Ponpak babesteko osagaiek ponpak haretik babesten dituztela eta putzu ez-konbentzionaletan ESP-en bizitza operatiboa luzatzen dutela frogatu da. Soluzio honek gainkargak eta geldialdi-denborak eragin ditzaketen hare fractuaren eta beste solido batzuen atzera-fluxua kontrolatzen du. Gaikuntza-teknologiak partikulen tamainaren banaketaren ziurgabetasunari lotutako arazoak ezabatzen ditu.
Gero eta petrolio-putzu gehiago ESP-etan oinarritzen diren heinean, ponpaketa elektriko urperagarrien (ESP) sistemen bizitza luzatzea gero eta garrantzitsuagoa da. Igogailu artifizialen ponpen funtzionamendu-bizitza eta errendimendua ekoitzitako fluidoetako solidoekiko sentikorrak dira. ESParen funtzionamendu-bizitza eta errendimendua nabarmen murriztu ziren partikula solidoen gehikuntzarekin.
Igogailu artifizialen ponpatik askotan isurtzen diren partikula solidoen artean daude formazio-hondarra, haustura hidraulikoa sustatzaileak, zementua eta higatutako edo herdoildutako metal-partikulak. Solidoak bereizteko diseinatutako zuloen teknologiak eraginkortasun baxuko zikloietatik eta eraginkortasun handiko 3D altzairu herdoilgaitzezko alanbre-sareetara doaz. putzu konbentzionalak slug-fluxuaren menpe daude tarteka, eta horrek lehendik dagoen zuloko zurrunbilo-bereizleen teknologia tarteka bakarrik funtzionatzen du.
Harea kontrolatzeko pantaila konbinatuen eta zuloko zurrunbiloen desandragailuen hainbat aldaera proposatu dira ESPak babesteko. Hala ere, ponpa guztien babes- eta ekoizpen-errendimenduan hutsuneak daude putzu bakoitzak sortutako solidoen tamaina-banaketaren eta bolumenaren ziurgabetasunaren ondorioz. putzuaren ekonomia.Ezartzeko sakonera handiagoak hobesten dira ez-ohiko putzuetan.Hala ere, lixagailuak eta tapoi maskulinozko lokatz-aingurak erabiltzea hondar-kontrol-multzo luze eta zurrunak esekitzeko ESP MTBF hobekuntzak dituzten karkasa-zatietan harea zurrun eta luzeak esekitzeko.
2005eko lan baten egileek zikloi-hodi batean oinarritutako hondoko hondar-bereizgailu baten emaitza esperimentalak aurkeztu zituzten (1. irudia), zikloiaren ekintzaren eta grabitatearen araberakoa zena, bereizketa-eraginkortasuna olioaren biskositatearen, emariaren eta partikulen tamainaren araberakoa dela erakusteko. Bereizgailuaren eraginkortasuna partikulen abiadura terminalaren menpekoa da, neurri handi batean, partikulen abiadura terminalaren menpekoa dela, olioaren emari-tamaina txikiagotuz eta solido-tamaina murrizten denean. biskositatea, 2. Irudia. Zikloi-hodi-bereizgailu tipiko baterako, bereizketa-eraginkortasuna % 10era jaisten da partikulen tamaina ~ 100 µm-ra jaisten den heinean.Gainera, emari-abiadura handitzen den heinean, zurrunbilo-bereizleak higadura-higadura jasaten du, eta horrek egiturazko osagaien bizitzan eragina du.
Hurrengo alternatiba logikoa zirrikitu-zabalera definitu duen 2D harea kontrolatzeko pantaila erabiltzea da.Partikulen tamaina eta banaketa kontu garrantzitsuak dira putzu-ekoizpen konbentzionalean edo ez-konbentzionalean solidoak iragazteko pantailak hautatzeko orduan, baina ezezagunak izan daitezke.Solidoak biltegitik etor daitezke, baina alda daitezke orpo batetik bestera;bestela, baliteke pantailak haustura hidraulikoaren harea iragazi behar izatea. Edozein kasutan, solidoen bilketa, analisi eta proben kostua debekua izan daiteke.
2D tutu-pantaila behar bezala konfiguratuta ez badago, emaitzek putzuaren ekonomia arriskuan jar dezakete. Txikiegiak diren harea-pantailaren irekierak goiztiar entxufeak, itzalketak eta konponketa-lanak behar izatea eragin dezakete. Handiegiak badira, solidoak aske sartzen uzten dituzte produkzio-prozesuan; soluzio sinple eta errentagarria, ponparen bizitza luzatzeko eta harea-tamainen banaketa zabala estal dezakeena.
