Pompbeskermingskomponinten binne bewiisd om pompen te beskermjen fan sân en it operative libben fan ESP's te ferlingjen yn ûnkonvinsjonele boarnen. Dizze oplossing kontrolearret de weromstream fan frac sân en oare fêste stoffen dy't oerlêst en downtime kinne feroarsaakje.
Om't mear en mear oaljeboarnen op ESP's fertrouwe, wurdt it ferlingjen fan it libben fan elektryske dompelpompen (ESP) systemen hieltyd wichtiger. De bedriuwslibben en prestaasjes fan keunstmjittige liftpompen binne gefoelich foar fêste stoffen yn produsearre fluids. De bedriuwslibben en prestaasjes fan 'e ESP fermindere signifikant mei de tanimming fan fêste dieltsjes. Dêrneist fergruttet fêste stoffen de frekwinsje fan 'e put en ferfanging fan' e put-downtime.
Fêste dieltsjes dy't faak troch keunstmjittige liftpompen streame omfetsje formaasje sân, hydraulyske brekkingsproppants, semint, en erodearre of ferwûne metalen dieltsjes. Downhole technologyen ûntwurpen om fêste stoffen te skieden fariearje fan leech-effisjinsje siklonen oant heech-effisjinsje 3D roestfrij stiel wire gaas. s fan grutte dieltsjes tidens produksje. Lykwols, ûnkonvinsjonele putten binne ûnderwurpen oan intermittent slug flow, wat resultearret yn besteande downhole vortex separator technology allinnich wurket intermittent.
Ferskate ferskillende farianten fan kombinearre sân kontrôle skermen en downhole vortex desanders binne foarsteld om te beskermjen ESPs.D'r binne lykwols gatten yn 'e beskerming en produksje prestaasjes fan alle pompen fanwege de ûnwissichheid yn' e grutte ferdieling en folume fan fêste stoffen produsearre troch elke put. ing well ekonomy.Djippere setting djipten wurde foarkar yn unconventional wells.Hoewols, it brûken fan de-sanders en male-plug modder ankers te suspend lange, rigid sân kontrôle gearkomsten yn casing seksjes mei hege dogleg hurdens beheind ESP MTBF ferbetterings.Corrosion fan 'e binnenste buis dat is net in adekwaat evaluearre aspekt fan dit is net evaluearre.
De skriuwers fan in 2005 papier presintearre eksperimintele resultaten fan in downhole sân separator basearre op in sykloan buis (figuer 1), dy't ôfhinklik wie fan sikloon aksje en swiertekrêft, om sjen te litten dat skieding effisjinsje hinget ôf fan oalje viscosity, flow rate, en dieltsje grutte. , en tanimmende oalje viscosity, Figure 2. Foar in typyske siklon buis downhole separator, de skieding effisjinsje sakket nei ~ 10% as de dieltsje grutte sakket nei ~ 100 µm.Dêrneist, as de trochstreaming tanimt, de vortex separator is ûnderwurpen oan eroazje wear, dy't beynfloedet it brûken fan strukturele komponinten libben.
De folgjende logyske alternatyf is in gebrûk fan in 2D sân kontrôle skerm mei in definiearre slot width.Particle grutte en distribúsje binne wichtige oerwagings by it selektearjen fan skermen foar in filter fêste stoffen yn konvinsjonele of unconventional put produksje, mar se kinne wêze ûnbekend. De fêste stoffen kinne komme út it reservoir, mar se kinne fariearje fan hiel nei heel;alternatively, it skerm kin moatte filterjen sân út hydraulyske fracturing.In beide gefallen, de kosten fan fêste stoffen kolleksje, analyze en testen kin wêze prohibitive.
As de 2D tubing skerm is net goed konfigurearre, de resultaten kinne kompromittearje de ekonomy fan de well.Sand skerm iepeningen dy't te lyts kin resultearje yn foartiid plugging, shutdowns en de needsaak foar remedial workovers.If se binne te grut, se tastean fêste stoffen frij yngean it produksjeproses, dat kin corrode oalje pipen, skea oan keunstmjittige lift oerflak pompen, en reposkes útfolje oerflak separators, en reposkes. situaasje fereasket in ienfâldige, kosten-effektive oplossing dat kin útwreidzje it libben fan 'e pomp en cover in breed ferdieling fan sân maten.
