Konpozan pwoteksyon ponp yo te pwouve yo pwoteje ponp yo kont sab epi pwolonje lavi operasyonèl nan ESP nan wells.This pa konvansyonèl yo kontwole backflow nan sab frakti ak lòt solid ki ka lakòz surcharges ak D '. Teknoloji pèmèt yo elimine pwoblèm ki asosye ak ensèten distribisyon gwosè patikil.
Kòm pi plis ak plis lwil oliv konte sou ESP, pwolonje lavi a nan sistèm elektrik ponpe submersible (ESP) vin de pli zan pli enpòtan. Lavi operasyon an ak pèfòmans nan ponp leve atifisyèl yo sansib a solid nan likid ki pwodui. Lavi a opere ak pèfòmans nan ESP a diminye anpil ak ogmantasyon nan patikil solid.
Patikil solid ki souvan koule nan ponp leve atifisyèl gen ladan sab fòmasyon, sipò frakti idwolik, siman, ak patikil metal ewode oswa korode. Pwi konvansyonèl yo sijè a koule tanzantan paresseux, ki rezilta nan teknoloji séparateur toubiyon downhole ki deja egziste sèlman k ap travay tanzantan.
Yo te pwopoze plizyè varyant diferan nan ekran kontwòl sab konbine yo ak desandeur toubiyon twou fon yo pou pwoteje ESPs.Sepandan, gen twou vid ki genyen nan pwoteksyon ak pwodiksyon pèfòmans nan tout ponp akòz ensètitid nan distribisyon gwosè a ak volim solid ki pwodui nan chak pi. byen ekonomi.Pi fon anviwònman pwofondè yo pi pito nan pwi ki pa konvansyonèl.Sepandan, itilize nan de-sander ak lankr labou gason-ploge sispann asanble kontwòl sab long, rijid nan seksyon bwat ki gen gwo severite dogleg limite amelyorasyon ESP MTBF.Korozyon nan tib enteryè a se yon lòt aspè nan konsepsyon sa a ki pa te byen evalye.
Otè yo nan yon papye 2005 prezante rezilta eksperimantal nan yon twou sab separateur ki baze sou yon tib siklòn (Figi 1), ki depann sou aksyon siklòn ak gravite, yo montre ke efikasite separasyon depann de viskozite lwil oliv, vitès koule, ak gwosè patikil. viskozite, Figi 2.Pou yon separasyon tipik nan twou tiyo siklòn, efikasite separasyon an desann nan ~ 10% kòm gwosè patikil la desann nan ~ 100 µm.Anplis de sa, kòm vitès la koule ogmante, séparateur vortex la sijè a mete ewozyon, ki afekte itilizasyon konpozan estriktirèl lavi.
Pwochen altènatif ki lojik la se sèvi ak yon ekran kontwòl sab 2D ak yon lajè plas defini. Gwosè patikil ak distribisyon yo se konsiderasyon enpòtan lè w ap chwazi ekran pou filtre solid nan pwodiksyon byen konvansyonèl oswa pa konvansyonèl, men yo ka enkoni.altènativman, ekran an ka bezwen filtre sab soti nan fraktur idwolik. Nan nenpòt ka, pri a nan koleksyon solid, analiz ak tès yo ka entèdi.
Si ekran tib 2D a pa byen konfigirasyon, rezilta yo ka konpwomèt ekonomi pi a.Ouvèti ekran sab ki twò piti ka lakòz bloke twò bonè, fèmen ak bezwen pou travay ratrapaj.Si yo twò gwo, yo pèmèt solid antre lib pwosesis pwodiksyon an, ki ka korode tiyo lwil oliv, domaj ponp leve atifisyèl, ranpli sifas separatè yo mande pou jete sifas yo, jete sifas yo mande pou jete sifas yo. solisyon senp, pri-la efikas ki ka pwolonje lavi ponp lan epi kouvri yon distribisyon lajè nan gwosè sab.
Pou satisfè bezwen sa a, yo te fè yon etid sou itilizasyon asanble valv nan konbinezon ak may fil asye pur, ki se ensansib nan distribisyon an solid ki kapab lakòz. Etid yo te montre ke may fil asye pur ak gwosè pò varyab ak estrikti 3D ka efektivman kontwole solid nan divès gwosè san yo pa konnen distribisyon an gwosè patikil nan solid yo ki kapab lakòz. filtraj segondè.
Yon asanble valv ki monte sou anba ekran an pèmèt pwodiksyon kontinye jiskaske ESP a rale deyò.Li anpeche ESP soti imedyatman apre ekran an bridged.Ecran kontwòl sab inlet la ki kapab lakòz ak asanble valv pwoteje ESP, ponp leve baton, ak konpletman leve gaz soti nan solid pandan pwodiksyon pa netwaye koule likid epi li bay yon pri-efikas solisyon lavi san yo pa pwolonje sitiyasyon ponp lan diferan.
