Pumpilaj protektokomponentoj pruviĝis protekti pumpilojn de sablo kaj plilongigi la funkcian vivon de ESP-oj en nekonvenciaj putoj. Ĉi tiu solvo kontrolas la retrofluon de fraksablo kaj aliaj solidoj, kiuj povas kaŭzi superŝarĝojn kaj malfunkcion. La ebliga teknologio forigas la problemojn asociitajn kun la necerteco de distribuo de partikla grandeco.
Ĉar pli kaj pli da naftoputoj dependas de ESP-oj, plilongigi la vivon de elektra subakvigebla pumpado (ESP) sistemoj fariĝas ĉiam pli grava. La funkciada vivo kaj rendimento de artefaritaj liftpumpiloj estas sentemaj al solidoj en produktitaj fluidoj. La funkciada vivo kaj rendimento de la ESP malpliiĝis signife kun la pliiĝo de solidaj partikloj. Krome, solidoj pliigas la putan malfunkcion kaj laborfrekvencon necesa por anstataŭigi la ESP.
Solidaj partikloj, kiuj ofte fluas tra artefaritaj liftaj pumpiloj inkluzivas formajn sablon, hidraŭlikajn rompajn proppants, cementon kaj eroziitajn aŭ korodatajn metalajn partiklojn.Downhole-teknologioj dizajnitaj por apartigi solidojn varias de malalt-efikecaj ciklonoj ĝis alt-efikecaj 3D neoksidebla ŝtalo drato-maŝo.Downhole vorticodesandiloj estis uzataj en konvenciaj putoj, kaj ili protektas en konvenciaj putoj por produktado de grandaj eroj. konvenciaj putoj estas kondiĉigitaj de intermita limakofluo, kiu rezultigas ekzistantan subtruan vortica apartigteknologion nur funkciante intermite.
Pluraj malsamaj variantoj de kombinitaj sablokontrolaj ekranoj kaj subtruaj vorticdesandiloj estis proponitaj por protekti ESP-ojn. Tamen, ekzistas breĉoj en la protekto kaj produktado-rendimento de ĉiuj pumpiloj pro la necerteco en la granddistribuo kaj volumo de solidoj produktitaj de ĉiu puto. Necerteco pliigas la longon de sablokontrolaj komponentoj, tiel reduktante la profundon de ESP, limigante la potencialon de ESP, kaj limigas la ESP-efekton, kaj limigas la ESP-efekton kaj negativan efikon. puto ekonomio.Pli profundaj fiksaj profundoj estas preferitaj en netradiciaj putoj.Tamen, la uzo de de-sandiloj kaj masklaj ŝtopaj kotankroj por suspendi longajn, rigidajn sablokontrolajn asembleojn en enfermsekcioj kun alta dogleg-severeco limigita ESP MTBF-plibonigoj.Korodo de la interna tubo estas alia aspekto de tiu dezajno kiu ne estis adekvate taksita.
La aŭtoroj de artikolo de 2005 prezentis eksperimentajn rezultojn de subtrua sabla apartigilo bazita sur ciklona tubo (Figuro 1), kiu dependis de ciklona ago kaj gravito, por montri, ke disiga efikeco dependas de naftoviskozeco, flukvanto kaj partiklograndeco. Ili montras, ke la efikeco de la apartigilo estas plejparte dependa de la fina rapideco de la partikloj, malpliiĝas kaj malpliiĝas la efikeco de la oleo kaj malpliiĝas la efikeco de la oleo malpliiĝas kaj malpliiĝas. viskozeco, Figuro 2.Por tipa ciklontuba subtrua apartigilo, la disiga efikeco falas al ~10% kiam la partiklograndeco falas al ~100 µm.Krome, ĉar la flukvanto pliiĝas, la vortica apartigilo estas submetata al erozia eluziĝo, kiu influas la uzon de strukturaj komponantoj vivo.
La sekva logika alternativo estas uzi 2D-sablokontrolan ekranon kun difinita fenda larĝo.Partiklograndeco kaj distribuo estas gravaj konsideroj dum elektado de ekranoj por filtri solidojn en konvencia aŭ netradicia putproduktado, sed ili povas esti nekonataj.La solidoj povas veni de la rezervujo, sed ili povas varii de kalkano al kalkano;alternative, la ekrano eble bezonos filtri sablon de hidraŭlika rompado. En ambaŭ kazoj, la kosto de solida kolekto, analizo kaj testado povas esti malpermesa.
