi və ya qeyri-ənənəvi quyu istehsalında bərk maddələri süzmək üçün ekranlar seçərkən hissəciklərin ölçüsü və paylanması mühüm mülahizələrdir, lakin onlar naməlum ola bilər. Bərk maddələr rezervuardan gələ bilər, lakin onlar dabandan dabana qədər dəyişə bilər; alternativ olaraq, ekranın hidravlik qırılmadan qumu süzgəcdən keçirməsi tələb oluna bilər. Hər iki halda bərk maddələrin toplanması, təhlili və sınağının dəyəri yüksək ola bilər.
2D boru ekranı düzgün konfiqurasiya edilmədikdə, nəticələr quyunun iqtisadiyyatına xələl gətirə bilər. Çox kiçik olan qum süzgəclərinin açılışları vaxtından əvvəl tıxanma, bağlanma və təmir işlərinə ehtiyacla nəticələnə bilər. Əgər onlar çox böyükdürsə, bərk maddələrin istehsal prosesinə sərbəst daxil olmasına imkan verir ki, bu da neft borularını korroziyaya sala, süni qaldırıcı səthləri və səthi doldurma nasoslarını zədələyə bilər. qumlama və utilizasiya. Bu vəziyyət nasosun xidmət müddətini uzada bilən və qum ölçülərinin geniş yayılmasını əhatə edən sadə, sərfəli həll tələb edir.
Bu ehtiyacı ödəmək üçün, əldə edilən bərk maddələrin paylanmasına həssas olmayan paslanmayan polad məftil hörgü ilə kombinasiyada klapan birləşmələrinin istifadəsi ilə bağlı bir araşdırma aparıldı. Tədqiqatlar göstərdi ki, dəyişən məsamə ölçüsü və 3D strukturu olan paslanmayan polad məftil hörgü nəticəsində yaranan hissəcik ölçüsünün paylanmasını bilmədən müxtəlif ölçülü bərk maddələrə effektiv nəzarət edə bilər. əlavə ikinci filtrasiyaya ehtiyac olmadan bütün ölçülərdə.
Ekranın altına quraşdırılmış klapan dəsti ESP çıxarılana qədər istehsalı davam etdirməyə imkan verir. Ekran körpüləndikdən dərhal sonra ESP-nin geri alınmasının qarşısını alır. Nəticədə çıxan giriş qumuna nəzarət ekranı və klapan montajı maye axınını təmizləyərək istehsal zamanı ESP-ləri, çubuq qaldırıcı nasosları və qaz qaldırıcı tamamlama hissələrini bərk cisimlərdən qoruyur və müxtəlif situasiyaların xidmət müddətini uzatmaq üçün qənaətcil bir həll təmin edir.
Birinci nəsil nasos mühafizəsi dizaynı. Paslanmayan polad yun ekranlardan istifadə edən nasos mühafizə qurğusu ESP-ni istehsal zamanı bərk cisimlərdən qorumaq üçün Qərbi Kanadada buxarla işləyən çəkisi drenaj quyusunda yerləşdirilib. Ekranlar istehsal zolağına daxil olarkən istehsal mayesindən zərərli bərk maddələri süzür. İstehsalat zonası və yuxarı quyu arasında zonal izolyasiyanı təmin etmək üçün ESP.
İstehsal müddəti ərzində ekran və korpus arasındakı həlqəvari boşluq qumla körpü olmağa meyllidir ki, bu da axın müqavimətini artırır. Nəhayət, həlqə tamamilə körpülənir, axını dayandırır və Şəkil 3-də göstərildiyi kimi quyu lüləsi ilə hasilat xətti arasında təzyiq fərqi yaradır. Bərk cisimlərin istehsalı ilə bağlı bir sıra dəyişənlərdən asılı olaraq, ekrandakı bərk cisimlər körpüsündən keçən axını dayandırmaq üçün tələb olunan müddət ESP-nin bərk maddələrlə yüklənmiş mayeni yerə vurma zamanı ortadan vurmasına imkan verən müddətdən az ola bilər, beləliklə, ikinci nəsil komponentlər hazırlanmışdır.