Konsepsyon pwoteksyon ponp premye jenerasyon.Yon asanble pwoteksyon ponp ki itilize ekran lenn asye pur yo te deplwaye nan yon pi drenaj gravite asistans vapè nan Lwès Kanada pou pwoteje ESP a kont solid pandan pwodiksyon an.Ekran yo filtre solid danjere nan likid pwodiksyon an lè li antre nan fisèl pwodiksyon an. zòn ak pi wo a.
Pandan tan pwodiksyon an, espas annulaire ant ekran an ak boîtier gen tandans fè pon ak sab, ki ogmante rezistans koule.Evantyèlman, pon annulus la konplètman, sispann koule, epi kreye yon diferans presyon ant po a ak fisèl pwodiksyon an, jan yo montre nan Figi 3.At pwen sa a, likid pa ka koule ankò nan ESP a epi yo dwe fisèl fini an dwe rale.Tou depan de yon kantite varyab ki gen rapò ak pwodiksyon solid, dire ki nesesè yo sispann koule nan pon an solid sou ekran an ka mwens pase dire a ki ta pèmèt ESP a ponpe solid ki chaje likid tan vle di ant echèk nan tè a, kidonk dezyèm jenerasyon an nan eleman yo te devlope.
Asanble pwoteksyon ponp dezyèm jenerasyon an. PumpGuard * ekran kontwòl sab inlet la ak sistèm asanble valv sispann anba ponp REDA * nan Figi 4, yon egzanp yon fini ESP ki pa konvansyonèl. Yon fwa pi a ap pwodwi, ekran an filtre solid yo nan pwodiksyon, men yo pral kòmanse tou dousman pon ak sab la epi kreye yon diferans presyon. Koule sa a egalize diferans presyon an atravè ekran an, detachman priz la nan sak sab yo sou deyò a nan ekran an.Sand se gratis kraze soti nan annulus la, ki diminye rezistans koule nan ekran an epi pèmèt koule rekòmanse. Kòm presyon diferans lan gout, valv la retounen nan pozisyon fèmen li yo ak kondisyon nòmal koule nan ka sa a rekòmanse pou rale ka a soti. etid make nan atik sa a demontre ke sistèm nan kapab pwolonje siyifikativman lavi a nan ponp lan konpare ak kouri fini tès depistaj pou kont li.
Pou enstalasyon ki sot pase a, yo te prezante yon solisyon pri-kondwi pou izolasyon zòn ant may fil asye pur ak ESP.Yon anbalaj gode ki fè fas a anba monte anlè seksyon ekran an. Anwo packer gode a, pèforasyon tib sant adisyonèl bay yon chemen koule pou likid pwodui pou emigre soti nan enteryè ekran an nan espas ki anile ki anlè packer la, kote likid la ka antre nan ESPlet nan.
Filtè fil asye pur yo chwazi pou solisyon sa a ofri plizyè avantaj sou kalite may 2D ki baze sou diferans. Filtè 2D konte sitou sou patikil ki kouvri twou vid ki genyen nan filtre oswa fant pou konstwi sak sab epi bay kontwòl sab. Sepandan, depi sèlman yon valè diferans ka chwazi pou ekran an, ekran an vin trè sansib a distribisyon an gwosè likid pwodwi.
Kontrèman, kabann nan may epè nan fil asye pur filtè fil bay segondè porosite (92%) ak gwo zòn koule louvri (40%) pou likid la po ki pwodui. Se filtè a konstwi pa konpresyon yon may len asye pur ak vlope li dirèkteman nan yon tib sant detache, Lè sa a, encapsule li nan yon kouvèti pwoteksyon detache ki se tib la ki pa soude nan mitan distribisyon an. oryantasyon angilè (ki soti nan 15 µm rive 600 µm) pèmèt amann inofansif koule sou yon chemen koule 3D nan direksyon tib santral la apre patikil ki pi gwo ak danjere yo bloke nan may la. .Sa a ekran lenn asye pur te devlope pa yon gwo operatè nan ane 1980 yo espesyalman pou ranpli ekran endepandan nan rezèvwa vapè stimulé e li gen yon dosye track vaste nan enstalasyon siksè.
Asanble valv la konsiste de yon valv ki chaje prentan ki pèmèt yon sèl-fason koule nan fisèl la tib ki soti nan zòn pwodiksyon an. Lè w ajiste prechaj sezon prentan an bobin anvan enstalasyon an, ka valv la dwe Customized pou reyalize presyon an vle fann pou aplikasyon an. Tipikman, se yon valv kouri anba may fil asye pur pou bay yon chemen koule segondè ant rezèvwa a ak kèk seri tiyo ESPHE, nan seri a prese, ak plizyè seri vav. valv ki gen yon presyon fann pi ba pase valv ki pi ba a.