Se la 2D-tuba ekrano ne estas konvene agordita, la rezultoj povas endanĝerigi la ekonomion de la puto. Sablo-ekranmalfermaĵoj kiuj estas tro malgrandaj povas rezultigi antaŭtempajn ŝtopadon, ĉesojn kaj la bezonon de kuracaj laboroj. Se ili estas tro grandaj, ili permesas al solidoj libere eniri la produktadprocezon, kiu povas korodi naftotubojn, difekti artefaritajn liftajn pumpilojn, plenigi surfacajn apartigilojn kaj purigi la situacion postulas purigadon de surfacaj disigiloj. simpla, kostefika solvo, kiu povas plilongigi la vivon de la pumpilo kaj kovri larĝan distribuadon de sablograndoj.
Por plenumi ĉi tiun bezonon, oni faris studon pri la uzo de valvaj asembleoj en kombinaĵo kun neoksidebla ŝtala dratmaŝo, kiu estas nesentema al la rezulta solida distribuo.Studoj montris, ke neoksidebla ŝtalo drato kun varia pora grandeco kaj 3D strukturo povas efike kontroli solidojn de diversaj grandecoj sen scii la partiklograndecan distribuadon de la rezultantaj solidoj. sekundara filtrado.
Valva aro muntita sur la fundo de la ekrano permesas produktadon daŭri ĝis la ESP estas eltirita. Ĝi malhelpas ESP esti prenita tuj post kiam la ekrano estas pontita. La rezulta sablokontrolekrano kaj valvasembleo protektas ESP-ojn, bastonlevpumpilojn kaj gasliftokompletojn de solidoj dum produktado per purigado de fluidofluo kaj provizas kostefikajn vivsolvon por plilongigi rezervivan situacion por etendi malsaman rezervivan situacion.
Unua generacia pumpprotekta dezajno.Pumpila protektaro kun neoksidebla ŝtalo lanaj ekranoj estis deplojita en vaporhelpa gravita drenado puto en Okcidenta Kanado por protekti la ESP de solidoj dum produktado.Ekranoj filtras damaĝajn solidojn de la produktadlikvaĵo kiam ĝi eniras la produktadŝnuron.Ene de la produktadŝnuro, fluidoj fluas al la ESP-enirejo, kie ili estas kondukitaj inter la produktadsurfaco al la izolita ekrano, kie ili estas kondukitaj al la izolita ekrano al la zono de ESP. zono kaj la supra puttruo.
Dum produktada tempo, la ringoforma spaco inter la ekrano kaj enfermaĵo tendencas transponti kun sablo, kiu pliigas fluoreziston.Eventuale, la ringo-pontoj tute, ĉesigas fluon, kaj kreas premdiferencon inter la puttruo kaj la produktadŝnuro, kiel montrite en Figuro 3.Je ĉi tiu punkto, fluido ne plu povas flui al la ESP kaj la kompletigoŝnuro devas esti tirita.Depende de kelkaj variabloj ligitaj al solidproduktado, la tempodaŭro postulata por ĉesigi fluon tra la solidponto sur la ekrano povas esti malpli ol la tempodaŭro kiu permesus al la ESP pumpi la solidojn ŝarĝitajn fluidan meztempon inter fiaskoj al la grundo, tiel ke la dua generacio de komponentoj estis evoluigita.
La dua generacia pumpilo-protekta asembleo.La PumpGuard* sablo-kontrola ekrano kaj valva asembleo-sistemo estas malakceptita sub la REDA*-pumpilo en Figuro 4, ekzemplo de netradicia ESP-kompletigo.Iam la puto estas produktanta, la ekrano filtras la solidojn en produktado, sed komencos malrapide transponti kun la sablo kaj krei premon diferencialon. Kiam ĉi tiu valvo diferencigas premon ebligas rekte malfermi la premon de valvo, la valvo rekte malfermas la premon. en la tuboŝnuro al la ESP. Ĉi tiu fluo egaligas la premdiferencon trans la ekrano, malstreĉante la tenon de la sablosakoj sur la ekstera parto de la ekrano. Sablo povas libere eliri el la ringo, kio reduktas fluoreziston tra la ekrano kaj permesas fluon rekomenci. Kiam la diferenciga premo falas, la valvo revenas al sia fermita pozicio kaj la valvo revenas al sia fermita pozicio kaj la normala fluado estas necesa por rekomenci la ciklon de ESP. studoj elstarigitaj en ĉi tiu artikolo pruvas, ke la sistemo kapablas signife plilongigi la vivon de la pumpilo kompare kun nur prizorgado de ekzamenado.