İkinci nəsil nasosun mühafizəsi qurğusu. PumpGuard* giriş qumuna nəzarət ekranı və klapan montaj sistemi Şəkil 4-də REDA* nasosunun altında dayandırılıb, qeyri-ənənəvi ESP-nin tamamlanması nümunəsidir. Quyu hasil edildikdən sonra ekran hasilatdakı bərk maddələri süzür, lakin yavaş-yavaş qumla körpü qurmağa və təzyiq diferensialını yaratmağa başlayacaq. maye birbaşa boru kəmərinə ESP-yə axacaq. Bu axın ekranın kənarındakı qum yastıqlarının tutuşunu gevşetməklə ekran boyunca təzyiq fərqini bərabərləşdirir. Qum həlqədən çıxa bilir, bu da ekrandan keçən axının müqavimətini azaldır və axının davam etdirilməsinə imkan verir. Diferensial təzyiq azaldıqca, klapan lazımi dövriyyə vəziyyətinə qayıdır. ESP-ni xidmət üçün deşikdən çıxarmaq üçün. Bu məqalədə vurğulanan nümunə araşdırmaları göstərir ki, sistem yalnız işləyən skrininqin tamamlanması ilə müqayisədə nasosun ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə uzatmağa qadirdir.
Ən son quraşdırma üçün paslanmayan polad məftil hörgü ilə ESP arasında ərazi izolyasiyası üçün xərcə əsaslanan həll təqdim edildi. Ekran hissəsinin üstündə aşağıya baxan fincan qablaşdırıcı quraşdırılıb. Kubok qablaşdırıcının üstündə əlavə mərkəz boru perforasiyaları istehsal olunan mayenin ekranın daxili hissəsindən qablaşdırıcının üstündəki həlqəvari boşluğa keçməsi üçün axın yolunu təmin edir, burada maye qablaşdırıcının üzərindəki dairəvi boşluğa daxil ola bilər.
Bu həll üçün seçilmiş paslanmayan polad məftilli filtr boşluğa əsaslanan 2D mesh tipləri ilə müqayisədə bir sıra üstünlüklər təklif edir. 2D filtrlər qum yastıqları yaratmaq və qum nəzarətini təmin etmək üçün ilk növbədə filtr boşluqlarını və ya yuvalarını əhatə edən hissəciklərə əsaslanır. Bununla belə, ekran üçün yalnız bir boşluq dəyəri seçilə bildiyindən, ekran istehsal olunan mayenin hissəcik ölçüsü paylanmasına çox həssas olur.
Bunun əksinə olaraq, paslanmayan polad məftilli filtrlərdən ibarət qalın hörgü yatağı istehsal olunan quyu quyusu mayesi üçün yüksək məsaməlik (92%) və böyük açıq axın sahəsi (40%) təmin edir. Filtr paslanmayan poladdan hazırlanmış torlu torun sıxılması və onu birbaşa delikli mərkəzi borunun ətrafına sarması ilə tikilir, sonra onu hər bir boru mərkəzində deşikli qoruyucu qapağın içərisinə daxil edir. mesh yatağı, qeyri-bərabər bucaq oriyentasiyası (15 µm-dən 600 µm-ə qədər) daha böyük və zərərli hissəciklər torda sıxıldıqdan sonra 3D axın yolu ilə mərkəzi boruya doğru zərərsiz xırda maddələrin axmasına imkan verir. Bu ələk nümunələri üzərində qum saxlama sınağı, mayenin filtrdən keçmə qabiliyyətini yüksək saxladığını nümayiş etdirir. ələk. Effektiv olaraq, bu tək “ölçülü” filtr rast gəlinən istehsal olunan mayelərin bütün hissəcik ölçüsü paylamalarını idarə edə bilər. Bu paslanmayan polad yun ekran 1980-ci illərdə xüsusi olaraq buxarla stimullaşdırılan rezervuarlarda müstəqil ekran tamamlamaları üçün əsas operator tərəfindən hazırlanmışdır və uğurlu quraşdırmaların geniş təcrübəsinə malikdir.
