დადასტურებულია, რომ ტუმბოს დამცავი კომპონენტები იცავს ტუმბოებს ქვიშისგან და ახანგრძლივებს ESP-ების მუშაობის ხანგრძლივობას არატრადიციულ ჭაბურღილებში. ეს გამოსავალი აკონტროლებს ფრაქ ქვიშის და სხვა მყარი ნაკადს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გადატვირთვა და შეფერხება. ჩართვის ტექნოლოგია გამორიცხავს ნაწილაკების ზომის განაწილების გაურკვევლობასთან დაკავშირებულ პრობლემებს.
რაც უფრო და უფრო მეტი ნავთობის ჭაბურღილები ეყრდნობა ESP-ს, ელექტრული წყალქვეშა სატუმბი სისტემების (ESP) სიცოცხლის გახანგრძლივება სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება. ხელოვნური ამწე ტუმბოების მუშაობის ვადა და შესრულება მგრძნობიარეა წარმოებულ სითხეებში.
მყარი ნაწილაკები, რომლებიც ხშირად მიედინება ხელოვნური ამწე ტუმბოების მეშვეობით, მოიცავს ფორმირების ქვიშას, ჰიდრავლიკური გატეხვის საყრდენებს, ცემენტს და ეროზირებულ ან კოროზირებულ მეტალის ნაწილაკებს. ჩაღრმავებული ტექნოლოგიები, რომლებიც შექმნილია მყარი ნივთიერებების გამოსაყოფად, მერყეობს დაბალი ეფექტურობის ციკლონებიდან მაღალი ეფექტურობის 3D უჟანგავი ფოლადის მავთულის ბადეებამდე. ტუმბოების დასაცავად დიდი ნაწილაკებისგან წარმოების დროს. თუმცა, არატრადიციული ჭაბურღილები ექვემდებარება წყვეტილ ნაკადს, რის შედეგადაც არსებული downhole vortex separator ტექნოლოგია მუშაობს მხოლოდ პერიოდულად.
ESP-ების დასაცავად შემოთავაზებულია კომბინირებული ქვიშის კონტროლის ეკრანებისა და ღორღის მორევის გამწმენდის რამდენიმე განსხვავებული ვარიანტი. თუმცა, ყველა ტუმბოს დაცვისა და წარმოების ხარვეზებია თითოეული ჭაბურღილის მიერ წარმოებული მყარი ნივთიერებების ზომისა და მოცულობის გაურკვევლობის გამო. ნეგატიურად აისახება ჭაბურღილის ეკონომიკაზე. არატრადიციულ ჭაბურღილებში უპირატესობა ენიჭება უფრო ღრმა დაყენების სიღრმეებს. თუმცა, გამწმენდი და მამრობითი შტეფსელი ტალახის წამყვანების გამოყენება გარსაცმის სექციებში გრძელი, ხისტი საკონტროლო შეკრებების შესაჩერებლად მაღალი დგომის სიმძიმის შეზღუდული ESP MTBF გაუმჯობესება.
2005 წლის ნაშრომის ავტორებმა წარმოადგინეს ციკლონის მილზე დაფუძნებული ქვიშის გამყოფის ექსპერიმენტული შედეგები (სურათი 1), რომელიც დამოკიდებული იყო ციკლონის მოქმედებასა და გრავიტაციაზე, რათა აჩვენონ, რომ გამოყოფის ეფექტურობა დამოკიდებულია ზეთის სიბლანტეზე, ნაკადის სიჩქარეზე და ნაწილაკების ზომაზე. ნაკადის სიჩქარის შემცირებით, მყარი ნაწილაკების ზომის შემცირებით და ზეთის სიბლანტის გაზრდით, სურათი 2. ტიპიური ციკლონური მილის ქვედა ხვრელის გამყოფისთვის, გამოყოფის ეფექტურობა მცირდება ~ 10%-მდე, როდესაც ნაწილაკების ზომა მცირდება ~100 μm-მდე.გარდა ამისა, ნაკადის სიჩქარის მატებასთან ერთად, მორევის გამყოფი ექვემდებარება ეროზიის ცვეთას, რაც გავლენას ახდენს სტრუქტურული კომპონენტების სიცოცხლეზე.
შემდეგი ლოგიკური ალტერნატივა არის 2D ქვიშის კონტროლის ეკრანის გამოყენება განსაზღვრული ჭრილის სიგანით. ნაწილაკების ზომა და განაწილება მნიშვნელოვანი მოსაზრებაა, როდესაც არჩევის დროს მყარი ნივთიერებების გასაფილტრად გამოიყენება ჩვეულებრივი ან არატრადიციული ჭაბურღილების წარმოებაში, მაგრამ ისინი შეიძლება უცნობი იყოს.ალტერნატიულად, ეკრანს შეიძლება დასჭირდეს ქვიშის გაფილტვრა ჰიდრავლიკური მოტეხილობისგან. ნებისმიერ შემთხვევაში, მყარი ნივთიერებების შეგროვების, ანალიზისა და ტესტირების ღირებულება შეიძლება იყოს აკრძალული.
თუ 2D მილის ეკრანი სათანადოდ არ არის კონფიგურირებული, შედეგებმა შეიძლება შეაფერხოს ჭაბურღილის ეკონომიურობა. ქვიშის ეკრანის ღიობები, რომლებიც ძალიან მცირეა, შეიძლება გამოიწვიოს ნაადრევი ჩაკეტვა, გამორთვა და გამოსასწორებელი სამუშაოების საჭიროება. განკარგვა. ეს სიტუაცია მოითხოვს მარტივ, ეკონომიურ გადაწყვეტას, რომელსაც შეუძლია გაახანგრძლივოს ტუმბოს სიცოცხლე და დაფაროს ქვიშის ზომების ფართო განაწილება.