Behar horri erantzuteko, azterketa bat egin zen altzairu herdoilgaitzezko alanbre-sarearekin konbinatuta balbula-multzoak erabiltzeari buruz, hau da, ondoriozko solidoen banaketarekin sentikorra ez dena. Ikerketek erakutsi dute poro-tamaina aldakorra eta 3D egitura duten altzairu herdoilgaitzezko alanbre-sareak modu eraginkorrean kontrola ditzakeela hainbat tamainatako solidoak, ondoriozko solidoen partikulen tamainaren banaketa ezagutu gabe. bigarren mailako iragazketa.
Pantailaren beheko aldean muntatutako balbula-multzo batek ekoizpena jarraitzea ahalbidetzen du ESP-a atera arte. Pantaila zubi egin eta berehala ESP berreskuratzea ekiditen du. Ondorioz, sarrerako harea kontrolatzeko pantailak eta balbula-multzoak ESPak, hagak jasotzeko ponpak eta gas-igogailuak solidoetatik babesten ditu ekoizpenean zehar fluido-fluxua garbituz eta ponpa-egoera desberdinetarako bizitza errentagarri bat eskaintzen du.
Lehenengo belaunaldiko ponpa babesteko diseinua. Altzairu herdoilgaitzezko artilezko pantailak erabiliz ponpa babesteko muntaia bat zabaldu zen Kanadako Mendebaldeko lurrun bidezko grabitatearen drainatze-putzu batean ESP-a solidoetatik babesteko produkzioan zehar. Pantailek produkzio-likidotik solido kaltegarriak iragazten dituzte ekoizpen-katean sartzen den bitartean. zona eta goiko putzua.
Ekoizpen denboran zehar, pantailaren eta karkasaren arteko espazio eraztunak harearekin zubitzeko joera du, eta horrek fluxuaren erresistentzia areagotzen du.Azkenean, eraztunak guztiz zubitzen du, fluxua geldiarazten du eta presio-diferentzia bat sortzen du putzuaren eta produkzio-katearen artean, 3. Irudian ikusten den moduan.Une honetan, fluidoa ezin da jada ESP-ra isuri eta osatze-katea tira egin behar da.Solidoen ekoizpenarekin erlazionatutako hainbat aldagairen arabera, solidoen zubiaren bidez pantailan jarioa gelditzeko behar den iraupena ESP-k solidoen kargatutako fluidoa lurrera hutsegiteen arteko batez besteko denbora ponpatzea ahalbidetuko lukeen iraupena baino txikiagoa izan daiteke, beraz, osagaien bigarren belaunaldia garatu zen.
Bigarren belaunaldiko ponpa babesteko muntaia. PumpGuard* sarrerako harea kontrolatzeko pantaila eta balbula muntatzeko sistema 4. irudiko REDA* ponparen azpian esekita dago, ESP osatze ezohiko baten adibidea. Putzua ekoizten ari denean, pantailak solidoak iragazten ditu produkzioan, baina poliki-poliki harearekin zubi egiten hasiko da eta presio diferentziala sortzen hasiko da. hodi-katera ESP-ra. Fluxu honek pantailan zehar presio-diferentzia berdintzen du, pantailaren kanpoaldeko harea-poltsen heldulekua askatuz. Harea eraztunetik irteten da, eta horrek pantailan zeharreko fluxuarekiko erresistentzia murrizten du eta fluxua berriro hastea ahalbidetzen du. Presio diferentziala jaisten den heinean, balbula bere posizio itxira itzultzen da. Artikulu honetan nabarmendutako ikerketek frogatzen dute sistemak ponparen bizitza nabarmen luzatzeko gai dela proba-ematearekin bakarrik martxan dagoenarekin alderatuta.
Duela gutxi instalaziorako, altzairu herdoilgaitzezko alanbre-sarearen eta ESP-aren arteko eremua isolatzeko kostuen araberako irtenbide bat sartu zen. Behera begira dagoen edalontzi-paketagailua pantailaren atalaren gainean muntatzen da. Kopa-paketearen gainean, erdiko tutu-zulaketa gehigarriek fluxu-bidea eskaintzen dute ekoitzitako fluidoa pantailaren barrualdetik paketagailuaren gaineko espazio anullarrera migratzeko, non fluidoa ESP-an sar daitekeen.
