Ang mga sangkap sa pagpanalipod sa bomba napamatud-an nga makapanalipod sa mga bomba gikan sa balas ug nagpalugway sa kinabuhi sa operasyon sa mga ESP sa dili kinaandan nga mga atabay.Kini nga solusyon nagkontrol sa backflow sa frac sand ug uban pang mga solido nga mahimong hinungdan sa mga overloads ug downtime.
Samtang nagkadaghan ang mga atabay sa lana nga nagsalig sa mga ESP, ang pagpalugway sa kinabuhi sa mga electrical submersible pumping (ESP) nga mga sistema nahimong mas importante.Ang kinabuhi sa pag-operate ug ang performance sa mga artipisyal nga lift pump sensitibo sa mga solido sa giprodyus nga mga pluwido.Ang operating life ug performance sa ESP mius-os pag-ayo sa pagdaghan sa solid particles.Dugang pa, ang mga solido nagdugang sa well downtime ug workover frequency nga gikinahanglan aron mapulihan ang ESP frequency.
Ang mga solidong partikulo nga sagad moagos pinaagi sa artipisyal nga pag-alsa nga mga bomba naglakip sa pormasyon nga balas, hydraulic fracturing proppants, semento, ug eroded o corroded metal particles.Downhole technologies nga gidesinyo sa pagbulag sa mga solido gikan sa low-efficiency cyclones ngadto sa high-efficiency nga 3D stainless steel wire mesh.Downhole vortex desanders kay gigamit na alang sa mga decades nga gigamit sa mga dekade, maayo nga mga partikulo. bisan pa, ang dili kinaandan nga mga atabay gipailalom sa intermittent slug flow, nga moresulta sa naglungtad nga downhole vortex separator nga teknolohiya nga nagtrabaho lamang sa intermittently.
Daghang lain-laing mga variant sa hiniusang sand control screens ug downhole vortex desanders ang gisugyot sa pagpanalipod sa ESPs.Apan, adunay mga kal-ang sa pagpanalipod ug produksyon performance sa tanan nga mga bomba tungod sa kawalay kasigurohan sa gidak-on-apod-apod ug gidaghanon sa mga solido nga gihimo sa matag atabay.Ang pagkawalay kasiguroan nagdugang sa gitas-on sa balas control components, sa ingon pagkunhod sa mga limitasyon sa ESP, ang potensyal nga pagkunhod sa epekto sa diin ang ESP mahimong itakda sa negatibong epekto. sa well economics.Gipili ang mas lawom nga kahiladman sa dili kinaandan nga mga atabay.Bisan pa, ang paggamit sa mga de-sander ug male-plug mud anchors aron masuspinde ang taas, estrikto nga sand control assemblies sa mga seksyon sa casing nga adunay taas nga dogleg severity limitado ang ESP MTBF improvements. Ang corrosion sa inner tube maoy laing aspeto niini nga disenyo nga wala pa masusi pag-ayo.
Ang mga tigsulat sa usa ka 2005 nga papel nagpresentar sa eksperimento nga mga resulta sa usa ka downhole sand separator base sa usa ka cyclone tube (Figure 1), nga nagdepende sa cyclone action ug gravity, aron ipakita nga ang separation efficiency nagdepende sa oil viscosity, flow rate, ug particle size. pagdugang sa viscosity sa lana, Figure 2. Alang sa usa ka tipikal nga cyclone tube downhole separator, ang separation efficiency mikunhod ngadto sa ~ 10% samtang ang gidak-on sa partikulo mikunhod ngadto sa ~ 100 μm.Dugang pa, samtang ang pag-agos sa rate sa pagtaas, ang vortex separator gipailalom sa erosion wear, nga makaapekto sa paggamit sa structural components sa kinabuhi.
Ang sunod nga lohikal nga alternatibo mao ang paggamit sa usa ka 2D sand control screen nga adunay gitakda nga gilapdon sa slot.Ang gidak-on sa partikulo ug ang pag-apod-apod importante nga mga konsiderasyon sa pagpili sa mga screen aron sa pagsala sa mga solido sa conventional o unconventional nga produksyon sa atabay, apan kini mahimong wala mailhi. Ang mga solido mahimong gikan sa reservoir, apan kini mahimong magkalahi gikan sa tikod ngadto sa tikod;Sa laing bahin, ang screen mahimong kinahanglan nga magsala sa balas gikan sa hydraulic fracturing.Sa bisan asa nga kaso, ang gasto sa pagkolekta sa mga solido, pagtuki ug pagsulay mahimong makapugong.
