Mae cydrannau amddiffyn pwmp wedi'u profi i ddiogelu pympiau rhag tywod ac ymestyn bywyd gweithredol ESPs mewn datrysiad anghonfensiynol wells.This yn rheoli ôl-lifiad tywod ffrac a solidau eraill a all achosi gorlwytho a thechnoleg alluogi downtime.The yn dileu'r problemau sy'n gysylltiedig ag ansicrwydd dosbarthiad maint gronynnau.
Gan fod mwy a mwy o ffynhonnau olew yn dibynnu ar ESPs, ymestyn oes systemau pwmpio tanddwr trydanol (ESP) yn dod yn fwyfwy important.The bywyd gweithredu a pherfformiad pympiau lifft artiffisial yn sensitif i solidau mewn hylifau a gynhyrchir.
Mae gronynnau solet sy'n aml yn llifo trwy bympiau lifft artiffisial yn cynnwys tywod ffurfio, propants hollti hydrolig, sment, a thechnolegau gronynnau metel erydu neu cyrydu.Downhole a gynlluniwyd i wahanu solidau yn amrywio o seiclonau effeithlonrwydd isel i effeithlonrwydd uchel 3D dur di-staen gwifren mesh.Downhole vortex desanders wedi'u defnyddio mewn pympiau confensiynol, a ddefnyddir yn bennaf yn pympiau yn dda ers degawdau, cynhyrchu gronynnau yn dda ac maent yn cael eu defnyddio'n bennaf ers degawdau, a chynhyrchu dda heb ei ddefnyddio'n bennaf. yn destun llif ysbeidiol gwlithod, sy'n arwain at dechnoleg gwahanydd fortecs downhole presennol yn gweithio'n ysbeidiol yn unig.
Mae nifer o wahanol amrywiadau o sgriniau rheoli tywod cyfunol a desanders fortecs downhole wedi'u cynnig i ddiogelu ESPs.However, mae bylchau yn y perfformiad amddiffyn a chynhyrchu pob pympiau oherwydd yr ansicrwydd yn y dosbarthiad maint a chyfaint y solidau a gynhyrchir gan bob well.Uncertainty cynyddu hyd y cydrannau rheoli tywod, a thrwy hynny leihau dyfnder y gall yr ESP yn cael ei osod, cyfyngu ar y dirywiad posibl dyfnder economaidd. mewn ffynhonnau anghonfensiynol.Fodd bynnag, mae'r defnydd o de-sanders ac angorau mwd gwrywaidd-plug i atal cynulliadau rheoli tywod hir, anhyblyg mewn adrannau casio gyda difrifoldeb dogleg uchel cyfyngedig Gwelliannau ESP MTBF.Corydiad y tiwb mewnol yn agwedd arall ar y dyluniad hwn nad yw wedi'i werthuso'n ddigonol.
Cyflwynodd awduron papur 2005 ganlyniadau arbrofol o wahanydd tywod downhole yn seiliedig ar diwb seiclon (Ffigur 1), a oedd yn dibynnu ar weithredu seiclon a disgyrchiant, i ddangos bod effeithlonrwydd gwahanu yn dibynnu ar gludedd olew, cyfradd llif, a maint gronynnau .They yn dangos bod effeithlonrwydd y gwahanydd yn dibynnu i raddau helaeth ar y cyflymder terfynell gostyngiadau, dirywiad maint gronynnau solet diraddio, gostyngiadau cyfradd gronynnau solet. a chynyddu gludedd olew, Ffigur 2.Ar gyfer gwahanydd twll i lawr tiwb seiclon nodweddiadol, mae'r effeithlonrwydd gwahanu yn gostwng i ~10% wrth i faint y gronynnau ostwng i ~100 µm.Yn ogystal, wrth i'r gyfradd llif gynyddu, mae'r gwahanydd vortex yn destun gwisgo erydiad, sy'n effeithio ar y defnydd o fywyd cydrannau strwythurol.