Irtenbide honetarako aukeratutako alanbrezko alanbre-sare-iragazkiak hutsunean oinarritutako 2D sare-moten aurrean hainbat abantaila eskaintzen ditu. 2D iragazkiak iragazkien hutsuneak edo zirrikituetan oinarritzen dira batez ere harea-poltsak eraikitzeko eta harea kontrolatzeko. Hala ere, pantailarako hutsune-balio bakarra hauta daitekeenez, pantaila oso sentikorra da ekoitzitako partikulen tamainaren banaketarekin.
Aitzitik, altzairu herdoilgaitzezko alanbre-sare iragazkien sare lodiak porositate handia (% 92) eta fluxu-eremu zabal handia (% 40) eskaintzen ditu ekoitzitako putzu-fluidoarentzat. Iragazkia altzairu herdoilgaitzezko sare polarra konprimituz eraikitzen da eta erdiko tutu zulatu baten inguruan zuzenean inguratzen du, ondoren, erdian banatzen ez den hodi bakarrean soldatu gabeko erdian dagoen babes-estalki zulatu batean kapsulatzen du. Orientazio angeluarrak (15 µm-tik 600 µm bitartekoak) fin kaltegabeak 3D fluxu-bidean zehar hodi erdialderantz isurtzea ahalbidetzen du sarean partikula handiagoak eta kaltegarriak sarean harrapatu ondoren. Bahe honetako aleetan harea atxikitzeko probak frogatu zuen iragazkiak iragazkortasun handia mantentzen duela bahearen bidez fluidoa sortzen delako. .Altzairu herdoilgaitzezko artilezko pantaila hau operadore garrantzitsu batek garatu zuen 1980ko hamarkadan, bereziki lurrun estimulatutako biltegietan pantaila autonomoak osatzeko eta instalazio arrakastatsuen ibilbide zabala du.
Balbula-multzoa malguki-kargatutako balbula batek osatzen du, produkzio-eremutik hodi-katean norabide bakarreko fluxua ahalbidetzen duena. Instalazioaren aurretik espiral-malgukiaren aurrekarga egokituz, balbula pertsonalizatu daiteke aplikaziorako nahi den pitzadura-presioa lortzeko. Normalean, balbula bat exekutatzen da altzairu herdoilgaitzezko alanbre-sarearen azpian. balbula baxuenak baino pitzadura-presioa txikiagoa duen balbula.
Denborarekin, eraketa-partikulek ponpa babesle-pantailaren kanpoko gainazalaren eta ekoizpen karkasaren hormaren arteko eraztun-eremua betetzen dute. Barrunbea harez betetzen den heinean eta partikulak finkatzen diren heinean, hareazko poltsan zeharreko presio-jaitsiera handitzen da. Presio-jaitsiera hori aurrez ezarritako balio batera iristen denean, kono-balbula irekitzen da eta ponpa-sarreran zehar zuzenean fluxua ahalbidetzen du. Presio-diferentzia murriztua dela-eta, fluxua pantailan zehar hasiko da berriro eta sarrera-balbula itxi egingo da.Hori dela eta, ponpak denbora-tarte laburrean bakarrik ikus dezake balbulatik fluxua zuzenean. Honek ponparen bizitza luzatzen du, fluxuaren zatirik handiena harea-pantailan iragazitako fluidoa baita.
Ponpa babesteko sistema Estatu Batuetako Delaware arroko hiru putzu desberdinetan ontziratzaileekin funtzionatu zen. Helburu nagusia da harearekin lotutako gainkargak direla eta ESP abiarazteko eta gelditzeko kopurua murriztea eta ekoizpena hobetzeko ESP erabilgarritasuna areagotzea. Ponpa babesteko sistema ESP katearen beheko muturretik esekita dago. denbora % 75 murriztu zen eta ponparen bizitza % 22 baino gehiago handitu zen.
Putzu bat. Zulaketa eta hausturako putzu berri batean ESP sistema instalatu zen Martin County, Texas. Putzuaren zati bertikala 9.000 oin ingurukoa da eta zati horizontala 12.000 oinetara hedatzen da, neurtutako sakonera (MD). Lehenengo bi osaketetarako, hobiko zurrunbilo hondar-bereizgailu sistema bat instalatu zen, sei forru-konexioekin, ondoz ondoko ESP instalatu eta bi zati integrala erabiliz. ESP funtzionamendu-parametroen (korrontearen intentsitatea eta bibrazioa) portaera ikusi zen. Tiratutako ESP unitatearen desmuntatze-analisiak agerian utzi zuen zurrunbilo gas-bereizgailuaren multzoa gai arrotzekin trabatuta zegoela, harea dela zehaztu zen ez-magnetikoa delako eta azidoarekin kimikoki erreakzionatzen ez duelako.