Om oan dit ferlet te foldwaan, waard in stúdzje útfierd oer it brûken fan fentylassemblies yn kombinaasje mei roestfrij stielen gaas, dy't ûngefoelich is foar de resultearjende ferdieling fan fêste stoffen. foar ekstra sekundêre filtraasje.
In fentyl gearstalling monteard op 'e boaiem fan it skerm lit produksje trochgean oant de ESP wurdt lutsen út.It foarkomt ESP út wurdt ophelle fuortendaliks nei't it skerm is bridged.The resultearjende ynlaat sân kontrôle skerm en fentyl gearkomste beskermet ESPs, rod lift pompen, en gas lift foltôgingen fan fêste stoffen tidens produksje troch skjinmeitsjen floeistof flow en soarget foar in kosten-effektive libbenslibben oplossing foar pump of reservoir te ferlingjen.
Earste generaasje pomp beskerming design.A pomp beskerming gearstalling mei help fan roestfrij stiel wol skermen waard ynset yn in stoom bystien swiertekrêft ôfwettering goed yn West-Kanada te beskermjen de ESP tsjin fêste stoffen tidens produksje.Screens filter skealike fêste stoffen út de produksje floeistof as it komt yn de produksje string. Binnen de produksje string, floeistoffen streame nei de ESP ynlaat, dêr't se wurde rinne tusken de pomp en de isolaasje skerm tusken de pomp en de isolaasje skerm. de produksje sône en de boppeste putboring.
Oer produksje tiid, de annular romte tusken it skerm en casing tend to brêge mei sân, dy't fergruttet flow ferset. Uteinlik, de annulus brêgen hielendal, stopet stream, en skept in druk ferskil tusken de putboring en de produksje string, lykas werjûn yn figuer 3. Op dit punt, floeistof kin net mear streame nei de ESP en de foltôging string moat wurde lutsen.Ofhinklik fan in oantal fariabelen yn ferbân mei fêste stoffen produksje, de doer nedich om te stopjen stream troch de fêste stoffen brêge op it skerm kin minder wêze as de doer dat soe tastean de ESP te pompen de fêste stoffen beladen floeistof gemiddelde tiid tusken mislearrings nei de grûn, dus de twadde generaasje fan komponinten waard ûntwikkele.
De twadde generaasje pomp beskerming assembly.The PumpGuard * ynlaat sân kontrôle skerm en fentyl gearstalling systeem is ophongen ûnder de REDA * pomp yn figuer 4, in foarbyld fan in ûnkonvinsjonele ESP foltôging. Sadree't de put produsearret, it skerm filters de fêste stoffen yn produksje, mar sil begjinne te stadichoan brêge mei it sân en meitsje in ferskillende druk differinsjaaloperator, berikt de rack valve floeistof. om direkt yn 'e buisstring nei de ESP te streamen. Dizze stream makket it drukferskil oer it skerm gelyk, wêrtroch't de grip fan 'e sânsekken oan 'e bûtenkant fan it skerm losmakket. Sân is frij om út 'e annulus te brekken, wat de streamferset troch it skerm fermindert en de streaming opnij makket. .De saakstúdzjes dy't yn dit artikel markearre binne litte sjen dat it systeem it libben fan 'e pomp signifikant kin ferlingje yn ferliking mei it útfieren fan screening foltôging allinich.
Foar de resinte ynstallaasje, in kosten-oandreaune oplossing waard yntrodusearre foar gebiet isolemint tusken de roestfrij stiel tried gaas en de ESP.A nei ûnderen rjochte cup packer is monteard boppe de skerm seksje. Boppe de beker packer, ekstra sintrum buis perforaasjes jouwe in trochstreaming paad foar produsearre floeistof te migrearje út it ynterieur fan it skerm nei de annular romte yn de floeistof kin ynfiere de packer, dêr't kin ynfiere de floeistof.