Klapanın montajı, istehsal sahəsindən boru kəmərinə birtərəfli axını təmin edən yay yüklü klapandan ibarətdir. Quraşdırılmadan əvvəl bobin yayının əvvəlcədən yüklənməsini tənzimləməklə, klapan tətbiq üçün istənilən krekinq təzyiqinə nail olmaq üçün fərdiləşdirilə bilər. Tipik olaraq, bir klapan paslanmayan polad məftil hörgü altında işlədilir. hörgülər ardıcıl olaraq işləyir, orta klapan ən aşağı klapandan daha aşağı krekinq təzyiqinə malikdir.
Zamanla, formalaşma hissəcikləri nasos qoruyucu qurğusunun ekranının xarici səthi ilə istehsal korpusunun divarı arasındakı həlqəvi sahəni doldurur. Boşluq qumla dolduqca və hissəciklər möhkəmləndikcə, qum yastığı üzərində təzyiq düşməsi artır. Bu təzyiq düşməsi əvvəlcədən təyin edilmiş dəyərə çatdıqda, konus klapan açılır və axın birbaşa bu mərhələdəki boru vasitəsilə nasosun girişindən keçməsinə imkan verir. süzgəc filtrinin xarici hissəsi boyunca birləşdirilmiş qum. Azaldılmış təzyiq diferensialına görə, ekran vasitəsilə axın davam edəcək və suqəbuledici klapan bağlanacaq. Buna görə də, nasos qısa müddət ərzində yalnız klapandan axını görə bilər. Bu, nasosun xidmət müddətini uzadır, çünki axının çox hissəsi qum ekranından süzülmüş mayedir.
Nasos mühafizə sistemi ABŞ-ın Delaver hövzəsində üç müxtəlif quyuda qablaşdırıcılarla işlədilib. Əsas məqsəd qumla bağlı həddindən artıq yüklənmələr səbəbindən ESP-nin işə salınma və dayanma sayını azaltmaq və hasilatı yaxşılaşdırmaq üçün ESP-nin əlçatanlığını artırmaqdır. Nasos mühafizə sistemi ESP xəttinin aşağı ucundan dayandırılıb. Neft quyusunun mühafizəsi və nasos cərəyanının sabit qaldığını, nasosun mühafizəsinin və cərəyanının azaldığını göstərdi. texnologiya.Yeni sistemin quraşdırılmasından sonra qum və bərk maddələrlə bağlı dayanma müddəti 75% azaldı və nasosun istismar müddəti 22%-dən çox artdı.
Quyu. Texas ştatının Martin qraflığında yeni qazma və sındırma quyusunda ESP sistemi quraşdırılıb. Quyunun şaquli hissəsi təqribən 9000 fut, üfüqi hissəsi isə 12.000 fut-a qədər uzanır, ölçülmüş dərinlik (MD). İlk iki tamamlama üçün quyuda quyu burulğanı və qum ayırıcı sistemi altı xətli ESP-də quraşdırılmışdır. tamamlama.Eyni tip qum ayırıcıdan istifadə edən ardıcıl iki quraşdırma üçün ESP-nin iş parametrlərinin (cari intensivlik və vibrasiya) qeyri-sabit davranışı müşahidə edilmişdir. Çəkilmiş ESP qurğusunun sökülməsi təhlili zamanı burulğanlı qaz ayırıcı qurğunun yad cisimlə tıxandığı müəyyən edilmişdir ki, onun qum olduğu müəyyən edilmişdir, çünki o, kimyəvi reaksiyaya girmir və turşu ilə reaksiya vermir.
Üçüncü ESP quraşdırmasında paslanmayan polad məftil ESP qumuna nəzarət vasitəsi kimi qum ayırıcısını əvəz etdi. Yeni nasos mühafizə sistemini quraşdırdıqdan sonra ESP daha sabit davranış nümayiş etdirərək, mühərrik cərəyanının dəyişmə diapazonunu quraşdırma #2 üçün ~19 A-dan №3 quraşdırma üçün ~6,3 A-a endirdi.Vibrasiya daha sabitdir və təzyiq də 7% azalıb. əvvəlki quraşdırma ilə müqayisədə çox az dəyişir və əlavə 100 psi təzyiq düşməsi əldə etdi.ESP-nin həddindən artıq yüklənməsinin dayandırılması 100% azalır və ESP aşağı vibrasiya ilə işləyir.