Y dewis arall rhesymegol nesaf yw defnyddio sgrin rheoli tywod 2D gyda slot diffiniedig width.Particle maint a dosbarthiad yn ystyriaethau pwysig wrth ddewis sgriniau i hidlo solidau mewn cynhyrchu confensiynol neu anghonfensiynol ffynnon, ond efallai y byddant yn unknown.The solidau dod o'r gronfa ddŵr, ond gallant amrywio o sawdl i sawdl;fel arall, efallai y bydd angen i'r sgrin hidlo tywod rhag hollti hydrolig. Yn y naill achos neu'r llall, gall cost casglu, dadansoddi a phrofi solidau fod yn afresymol.
Os nad yw'r sgrin tiwbiau 2D wedi'i ffurfweddu'n iawn, gall y canlyniadau beryglu economeg yr agoriadau sgrin well.Sand sy'n rhy fach yn gallu arwain at blygio cynamserol, cau i lawr a'r angen am workovers.If adferol maent yn rhy fawr, maent yn caniatáu solidau i fynd i mewn i'r broses gynhyrchu yn rhydd, a all gyrydu pibellau olew, difrodi pympiau codi artiffisial, llenwi sefyllfa arwyneb syml a thywod sy'n ei gwneud yn ofynnol i chostio seblast. ateb a all ymestyn oes y pwmp a gorchuddio dosbarthiad eang o feintiau tywod.
Er mwyn cwrdd â'r angen hwn, cynhaliwyd astudiaeth ar y defnydd o cynulliadau falf ar y cyd â rhwyll wifrog dur di-staen, sy'n ansensitif i'r solidau canlyniadol distribution.Studies wedi dangos y gall rhwyll wifrog dur di-staen gyda maint mandwll amrywiol a strwythur 3D reoli effeithiol solidau o wahanol feintiau heb wybod dosbarthiad maint gronynnau y solids.The canlyniadol 3D rhwyll wifrog dur di-staen, gall hidlo uwchradd maint yr holl rwyll wifrau ychwanegol reoli yn effeithiol ar gyfer hidlo uwchradd maint yr holl faint mandwll a strwythur 3D yn effeithiol.
Mae cynulliad falf gosod ar waelod y sgrin yn caniatáu cynhyrchu i barhau hyd nes y ESP yn pulled out.It atal ESP rhag cael ei adalw yn syth ar ôl y sgrin yn Bridged.The sy'n deillio o hyn fewnfa tywod rheoli sgrin a cynulliad falf yn diogelu ESPs, pympiau lifft gwialen, a chwblhau lifft nwy o solidau yn ystod cynhyrchu trwy lanhau llif hylif ac yn darparu ateb cost-effeithiol i ymestyn nodweddion gwahanol reolydd bywyd Pump.
Dyluniad amddiffyn pwmp y genhedlaeth gyntaf. Defnyddiwyd cynulliad amddiffyn pwmp gan ddefnyddio sgriniau gwlân dur gwrthstaen mewn draeniad disgyrchiant â chymorth stêm ymhell yng ngorllewin Canada i amddiffyn yr ESP rhag solidau yn ystod cynhyrchiad. Mae sgriniau'n hidlo solidau niweidiol o'r hylif cynhyrchu wrth iddo fynd i mewn i'r llinyn cynhyrchu. Mae hylifwyr y ffaith yn llifo i begwn y be be pund to the be inlet, gallant fod yn be Lation rhwng y parth cynhyrchu a'r Wellbore uchaf.
Dros amser cynhyrchu, mae'r gofod annular rhwng y sgrin a'r casin yn tueddu i bontio â thywod, sy'n cynyddu ymwrthedd llif.Yn dibynnu ar nifer o newidynnau sy'n ymwneud â chynhyrchu solidau, gall yr hyd sydd ei angen i atal llif trwy'r bont solidau ar y sgrin fod yn llai na'r hyd a fyddai'n caniatáu i'r ESP bwmpio'r hylif llwythog solidau yn y cyfamser rhwng methiannau i'r ddaear, felly datblygwyd yr ail genhedlaeth o gydrannau.