Por la lastatempa instalaĵo, kost-movita solvo estis lanĉita por areoizolado inter la neoksidebla ŝtala dratmaŝo kaj la ESP. Malsupren alfronta tasopakisto estas muntita super la ekransekcio. Super la tasa pakisto, kromaj centraj tubtruadoj disponigas fluvojon por produktita likvaĵo por migri de la interno de la ekrano al la ringoforma spaco super la pakisto, kie la likvaĵo povas eniri la ESP en la pakilon.
La neoksidebla ŝtalo dratmash filtrilo elektita por ĉi tiu solvo ofertas plurajn avantaĝojn super breĉo-bazitaj 2D maŝo tipoj. 2D filtriloj fidas ĉefe sur partikloj enhavantaj filtrilaj interspacoj aŭ fendoj por konstrui sablosakojn kaj provizi sablokontrolo. Tamen, ĉar nur ununura breĉo valoro povas esti selektita por la ekrano, la ekrano fariĝas tre sentema al la partikla grandeco distribuo de la partiklo.
En kontrasto, la dika maŝo lito de neoksidebla ŝtala dratmaŝo filtriloj provizas altan porecon (92%) kaj grandan malferman fluan areon (40%) por la produktita putborelikvaĵo. La filtrilo estas konstruita per kunpremado de rustorezistaŝtala lanuga maŝo kaj envolvante ĝin rekte ĉirkaŭ truita centra tubo, tiam enkapsuligas ĝin ene de truita protekta kovrilo, kiu estas la tubo de la neforma lito, kiu estas veldita ĉe la neforma lito en la fino de la distribuo. angula orientiĝo (inter 15 µm ĝis 600 µm) permesas sendanĝerajn monpunojn flui laŭ 3D fluvojo al la centra tubo post kiam pli grandaj kaj damaĝaj partikloj estas kaptitaj ene de la reto. Sablo retentestado sur specimenoj de ĉi tiu kribrilo pruvis ke la filtrilo konservas altan permeablon ĉar likvaĵo estas generita tra la kribrilo. .Ĉi tiu neoksidebla ŝtala lana ekrano estis evoluigita fare de grava funkciigisto en la 1980-aj jaroj specife por memstaraj ekrankompletigoj en vaporo-stimulitaj rezervujoj kaj havas ampleksan rekordon de sukcesaj instalaĵoj.
La valva aro konsistas el risorta valvo, kiu permesas unudirektan fluon en la tuban ŝnuron de la produkta areo. Alĝustigante la bobenfontan antaŭŝarĝon antaŭ instalo, la valvo povas esti personecigita por atingi la deziratan krakan premon por la aplikaĵo. Tipe, valvo funkcias sub la neoksidebla ŝtalo drato por provizi sekundaran fluvojon inter la rezervujoj kaj la mezoperaj valvoj en la mezo de la neoksidebla ŝtalo kaj la multoblaj valvoj en la serio de neoksidebla ŝtalo. valvo havanta pli malaltan krakan premon ol la plej malsupra valvo.
Kun la tempo, formaj partikloj plenigas la ringan areon inter la ekstera surfaco de la ekrano de la pumpilo-protektado kaj la muro de la produktadujo. Ĉar la kavo pleniĝas per sablo kaj la partikloj solidiĝas, la premofalo trans la sablosako pliiĝas. Kiam ĉi tiu premofalo atingas antaŭfiksitan valoron, la konusa valvo malfermiĝas kaj permesas fluon rekte tra la pumpila enirejo. Pro la reduktita premodiferenco, fluo rekomencos tra la ekrano kaj la enirvalvo fermiĝos. Tial la pumpilo povas nur vidi la fluon rekte de la valvo dum mallonga tempo. Ĉi tio plilongigas la vivon de la pumpilo, ĉar la plej granda parto de la fluo estas la likvaĵo filtrita tra la sabla ekrano.
La pumpilprotekta sistemo funkciis per pakistoj en tri malsamaj putoj en la Delavara Baseno en Usono. La ĉefa celo estas redukti la nombron da ESP-eksfunkciadoj kaj haltoj pro sablo-rilataj superŝarĝoj kaj pliigi ESP haveblecon por plibonigi produktadon. tempo estis reduktita je 75% kaj pumpvivo pliiĝis je pli ol 22%.