De RVS wire gaas filter keazen foar dizze oplossing biedt ferskate foardielen boppe gap-basearre 2D mesh types.2D filters fertrouwe primêr op dieltsjes spanning filter gatten of slots te bouwen sânsekken en soargje sân control.However, sûnt mar in inkele gat wearde kin selektearre foar it skerm, it skerm wurdt tige gefoelich foar de dieltsje grutte ferdieling fan de produsearre floeistof.
Yn tsjinstelling, it dikke gaas bed fan roestfrij stiel wire gaas filters soarget foar hege porosity (92%) en grutte iepen flow gebiet (40%) foar de produsearre wellboring fluid.The filter wurdt konstruearre troch compressing in roestfrij stiel fleece gaas en wrapping it direkt om in perforearre sintrum buis, dan ynkapselt it yn in sintrum laske beskermjende ein fan de ferdieling fan 'e mesh fan' e mesh. de net-unifoarme hoekige oriïntaasje (fariearjend fan 15 µm oant 600 µm) lit harmless boetes te streamen lâns in 3D stream paad nei de sintrale buis neidat gruttere en skealike dieltsjes binne fongen binnen de mesh.Sand fêsthâlden testen op eksimplaren fan dizze sieve oantoand dat it filter behâldt hege permeability troch E-filter is in hege permeability, om't it filter behâldt hege permeability troch E. dieltsje grutte distribúsjes fan produsearre fluids encounter.This roestfrij stiel wol skerm waard ûntwikkele troch in grutte operator yn de jierren 1980 spesifyk foar selsbefette skerm foltôgingen yn stoom stimulearre reservoirs en hat in wiidweidich track record fan suksesfolle ynstallaasjes.
De fentyl gearstalling bestiet út in spring-load fentyl dy't mooglik makket ien-way stream yn 'e buis string út de produksje gebiet. Troch it oanpassen fan de coil spring preload foarôfgeand oan ynstallaasje, it fentyl kin oanpast wurde om te kommen ta de winske cracking druk foar de applikaasje. it middelste fentyl hat in legere kraakdruk as de leechste fentyl.
Yn 'e rin fan' e tiid folje formaasjedieltsjes it ringfoarmige gebiet tusken it bûtenste oerflak fan it skerm fan 'e pompbeskermer gearstalling en de muorre fan' e produksjebehuizing. As de holte foltôget mei sân en de dieltsjes konsolidearje, nimt de drukfal oer de sânbag ta. it skermfilter.Troch it fermindere drukdifferinsjaal sil de trochstreaming wer troch it skerm komme en sil de ynlaatklep slute. Dêrtroch kin de pomp de trochstreaming mar koarte tiid direkt fan it fentyl sjen. Dit ferlingt it libben fan 'e pomp, om't it grutste part fan 'e stream de floeistof is dy't troch it sânskerm filtere wurdt.
De pomp beskerming systeem waard eksploitearre mei packers yn trije ferskillende putten yn de Delaware Basin yn 'e Feriene Steaten. It haaddoel is te ferminderjen it oantal ESP starts en stops fanwege sân-relatearre overloads en te fergrutsjen ESP beskikberens te ferbetterjen produksje.The pomp beskerming systeem wurdt ophongen fan de legere ein fan de ESP string. waard fermindere mei 75% en pomp libben tanommen mei mear as 22%.
In put.In ESP systeem waard ynstallearre yn in nij boarjen en brekken goed yn Martin County, Texas.The fertikale diel fan 'e put is likernôch 9.000 fuotten en de horizontale diel útwreidet nei 12.000 foet, mjitten djipte (MD). Foar de earste twa foltôgings, in downhole vortex sân separator systeem mei seis liner ferbinings mei help fan de twa yntegraal diel fan de ESP ynstallearre kompleet diel fan in yntegraal type. fan sân separator, ynstabyl gedrach fan de ESP bestjoeringssysteem parameters (hjoeddeistige yntinsiteit en trilling) waard observearre. Disassembly analyze fan de lutsen ESP ienheid die bliken dat de vortex gas separator gearstalling wie ferstoppe mei frjemde stoffen, dat waard bepaald te wêzen sân omdat it is net-magnetysk en net chemysk reagearje mei soer.