Apre yon sèten tan, patikil fòmasyon ranpli zòn ki genyen ant sifas ekstèn ekran asanble pwoteksyon ponp lan ak miray ranpa a nan bwat pwodiksyon an. Kòm kavite a ranpli ak sab epi patikil yo konsolide, gout presyon an atravè sak sab la ogmante. Lè gout presyon sa a rive nan yon valè prereglaj, tiyo kòn lan louvri epi pèmèt koule dirèkteman nan inlet ponp lan. Akòz diferans presyon redwi a, koule ap rekòmanse nan ekran an ak tiyo konsomasyon an ap fèmen.Se poutèt sa, ponp lan ka sèlman wè koule a ki sòti dirèkteman nan valv la pou yon kout peryòd de tan.Sa a pwolonje lavi a nan ponp lan, kòm pi fò nan koule a se likid la filtre nan ekran an sab.
Sistèm pwoteksyon ponp lan te opere ak packers nan twa pi diferan nan Basen Delaware nan Etazini. Objektif prensipal la se diminye kantite ESP kòmanse ak sispann akòz surcharge sab ki gen rapò ak ogmante disponiblite ESP pou amelyore pwodiksyon an. Sistèm pwoteksyon ponp lan sispann nan fen pi ba fisèl ESP la. tan te redwi pa 75% ak lavi ponp ogmante pa plis pase 22%.
Yon sistèm ESP te enstale nan yon nouvo perçage ak fraktur pi nan Martin County, Texas. Pòsyon vètikal pi a se apeprè 9,000 pye ak pòsyon orizontal la pwolonje jiska 12,000 pye, pwofondè mezire (MD). konpòtman ESP paramèt fonksyònman (entansite aktyèl ak Vibration) te obsève.Analiz demonte nan inite ESP rale te revele ke asanble séparateur gaz vortex la te bouche ak matyè etranje, ki te detèmine yo dwe sab paske li pa mayetik epi li pa reyaji chimikman ak asid.
Nan twazyèm enstalasyon ESP la, may fil asye pur ranplase separasyon sab la kòm yon mwayen pou kontwòl sab ESP.Apre enstale nouvo sistèm pwoteksyon ponp lan, ESP a montre yon konpòtman ki pi estab, diminye seri a nan fluctuations aktyèl motè soti nan ~ 19 A pou enstalasyon # 2 a ~ 6.3 A pou enstalasyon # 3. 0 psi nan presyon drop.ESP Surcharge are redwi pa 100% ak ESP opere ak Vibration ki ba.
Byen B. Nan yon sèl pi tou pre Eunice, New Mexico, yon lòt pi pa konvansyonèl te enstale yon ESP men pa gen pwoteksyon ponp.Apre gout inisyal bòt la, ESP a te kòmanse montre yon konpòtman iregilye.Fluctuations nan aktyèl ak presyon yo asosye ak Spikes Vibration.Apre kenbe kondisyon sa yo pou 137 jou, ESP a echwe epi yo te enstale yon ranplasman. ble anperaj ak mwens vibrasyon.Nan moman piblikasyon an, dezyèm kouri ESP te rive nan plis pase 300 jou nan operasyon, yon amelyorasyon siyifikatif sou enstalasyon anvan an.
Oke C.Twazyèm enstalasyon sistèm nan sou plas te nan Mentone, Texas, pa yon konpayi lwil oliv ak gaz espesyalite ki te fè eksperyans pann ak echèk ESP akòz pwodiksyon sab ak te vle amelyore uptime ponp lan. Apre kouri nouvo sistèm nan ak pwoteksyon ponp lan, ESP a gen yon lavi opere 22% pi long ak yon gout presyon ki pi estab ak pi bon disponiblite ki gen rapò ak ESP.
Kantite sab ak solid ki gen rapò ak are pandan operasyon diminye pa 75%, soti nan 8 evènman surcharge nan enstalasyon an premye a de nan dezyèm enstalasyon an, ak kantite rekòmanse siksè apre are surcharge ogmante pa 30%, soti nan 8 nan enstalasyon an premye.Yon total de evènman 12, pou yon total de evènman 8, yo te fèt nan enstalasyon segondè a, diminye estrès elektrik sou ekipman an ak ogmante lavi a operasyonèl nan ESP la.
Figi 5 montre ogmantasyon toudenkou nan siyati presyon konsomasyon an (ble) lè may an asye pur bloke ak asanble valv la louvri.Siyati presyon sa a ka plis amelyore efikasite pwodiksyon an lè li predi echèk ESP ki gen rapò ak sab, se konsa operasyon ranplasman ak machin workover ka planifye.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, “Experimental analysis of swirl tube as downhole desander device,” SPE Paper 94673-MS, prezante nan SPE Latin America and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Rio de Janeiro, Brezil, 20 jen – 23 fevriye 2005.https://doi.
Atik sa a gen eleman ki soti nan papye SPE 207926-MS, prezante nan Egzibisyon ak Konferans Petwòl Entènasyonal Abu Dhabi nan Abu Dhabi, UAE, 15-18 Novanm 2021.
Tout materyèl yo sijè a estrikteman respekte lwa copyright, tanpri li Tèm ak Kondisyon nou an, Règleman sou bonbon ak Règ sou enfòmasyon prive anvan w sèvi ak sit sa a.