Puto. ESP-sistemo estis instalita en nova boranta kaj rompanta puto en Martin County, Teksaso. La vertikala parto de la puto estas proksimume 9,000 futoj kaj la horizontala parto etendiĝas al 12,000 futoj, mezurita profundo (MD). Por la unuaj du kompletigoj, subtrua vortica sablodisigilo sistemo kun ses liner-konektoj estis instalita kiel kompletigo de la sama integra parto de ESP per la sama integra parto de la sinsekva disigilo. konduto de la ESP-funkciaj parametroj (nuna intenseco kaj vibrado) estis observita.Malmuntada analizo de la tirita ESP-unuo malkaŝis, ke la vortica gasa apartigilo-asembleo estis ŝtopita per fremda materio, kiu estis determinita kiel sablo ĉar ĝi estas nemagneta kaj ne kemie reagas kun acido.
En la tria ESP-instalaĵo, neoksidebla ŝtala dratmaŝo anstataŭigis la sablodisigilon kiel rimedon de ESP-sablokontrolo. Post instalo de la nova pumpilprotekta sistemo, la ESP elmontris pli stabilan konduton, reduktante la gamon de motoro-fluktuoj de ~19 A por instalado #2 ĝis ~6,3 A por instalado #3.Vibrado estas pli stabila kaj la tendenco estas reduktita je 75%. 0 psi de premofalo. ESP-superŝarĝaj haltoj estas reduktitaj je 100% kaj ESP funkcias kun malalta vibro.
Nu B. En unu puto proksime de Eunice, Nov-Meksiko, alia netradicia puto havis ESP instalitan sed neniun pumpprotekton. Post la komenca lanĉfalo, la ESP komencis elmontri nekonstantan konduton. Fluktuoj en fluo kaj premo estas asociitaj kun vibraj pikiloj. Post konservado de ĉi tiuj kondiĉoj dum 137 tagoj, la ESP malsukcesis kaj anstataŭaĵo estis instalita. La dua instalo estis instalita. ble amperaje kaj malpli da vibrado. En la momento de la publikigo, la dua ekzekuto de ESP atingis pli ol 300 tagojn da funkciado, signifa plibonigo super la antaŭa instalado.
Nu C.La tria surloka instalaĵo de la sistemo estis en Mentone, Teksaso, fare de petrolo kaj gasa speciala firmao kiu spertis malfunkciojn kaj ESP-fiasojn pro sabloproduktado kaj volis plibonigi pumpilfunkciigon. Operatoroj tipe funkciigas subtruan sablonapartigilojn kun tegaĵo en ĉiu ESP-puto. Post funkciado de la nova sistemo kun la pumpilo-protektilo, la ESP havas 22% pli longan funkciantan vivon kun pli stabila premofalo kaj pli bona ESP-rilata funkciado.
La nombro de sablo- kaj solid-rilataj haltoj dum operacio malpliiĝis je 75%, de 8 troŝarĝaj eventoj en la unua instalaĵo al du en la dua instalaĵo, kaj la nombro da sukcesaj rekomencoj post troŝarĝa haltigo pliiĝis je 30%, de 8 en la unua instalado.Entute 12 eventoj, por entute 8 eventoj, estis faritaj en la malĉefa instalaĵo, reduktante elektran streson sur la ekipaĵo kaj pliigante la funkcian vivon de la ESP.
Figuro 5 montras la subitan pliiĝon de la enirprema subskribo (blua) kiam la neoksidebla ŝtalo maŝo estas blokita kaj la valva asembleo estas malfermita. Ĉi tiu prema subskribo povas plu plibonigi produktan efikecon antaŭdirante sablo-rilatajn ESP-malsukcesojn, tiel ke anstataŭigaj operacioj kun workover-platformoj povas esti planitaj.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, "Experimental analysis of swirl tube as downhole desander device," SPE Paper 94673-MS, prezentita ĉe la SPE Latin America and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Rio-de-Ĵanejro, Brazilo, la 20-an de junio - la 23-an de februaro 2005.https://doi.46171819.
Ĉi tiu artikolo enhavas elementojn de SPE-papero 207926-MS, prezentita ĉe la Abu Dhabi Internacia Nafta Ekspozicio kaj Konferenco en Abu Dhabi, UAE, 15-18 novembro 2021.
Ĉiuj materialoj estas submetitaj al strikte devigitaj kopirajtleĝoj, bonvolu legi niajn Kondiĉojn kaj Kondiĉojn, Kuketojn kaj Privatecan Politikon antaŭ ol uzi ĉi tiun retejon.