Yn de tredde ESP ynstallaasje, RVS tried gaas ferfongen de sân separator as in middel fan ESP sân control.After ynstallearjen fan de nije pomp beskerming systeem, de ESP eksposearre mear stabile gedrach, it ferminderjen fan it berik fan motor hjoeddeistige fluktuaasjes fan ~ 19 A foar ynstallaasje # 2 nei ~ 6,3 A foar ynstallaasje # 3. Vibration is stabiler en de trend is fermindere troch de foarige st 5% fergelike druk, en de trend wurdt fermindere troch de foarige st5. in ekstra 100 psi fan druk drop.ESP overload shutdowns wurde fermindere mei 100% en ESP wurket mei lege trilling.
Well B. Yn ien put tichtby Eunice, Nij-Meksiko, in oare ûnkonvinsjonele put hie in ESP ynstallearre, mar gjin pomp beskerming. Nei de earste boot drop, de ESP begûn te eksposearje ûnregelmjittich gedrach. Fluktuaasjes yn stroom en druk binne assosjearre mei trilling spikes. Nei it behâlden fan dizze betingsten foar 137 dagen, de ESP mislearre en in ferfanging waard ynstallearre in deselde nij. ESP wurke normaal, mei stabile stroomsterkte en minder trilling. Op it stuit fan publikaasje hie de twadde run fan ESP mear dan 300 dagen fan operaasje berikt, in signifikante ferbettering oer de foarige ynstallaasje.
Well C.It systeem syn tredde on-site ynstallaasje wie yn Mentone, Texas, troch in oalje en gas spesjaliteit bedriuw dat ûnderfûn útbrekken en ESP mislearrings fanwege sân produksje en woe ferbetterjen pomp uptime. Operators typysk rinne downhole sân separators mei liner yn elke ESP well. Lykwols, ienris de liner fol mei sân, de separator sil tastean it ferlies te streamen troch de pomp, corroding yn de pomp en opheffen fan de seksje. ter rint it nije systeem mei de pomp beskermer, de ESP hat in 22% langer bedriuwslibben mei in mear stabile druk drop en better ESP-relatearre uptime.
It oantal sân- en fêste stoffen-relatearre shutdowns tidens operaasje fermindere mei 75%, fan 8 overload-eveneminten yn 'e earste ynstallaasje nei twa yn' e twadde ynstallaasje, en it oantal suksesfolle opnij starte nei overload-shutdown ferhege mei 30%, fan 8 yn 'e earste ynstallaasje.In totaal fan 12 eveneminten, foar in totaal fan 8 eveneminten, waarden útfierd yn 'e sekundêre ynstallaasje, it ferminderjen fan elektryske stress op' e apparatuer en it fergrutsjen fan it operasjonele libben fan 'e ESP.
Figure 5 toant de hommelse ferheging fan 'e yntakdruk-hântekening (blau) as it roestfrij stielmesh blokkearre is en de klep-assemblage wurdt iepene.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, "Experimental analysis of swirl tube as downhole desander device," SPE Paper 94673-MS, presintearre op de SPE Latin America and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Rio de Janeiro, Brazylje, 20 juny - 23 febrewaris 2005.https://1942i.
Dit artikel befettet eleminten út SPE-papier 207926-MS, presintearre op 'e Abu Dhabi International Petroleum Exhibition and Conference yn Abu Dhabi, UAE, 15-18 novimber 2021.
Alle materialen binne ûnderwurpen oan strikt hanthavene copyrightwetten, lês asjebleaft ús Betingsten en Kondysjes, Cookiesbelied en Privacybelied foardat jo dizze side brûke.