Hirugarren ESP instalazioan, altzairu herdoilgaitzezko alanbre-sareak harea-bereizlea ordezkatu zuen ESP harea kontrolatzeko baliabide gisa. Ponpa babesteko sistema berria instalatu ondoren, ESP-k portaera egonkorragoa izan zuen, motorraren korrontearen gorabeherak ~ 19 A-tik ~ 2. instalaziorako ~ 6.3 A-ra murrizten zituen #3 instalaziorako. 0 psiko presio-jaitsiera. ESP gainkargaren itzalaldiak % 100 murrizten dira eta ESP bibrazio baxuarekin funtzionatzen du.
Putzu B. Putzu batean Eunice-n, Mexiko Berrian, beste putzu ez-konbentzional batean ESP bat instalatuta zegoen baina ez zuen ponparen babesik. Hasierako abiaraztearen ondoren, ESP-a portaera irregularra erakusten hasi zen. Korrontearen eta presioaren gorabeherak bibrazio-puntekin lotzen dira. Baldintza hauek 137 egunez mantendu ondoren, ESP-k huts egin zuen eta ordezko bat instalatu zen. Bigarren instalazioak ESPA putzuaren konfigurazio normalarekin babesteko sistema berri bat dakar. amperaje apala eta bibrazio gutxiago. Argitalpen unean, ESP-ren bigarren exekuzioa 300 egun baino gehiagoko funtzionamendua lortu zuen, aurreko instalazioaren aldean hobekuntza nabarmena.
Putzua C. Sistemaren hirugarren instalazioa Mentone (Texas) izan zen, petrolio eta gas espezialitateko konpainia batek, harea ekoizpenaren ondorioz etenaldiak eta ESP akatsak izan zituen eta ponparen funtzionamendu-denbora hobetu nahi izan zuen. Operadoreek normalean hondar-bereizgailuak exekutatzen dituzte ESP putzu bakoitzean forruarekin. Hala ere, forrua harez betetzen denean, bereizgailuak harea zuloaren galera-atalean, korrosioa eta bonba-atalean korrosioa eta korrosioa egiten utziko du. Sistema berria ponparen babesarekin exekutatu ondoren, ESPak funtzionamendu-bizitza % 22 luzeagoa du presio-jaitsiera egonkorragoarekin eta ESParekin erlazionatutako denbora hobearekin.
Funtzionamenduan harea eta solidoekin lotutako itzalaldi kopurua % 75 murriztu zen, lehenengo instalazioan 8 gainkarga gertaeratik bigarren instalazioan bi izatera, eta gainkarga itzali ondoren berrabiarazi arrakastatsuen kopurua % 30 handitu zen, lehenengo instalazioan 8tik.Guztira, 12 gertaera egin ziren, guztira 8 gertaera, bigarren mailako instalazioan, ekipoaren tentsio elektrikoa murriztuz eta ESParen bizitza operatiboa handituz.
5. irudiak sarrerako presioaren sinaduraren (urdina) bat-bateko igoera erakusten du, altzairu herdoilgaitzezko sarea blokeatzen denean eta balbula-multzoa irekitzen denean. Presio-sinadura honek produkzio-eraginkortasuna are gehiago hobetu dezake harearekin erlazionatutako ESP akatsak aurreikusiz, beraz, workover-aparailuen ordezko eragiketak planifikatu daitezke.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, "Experimental analysis of swirl tube as downhole desander device", SPE Paper 94673-MS, SPE Latin America and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Rio de Janeiro, Brasil, 2005eko ekainaren 20tik otsailaren 23ra. https://doi.2173-10.
Artikulu honek 207926-MS Abu Dhabiko Petrolioaren Nazioarteko Erakusketa eta Konferentzian aurkeztutako SPE papereko 207926-MS elementuak ditu, 2021eko azaroaren 15etik 18ra Abu Dhabin (EAU).
Material guztiak zorrozki betetako copyright-legeen menpe daude, mesedez irakurri gure Baldintzak eta Baldintzak, Cookieen Politika eta Pribatutasun-politika gune hau erabili aurretik.