Kung ang 2D tubing screen dili husto nga na-configure, ang mga resulta mahimong makompromiso ang ekonomiya sa atabay.Sand screen openings nga gamay ra kaayo mahimong moresulta sa ahat nga plugging, shutdowns ug ang panginahanglan alang sa remedial workovers.Kon sila dako kaayo, sila nagtugot sa mga solido nga gawasnon nga makasulod sa proseso sa produksyon, nga makadaut sa mga tubo sa lana, makadaut sa artipisyal nga pagbayaw sa ibabaw nga mga bomba, pag-flush ug pagpuno sa mga bomba sa nawong sa balas, pag-flush ug pagpuno sa mga bomba sa nawong. Kini nga sitwasyon nanginahanglan usa ka yano, epektibo nga solusyon nga makapalugway sa kinabuhi sa bomba ug makatabon sa usa ka halapad nga pag-apod-apod sa mga gidak-on sa balas.
Aron matubag kini nga panginahanglan, usa ka pagtuon ang gihimo sa paggamit sa mga balbula nga asembliya sa kombinasyon sa stainless steel wire mesh, nga insensitive sa resulta nga solid distribution.Studies nagpakita nga ang stainless steel wire mesh nga adunay variable pore size ug 3D nga istruktura epektibo nga makakontrol sa mga solido sa lain-laing mga gidak-on nga walay nahibal-an ang partikulo nga gidak-on sa pag-apod-apod sa mga resulta nga solids.
Ang balbula nga asembliya nga gitaod sa ilawom sa screen nagtugot sa produksiyon nga magpadayon hangtod ang ESP mabira. Kini nagpugong sa ESP nga makuha dayon pagkahuman sa screen nga gisumpay.
First generation pump protection design.Usa ka pump protection assembly gamit ang stainless steel wool screens gipakatap sa steam assisted gravity drainage well sa Western Canada aron maprotektahan ang ESP gikan sa solids atol sa production.Screens filter makadaot nga solids gikan sa production fluid samtang kini mosulod sa production string.Within the production string, fluids modagayday ngadto sa ESP inlet, diin sila gibomba sa tunga-tunga sa ibabaw nga bahin sa ESP ug ang production zone. .
Sa paglabay sa panahon sa produksiyon, ang annular space tali sa screen ug casing lagmit nga mag-bridge sa balas, nga makadugang sa resistensya sa pag-agos.Sa katapusan, ang annulus bridges sa hingpit, mohunong sa pag-agos, ug magmugna og pressure differential tali sa wellbore ug sa production string, sama sa gipakita sa Figure 3. Niini nga punto, ang fluid dili na makadagayday ngadto sa ESP ug ang pagkompleto sa string kinahanglan nga ibira.Depende sa ubay-ubay nga mga baryable nga may kalabutan sa produksyon sa solids, ang gidugayon nga gikinahanglan sa paghunong sa pag-agos agi sa solids bridge sa screen mahimong mas ubos kaysa sa gidugayon nga magtugot sa ESP sa pagbomba sa mga solido nga puno sa pluwido nga nagpasabot sa panahon tali sa mga kapakyasan ngadto sa yuta, mao nga ang ikaduhang henerasyon sa mga sangkap naugmad.
Ang ikaduhang henerasyon nga pump protection assembly.Ang PumpGuard* inlet sand control screen ug valve assembly system gisuspinde sa ubos sa REDA* pump sa Figure 4, usa ka pananglitan sa dili kinaandan nga pagkompleto sa ESP. Sa higayon nga ang atabay makagama, ang screen mosala sa mga solido sa produksyon, apan magsugod sa hinay-hinay nga pagsumpay sa balas ug maghimo og pressure differential.Sa diha nga kini nga differential pressure mag-abli sa balbula nga direkta nga maabot ang balbula sa pressure, ang balbula sa pag-agay sa fluid nga ablihan. string ngadto sa ESP.Kini nga dagan nag-equalize sa pressure differential sa tibuok screen, nga nagpalong sa pagkupot sa sandbags sa gawas sa screen.Ang balas kay gawasnon nga mogawas sa annulus, nga makapamenos sa flow resistance pinaagi sa screen ug motugot sa pag-agas sa pagpadayon.Samtang ang differential pressure mous-os, ang balbula mobalik sa iyang sirado nga posisyon ug ang normal nga mga kondisyon sa pag-agos magpadayon. Balika kini nga cycle sa ESP case nga gikinahanglan aron sa pagbitad niini nga artikulo. nga ang sistema makahimo sa kamahinungdanon pagpalugway sa kinabuhi sa bomba kon itandi sa running screening pagkompleto lamang.