B quyusu. Nyu-Meksiko ştatının Yunis yaxınlığındakı bir quyuda başqa bir qeyri-ənənəvi quyuda ESP quraşdırılmışdı, lakin nasosdan qorunma yox idi. İlkin yüklənmədən sonra ESP qeyri-sabit davranış nümayiş etdirməyə başladı. Cari və təzyiqdəki dalğalanmalar vibrasiya sıçrayışları ilə əlaqələndirilir. Bu şərtləri 137 gün saxladıqdan sonra ESP uğursuz oldu və ESP yeni mühafizə sistemi ilə əvəz olundu. konfiqurasiya. Quyu hasilatı bərpa etdikdən sonra, ESP sabit cərəyan gücü və daha az vibrasiya ilə normal işləyirdi. Nəşr zamanı ESP-nin ikinci işi 300 gündən çox işləməyə çatmışdı ki, bu da əvvəlki quraşdırma ilə müqayisədə əhəmiyyətli irəliləyişdir.
Quyu C. Sistemin üçüncü yerində quraşdırması Texas ştatının Mentone şəhərində qum hasilatı ilə əlaqədar kəsintilər və ESP nasazlıqları ilə üzləşmiş və nasosun işləmə müddətini yaxşılaşdırmaq istəyən neft və qaz ixtisası üzrə ixtisaslaşmış şirkət tərəfindən həyata keçirilib. Operatorlar adətən hər bir ESP quyusunda layneri olan quyualtı qum ayırıcıları işlədirlər. Bununla belə, layner qumla dolduqdan sonra, separator qumun axmasına imkan verəcək, nasos bölməsindən axmağa və nasos bölməsindən korroft keçirməyə imkan verəcək. qaldırma itkisi. Yeni sistemi nasos qoruyucusu ilə işə saldıqdan sonra, ESP daha sabit təzyiq düşməsi və daha yaxşı ESP ilə əlaqəli işləmə müddəti ilə 22% daha uzun işləmə müddətinə malikdir.
İstismar zamanı qum və bərk maddələrlə bağlı söndürmələrin sayı 75% azalıb, birinci quraşdırmada 8 həddindən artıq yükləmə hadisəsindən ikinci quraşdırmada ikiyə, həddindən artıq yüklənmə dayandırıldıqdan sonra uğurlu yenidən işə salmaların sayı isə birinci quraşdırmada 8-dən 30% artıb. Avadanlıqda elektrik gərginliyini azaltmaq və ESP-nin istismar müddətini artırmaq üçün ikinci dərəcəli quraşdırmada cəmi 12 tədbir, cəmi 8 hadisə yerinə yetirildi.
Şəkil 5 paslanmayan polad mesh bloklandıqda və klapan yığımı açıldıqda suqəbuledici təzyiq işarəsinin (mavi) qəfil artımını göstərir. Bu təzyiq imzası qumla bağlı ESP nasazlıqlarını proqnozlaşdırmaqla istehsalın səmərəliliyini daha da artıra bilər, beləliklə, təmir qurğuları ilə əvəzetmə əməliyyatları planlaşdırıla bilər.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, SPE Paper 94673-MS, SPE Latın Amerikası və Karib Neft Mühəndisliyi Konfransı, Rio-de-Janeyro, Braziliya, 20 iyun – 23 fevral, 2005.https://doi.org/10.2118/94673-MS.
Bu məqalə 15-18 noyabr 2021-ci il tarixlərində BƏƏ-nin Abu Dabi şəhərində keçirilən Əbu-Dabi Beynəlxalq Neft Sərgisi və Konfransında təqdim olunan 207926-MS SPE sənədinin elementlərini ehtiva edir.
Bütün materiallar ciddi şəkildə tətbiq olunan müəllif hüquqları qanunlarına tabedir, lütfən, bu saytdan istifadə etməzdən əvvəl Qaydalar və Şərtlərimizi, Kukilər Siyasətimizi və Məxfilik Siyasətimizi oxuyun.