Mae'r ail genhedlaeth amddiffyn pwmp assembly.The PumpGuard * sgrin rheoli tywod fewnfa a system cydosod falf yn cael ei atal o dan y pwmp REDA * yn Ffigur 4, enghraifft o gwblhau ESP anghonfensiynol.Once y ffynnon yn cynhyrchu, mae'r sgrin yn hidlo'r solidau mewn cynhyrchu, ond bydd yn dechrau yn araf bontio gyda'r tywod a chreu gwahaniaeth pwysau.Pan fydd y pwysau gwahaniaethol hwn yn cyrraedd y pwysau gosod falf, y falf craciau yn agor i mewn i graciau llif, gan ganiatáu i'r falf llifo'n uniongyrchol i'r craciau llif. Mae'r llif hwn yn gyfartal y gwahaniaeth pwysau ar draws y sgrin, llacio gafael y bagiau tywod ar y tu allan i'r screen.Sand yn rhydd i dorri allan o'r annulus, sy'n lleihau ymwrthedd llif drwy'r sgrin ac yn caniatáu llif i resume.As y pwysau gwahaniaethol yn gostwng, y falf yn dychwelyd i'w safle caeedig ac amodau llif arferol ailddechrau.Ailadrodd hwn nes ei fod yn angenrheidiol i ddangos yr achos ESP ymestyn yr erthygl hon allan o'r gwaith gwasanaethu y system bywyd. pwmp o'i gymharu â rhedeg sgrinio cwblhau yn unig.
Ar gyfer y gosodiad diweddar, cyflwynwyd datrysiad sy'n cael ei yrru gan gost ar gyfer ynysu ardal rhwng y rhwyll wifrog dur di-staen a'r paciwr cwpan sy'n wynebu i lawr ESP.A wedi'i osod uwchben y sgrin section.Above y paciwr cwpan, mae trydylliadau tiwb canolfan ychwanegol yn darparu llwybr llif ar gyfer hylif a gynhyrchir i fudo o'r tu mewn i'r sgrin i'r gofod annular uwchben y paciwr, lle gall yr hylif fynd i mewn i'r fewnfa ESP.
Mae'r hidlydd rhwyll gwifren ddur di-staen a ddewiswyd ar gyfer yr ateb hwn yn cynnig nifer o fanteision dros hidlwyr 2D rhwyll sy'n seiliedig ar fwlch yn dibynnu'n bennaf ar ronynnau sy'n rhychwantu bylchau hidlo neu slotiau i adeiladu bagiau tywod a darparu control.However tywod, gan mai dim ond gwerth bwlch sengl y gellir ei ddewis ar gyfer y sgrin, mae'r sgrin yn dod yn sensitif iawn i ddosbarthiad maint gronynnau'r hylif a gynhyrchir.
Mewn cyferbyniad, mae'r gwely rhwyll trwchus o hidlwyr rhwyll wifrog dur di-staen yn darparu mandylledd uchel (92%) ac ardal llif agored mawr (40%) ar gyfer yr hidlydd fluid.The wellbore a gynhyrchir yn cael ei adeiladu trwy gywasgu rhwyll cnu dur di-staen a'i lapio'n uniongyrchol o amgylch tiwb canolfan tyllog, yna'n ei grynhoi o fewn gorchudd amddiffynnol tyllog sy'n cael ei weldio i'r tiwb canol o'r gwelyau mesh ar bob pen, cyfeiriadedd mesh o'r manffurfiau di-ben-draw. 15 µm i 600 µm) yn caniatáu i ddirwyon diniwed lifo ar hyd llwybr llif 3D tuag at y tiwb canolog ar ôl i ronynnau mwy a niweidiol gael eu dal yn y rhwyll.Dangosodd profion cadw tywod ar sbesimenau o'r rhidyll hwn fod yr hidlydd yn cynnal athreiddedd uchel oherwydd bod hylif yn cael ei gynhyrchu drwy'r gogr. 0s yn benodol ar gyfer cwblhau sgriniau hunangynhwysol mewn cronfeydd dŵr wedi'u hysgogi gan stêm ac mae ganddo hanes helaeth o osodiadau llwyddiannus.