Alang sa bag-o nga pag-instalar, usa ka solusyon nga gipatuyok sa gasto ang gipaila alang sa pag-inusara sa lugar tali sa stainless steel wire mesh ug sa ESP.Usa ka ubos nga nag-atubang nga cup packer ang gitaod sa ibabaw sa screen section. Ibabaw sa cup packer, ang dugang nga center tube perforations naghatag og agianan sa agianan alang sa giprodyus nga fluid nga molalin gikan sa sulod sa screen ngadto sa annular space ibabaw sa packer, diin ang fluid makasulod sa ESP.
Ang stainless steel wire mesh filter nga gipili alang niini nga solusyon nagtanyag og daghang mga bentaha kay sa gap-based nga 2D mesh type.2D nga mga filter nag-una sa pagsalig sa mga partikulo nga nagsangkad sa mga gintang sa filter o mga slots aron sa pagtukod og mga sandbag ug paghatag og kontrol sa balas.Apan, tungod kay usa lamang ka gintang nga bili ang mapili alang sa screen, ang screen mahimong sensitibo kaayo sa partikulo nga gidak-on sa pag-apud-apod sa giprodyus nga fluid.
Sa kasukwahi, ang baga nga mesh bed sa stainless steel wire mesh filters naghatag og taas nga porosity (92%) ug dako nga open flow area (40%) alang sa giprodyus nga wellbore fluid.The filter gitukod pinaagi sa pag-compress sa usa ka stainless steel fleece mesh ug pagputos niini direkta sa palibot sa usa ka perforated center tube, unya gi-encapsulate kini sulod sa perforated protective cover nga anaa sa matag end nga dili porma nga tabon sa distribusyon ngadto sa mesh nga dili porma. (gikan sa 15 µm hangtod 600 µm) nagtugot sa dili makadaot nga mga multa nga modagayday sa usa ka 3D nga agianan sa agianan padulong sa sentral nga tubo pagkahuman natanggong ang labi ka daghan ug makadaot nga mga partikulo sa sulod sa mata. sa usa ka mayor nga operator sa 1980s ilabi na alang sa self-contained screen completions sa steam stimulated reservoirs ug adunay usa ka halapad nga track record sa malampuson nga mga instalasyon.
Ang valve assembly naglangkob sa usa ka spring-loaded valve nga nagtugot sa one-way nga pag-agos ngadto sa tubing string gikan sa production area.Pinaagi sa pag-adjust sa coil spring preload sa wala pa ang pag-instalar, ang balbula mahimong ipasibo aron makab-ot ang gitinguha nga cracking pressure alang sa aplikasyon. Kasagaran, ang usa ka balbula gipadagan ubos sa stainless steel wire mesh aron sa paghatag ug secondary flow path tali sa reservoir ug sa meshes nga naglihok sa pipila ka mga kaso, sa pipila ka mga kaso nga adunay mas ubos nga pressure sa steel, ang balbula nga adunay stainless steel. ang labing ubos nga balbula.
Sa paglabay sa panahon, ang mga partikulo sa pagporma nagpuno sa annular nga dapit tali sa gawas nga nawong sa screen sa pump protector assembly ug sa bungbong sa produksyon nga casing.Samtang ang lungag napuno sa balas ug ang mga partikulo nagkonsolida, ang pressure drop tabok sa sandbag nagdugang. Sa diha nga kini nga pressure drop moabot sa usa ka preset nga bili, ang cone valve moabli ug motugot sa pag-agos direkta pinaagi sa pump inlet. Tungod sa pagkunhod sa pressure differential, ang dagan magpadayon pinaagi sa screen ug ang intake valve mosira.Busa, ang bomba makakita lamang sa dagan direkta gikan sa balbula sulod sa mubo nga panahon.Kini nagpalugway sa kinabuhi sa bomba, tungod kay ang kadaghanan sa agos mao ang fluid nga nasala pinaagi sa sand screen.
Ang sistema sa pagpanalipod sa bomba gipalihok uban sa mga packer sa tulo ka lain-laing mga atabay sa Delaware Basin sa Estados Unidos. Ang nag-unang tumong mao ang pagpakunhod sa gidaghanon sa ESP magsugod ug mohunong tungod sa balas-related nga mga overloads ug sa pagdugang sa ESP anaa sa pagpalambo sa produksyon. Ang downtime gipakunhod sa 75% ug ang kinabuhi sa bomba misaka sa labaw sa 22%.
Usa ka atabay.Usa ka ESP nga sistema ang na-install sa bag-ong drilling ug fracturing well sa Martin County, Texas.Ang bertikal nga bahin sa atabay gibana-bana nga 9,000 ka mga tiil ug ang pinahigda nga bahin moabot ngadto sa 12,000 ka mga tiil, gisukod ang giladmon (MD). , dili lig-on nga kinaiya sa ESP operating parameters (kasamtangan intensity ug vibration) naobserbahan. Disassembly analysis sa gibira ESP unit nagpadayag nga ang vortex gas separator assembly nabara sa langyaw nga butang, nga determinado nga balas tungod kay kini mao ang non-magnetic ug dili kemikal nga reaksiyon sa acid.