Mae'r Cynulliad Falf yn cynnwys falf wedi'i llwytho â gwanwyn sy'n caniatáu llif unffordd i'r llinyn tiwbiau o'r ardal gynhyrchu. Gan addasu rhag-lwyth y gwanwyn coil cyn ei gosod, gellir addasu'r falf i gyflawni'r pwysau cracio a ddymunir ar gyfer y cais. Yn grynhoi, mae falf yn cael ei rhedeg o dan y rhwyll gwifren ddur di-staen, i ddarparu cyfres a llwybrau eilaidd, i ddarparu ep. falf sydd â phwysedd cracio is na'r falf isaf.
Dros amser, mae gronynnau ffurfio yn llenwi'r ardal annular rhwng yr wyneb allanol y sgrin amddiffyn pwmp cydosod a wal y casing.As cynhyrchu y ceudod llenwi gyda thywod a'r gronynnau atgyfnerthu, y gostyngiad pwysau ar draws y bag tywod increases.When gostyngiad hwn pwysau yn cyrraedd gwerth rhagosodedig, y falf côn yn agor ac yn caniatáu llif yn uniongyrchol drwy'r pwmp inlet.Ar y cam hwn, mae'r llif drwy'r hidlydd i fyny y hidlydd exidio i fyny yn flaenorol yn gallu lleihau'r hidlydd i fyny i'r consolid. gwahaniaeth pwysau, bydd llif yn ailddechrau drwy'r sgrin a bydd y falf cymeriant close.Therefore, gall y pwmp ond yn gweld y llif yn uniongyrchol o'r falf am gyfnod byr o time.This ymestyn bywyd y pwmp, gan fod y rhan fwyaf o'r llif yn yr hylif hidlo drwy'r sgrin dywod.
Mae'r system amddiffyn pwmp ei weithredu gyda phacwyr mewn tri ffynhonnau gwahanol yn y Basn Delaware yn y United States.The prif nod yw lleihau nifer y ESP yn dechrau ac yn stopio oherwydd gorlwythi tywod sy'n gysylltiedig â ac i gynyddu argaeledd ESP i wella production.The system amddiffyn pwmp yn cael ei atal o ben isaf y llinyn ESP.Mae canlyniadau'r ffynnon olew yn dangos perfformiad pwmp sefydlog, llai o dirgryniad a dwyster cyfredol, a gosod pwmpio technoleg llai o amser i lawr a soled 5. cynyddodd bywyd fwy na 22%.
Gosodwyd system ESP well.An mewn ffynnon drilio a hollti newydd yn Sir Martin, Texas.Mae rhan fertigol y ffynnon oddeutu 9,000 troedfedd ac mae'r rhan lorweddol yn ymestyn i 12,000 troedfedd, dyfnder wedi'i fesur (MD).Ar gyfer y ddau gwblhau cyntaf, gosodwyd system gwahanydd tywod vortex downhole gyda chwe leinin ar gyfer gosod yr un math o dywod fel rhan annatod o'r un math o osodiad secutable ESP. paramedrau gweithredu ESP (dwysedd presennol a dirgryniad) arsylwyd.Disassembly dadansoddiad o'r uned tynnu ESP yn dangos bod y cynulliad gwahanydd nwy vortex yn rhwystredig gyda mater tramor, a oedd yn benderfynol o fod yn dywod oherwydd ei fod yn anfagnetig ac nid yw'n adweithio'n gemegol ag asid.
Yn y trydydd gosodiad ESP, disodlwyd y gwahanydd tywod gan rwyll wifrog dur di-staen fel ffordd o reoli tywod ESP.Ar ôl gosod y system amddiffyn pwmp newydd, dangosodd yr ESP ymddygiad mwy sefydlog, gan leihau'r amrywiaeth o amrywiadau cerrynt modur o ~19 A ar gyfer gosod # 2 i ~ 6.3 A ar gyfer gosod #3.Mae dirgryniad yn fwy sefydlog ac mae'r duedd yn cael ei leihau 75%. drop.ESP gorlwytho shutdowns yn cael eu lleihau gan 100% ac ESP yn gweithredu gyda dirgryniad isel.
Wel B. Mewn un ffynnon ger Eunice, New Mexico, roedd gan ffynnon anghonfensiynol arall ESP wedi'i osod ond dim protection.After pwmp y gostyngiad cychwyn cychwynnol, dechreuodd yr ESP i arddangos ymddygiad anghyson mewn cerrynt a phwysau yn gysylltiedig â dirgryniad spikes.After cynnal yr amodau hyn am 137 diwrnod, methodd y ESP a gosodwyd yn ei le.After gosod yn ei le yn cynnwys y system bwmpio ffynnon newydd yn gweithredu fel arfer ESP amddiffyn, ailddechrau cynhyrchu sefydlog ESP gyda chyfluniad sefydlog ESP newydd gyda chyfluniad ESP sefydlog. mperage a llai o ddirgryniad. Ar adeg cyhoeddi, roedd ail rediad ESP wedi cyrraedd dros 300 diwrnod o weithredu, gwelliant sylweddol ar y gosodiad blaenorol.
Wel Roedd trydydd gosodiad system C.The ar y safle yn Mentone, Texas, gan gwmni olew a nwy arbenigol a brofodd toriadau a methiannau ESP oherwydd cynhyrchu tywod ac yn awyddus i wella uptime.Operators pwmp fel arfer yn rhedeg gwahanyddion tywod downhole gyda leinin ym mhob ESP well.However, unwaith y bydd y leinin yn llenwi â thywod, bydd y gwahanydd yn caniatáu i'r tywod i lifo drwy'r adran pwmp, cam arwain yn rhedeg colled, codi'r system newydd, yn arwain at golli system redeg pwmp. gyda'r amddiffynnydd pwmp, mae gan yr ESP fywyd gweithredu 22% yn hirach gyda gostyngiad pwysau mwy sefydlog a gwell amser uptime cysylltiedig â ESP.
Bu gostyngiad o 75% yn nifer yr achosion o gau tywod a solidau yn ystod y llawdriniaeth, o 8 digwyddiad gorlwytho yn y gosodiad cyntaf i ddau yn yr ail osodiad, a chynyddodd nifer yr ailgychwyniadau llwyddiannus ar ôl cau gorlwytho 30%, o 8 yn y gosodiad cyntaf.Perfformiwyd cyfanswm o 12 digwyddiad, ar gyfer cyfanswm o 8 digwyddiad, yn y gosodiad eilaidd, gan leihau straen trydanol ar yr offer a chynyddu bywyd gweithredol yr ESP.
Mae Ffigur 5 yn dangos y cynnydd sydyn yn y llofnod pwysau cymeriant (glas) pan fydd y rhwyll dur di-staen yn cael ei rwystro a'r cynulliad falf yn cael ei agor. Gall y llofnod pwysau hwn wella effeithlonrwydd cynhyrchu ymhellach trwy ragfynegi methiannau ESP sy'n gysylltiedig â thywod, felly gellir cynllunio gweithrediadau amnewid gyda rigiau gweithio.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, “Dadansoddiad arbrofol o diwb chwyrlïo fel dyfais desander twll i lawr,” Papur SPE 94673-MS, a gyflwynwyd yng Nghynhadledd Peirianneg Petroliwm America Ladin SPE a’r Caribî, Rio de Janeiro, Brasil, Mehefin 20 – Chwefror 23, 2005. https://doi.213/10.4/10.
Mae'r erthygl hon yn cynnwys elfennau o bapur SPE 207926-MS, a gyflwynwyd yn Arddangosfa a Chynhadledd Ryngwladol Petrolewm Abu Dhabi yn Abu Dhabi, Emiradau Arabaidd Unedig, 15-18 Tachwedd 2021.
Mae'r holl ddeunyddiau yn destun deddfau hawlfraint a orfodir yn llym, darllenwch ein Telerau ac Amodau, Polisi Cwcis a Pholisi Preifatrwydd cyn defnyddio'r wefan hon.