Sa ikatulo nga pag-instalar sa ESP, ang stainless steel wire mesh mipuli sa sand separator isip usa ka paagi sa ESP sand control.Human sa pag-instalar sa bag-ong pump protection system, ang ESP nagpakita nga mas lig-on nga kinaiya, nga nagpakunhod sa range sa motor current fluctuations gikan sa ~ 19 A alang sa instalasyon # 2 ngadto sa ~ 6.3 A alang sa instalasyon # 3. Ang vibration mas lig-on ug ang pag-uyog mas lig-on ug ang pag-us-os sa 7 %. nakaangkon og dugang nga 100 psi sa pressure drop.ESP overload shutdowns pagkunhod sa 100% ug ESP operate uban sa ubos nga vibration.
Aw B. Sa usa ka atabay duol sa Eunice, New Mexico, laing dili kinaandan nga atabay adunay ESP nga na-install apan walay bomba nga proteksyon. Human sa inisyal nga boot drop, ang ESP nagsugod sa pagpakita sa dili maayo nga kinaiya. normal nga naglihok, nga adunay lig-on nga amperage ug gamay nga pagkurog. Sa panahon sa pagmantala, ang ikaduha nga pagdagan sa ESP niabot sa kapin sa 300 ka adlaw nga operasyon, usa ka mahinungdanong pag-uswag sa miaging instalasyon.
Aw C.Ang ikatulong on-site nga pag-instalar sa sistema didto sa Mentone, Texas, pinaagi sa usa ka kompanya sa lana ug gas nga espesyalidad nga nakasinati og mga outages ug mga kapakyasan sa ESP tungod sa produksiyon sa balas ug gusto nga mapauswag ang oras sa pagbomba. Ang mga operator kasagarang magpadagan sa downhole sand separator nga adunay liner sa matag ESP well.Apan, sa higayon nga ang liner mapuno sa balas, ang separator motugot sa balas sa pag-agas sa pump stage, pag-agos sa shaft sa usa ka shaft separator. pagkahuman sa pagpadagan sa bag-ong sistema nga adunay tigpanalipod sa bomba, ang ESP adunay 22% nga mas taas nga kinabuhi sa pag-opera nga adunay mas lig-on nga pag-ubos sa presyur ug mas maayo nga oras sa pagtrabaho nga may kalabotan sa ESP.
Ang gidaghanon sa balas ug solidong mga pagsira nga may kalabutan sa panahon sa operasyon mikunhod sa 75%, gikan sa 8 nga overload nga mga panghitabo sa unang pag-instalar ngadto sa duha sa ikaduhang pag-instalar, ug ang gidaghanon sa malampuson nga pag-restart human sa overload shutdown misaka sa 30%, gikan sa 8 sa unang pag-instalar.Usa ka kinatibuk-an nga 12 nga mga panghitabo, alang sa usa ka kinatibuk-an nga 8 nga mga panghitabo, ang gihimo sa sekondaryang pag-instalar, nga nagpamenos sa kapit-os sa elektrisidad sa mga ekipo ug nagdugang sa kinabuhi sa operasyon sa ESP.
Ang Figure 5 nagpakita sa kalit nga pagtaas sa intake pressure signature (asul) sa diha nga ang stainless steel mesh gibabagan ug ang valve assembly giablihan.Kini nga pressure sign mahimo pa nga makapauswag sa produksyon nga efficiency pinaagi sa pagtagna sa sand-related nga mga kapakyasan sa ESP, mao nga ang mga operasyon sa pagpuli sa workover rigs mahimong maplano.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, “Experimental analysis of swirl tube as downhole desander device,” SPE Paper 94673-MS, gipresentar sa SPE Latin America ug Caribbean Petroleum Engineering Conference, Rio de Janeiro, Brazil, Hunyo 20 – Pebrero 23, 2005.https://doi.org/10.4618/10.4618.
Kini nga artikulo naglangkob sa mga elemento gikan sa SPE nga papel 207926-MS, gipresentar sa Abu Dhabi International Petroleum Exhibition ug Conference sa Abu Dhabi, UAE, 15-18 Nobyembre 2021.
Ang tanan nga mga materyal gipailalom sa higpit nga gipatuman nga mga balaod sa copyright, palihug basaha ang among Mga Termino ug Kondisyon, Patakaran sa Cookies ug Patakaran sa Pagkapribado sa dili pa gamiton kini nga site.