ამ საჭიროების დასაკმაყოფილებლად ჩატარდა კვლევა უჟანგავი ფოლადის მავთულის ბადეებთან ერთად სარქველების გამოყენების შესახებ, რომელიც არ არის მგრძნობიარე შედეგად მიღებული მყარი განაწილების მიმართ. კვლევებმა აჩვენა, რომ უჟანგავი ფოლადის მავთულის ბადე ცვლადი ფორების ზომით და 3D სტრუქტურით შეუძლია ეფექტურად აკონტროლოს სხვადასხვა ზომის მყარი ნაწილაკების განაწილების ცოდნის გარეშე. დამატებითი მეორადი ფილტრაციის საჭიროების გარეშე.
ეკრანის ქვედა ნაწილში დამონტაჟებული სარქველი საშუალებას აძლევს წარმოებას გაგრძელდეს ESP-ის ამოღებამდე. ეს ხელს უშლის ESP-ის მოპოვებას ეკრანის გადახურვისთანავე. მიღებული შემავალი ქვიშის კონტროლის ეკრანი და სარქველის შეკრება იცავს ESP-ებს, ღეროების ამწევის ტუმბოებს და გაზის ამწევის დასრულებებს მყარი ნივთიერებებისგან წარმოების დროს და უზრუნველყოფს ხსნარის გაწმენდის კუდის სიცოცხლის გახანგრძლივებას. სხვადასხვა სიტუაციებისთვის.
პირველი თაობის ტუმბოს დაცვის დიზაინი. უჟანგავი ფოლადის მატყლის ეკრანების გამოყენებით ტუმბოს დამცავი მოწყობილობა განლაგდა ორთქლის დახმარებით გრავიტაციულ დრენაჟში დასავლეთ კანადაში, რათა დაიცვას ESP წარმოების დროს მყარი ნივთიერებებისგან. ეკრანები ფილტრავს მავნე მყარებს წარმოების სითხიდან წარმოების ზოლში. წარმოების სიმსივნეში. ზონალური იზოლაცია წარმოების ზონასა და ზედა ჭაბურღილს შორის.
წარმოების დროის განმავლობაში, რგოლოვანი სივრცე ეკრანსა და გარსაცმს შორის ქვიშით იკვრება, რაც ზრდის ნაკადის წინააღმდეგობას. საბოლოოდ, რგოლი მთლიანად იკვრება, აჩერებს დინებას და ქმნის წნევის განსხვავებას ჭაბურღილსა და წარმოების ძაფს შორის, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე 3. ამ დროს სითხე ვეღარ მიედინება ESP-ზე და დასასრული უნდა იყოს ჩასმული.მყარი ნივთიერებების წარმოებასთან დაკავშირებული რიგი ცვლადებიდან გამომდინარე, ეკრანზე მყარი ნივთიერებების ხიდზე ნაკადის შესაჩერებლად საჭირო ხანგრძლივობა შეიძლება იყოს ნაკლები იმ ხანგრძლივობაზე, რომელიც საშუალებას მისცემს ESP-ს გადატუმბოს მყარი ნივთიერებებით დატვირთული სითხე ავარიებს შორის შუალედში, ამიტომ შეიქმნა კომპონენტების მეორე თაობა.
მეორე თაობის ტუმბოს დამცავი მოწყობილობა. PumpGuard* შესასვლელი ქვიშის კონტროლის ეკრანი და სარქველების შეკრების სისტემა შეჩერებულია REDA* ტუმბოს ქვემოთ სურათზე 4, არატრადიციული ESP-ის დასრულების მაგალითი. ჭაბურღილის წარმოების შემდეგ ეკრანი ფილტრავს მყარ ნივთიერებებს წარმოებაში, მაგრამ დაიწყებს ნელ-ნელა ხიდს ქვიშასთან, მიაღწევს სხვადასხვა წნევას და ქმნის სხვადასხვა წნევას. სარქველი იხსნება, რაც საშუალებას აძლევს სითხეს პირდაპირ მიედინება მილის ძაფში ESP-მდე. ეს ნაკადი ათანაბრებს წნევის დიფერენციალს ეკრანზე, ხსნის ქვიშის ტომრების მოჭიდებას ეკრანის გარედან. ქვიშა თავისუფლად იშლება ანულუსიდან, რაც ამცირებს ეკრანზე ნაკადის წინააღმდეგობას და საშუალებას აძლევს ნაკადს განაახლოს. რადგან მისი დიფერენციალური წნევა კვლავ არ დაბრუნდება. აუცილებელია ESP-ის ამოღება ნახვრეტიდან მომსახურებისთვის. ამ სტატიაში ხაზგასმული შემთხვევის შესწავლა აჩვენებს, რომ სისტემას შეუძლია მნიშვნელოვნად გაახანგრძლივოს ტუმბოს სიცოცხლე მხოლოდ გაშვებული სკრინინგის დასრულებასთან შედარებით.
ბოლო ინსტალაციისთვის დაინერგა ხარჯზე ორიენტირებული გადაწყვეტა უჟანგავი ფოლადის მავთულის ბადესა და ESP-ს შორის ტერიტორიის იზოლაციისთვის. ეკრანის განყოფილების ზემოთ დამონტაჟებულია ქვევით მიმართული ჭიქის შემფუთავი. ჭიქის შემფუთავი მილის ზემოთ, ცენტრალური მილის დამატებითი პერფორაციები უზრუნველყოფს წარმოებული სითხის ნაკადის გზას ეკრანის შიგნიდან მიგრაციისთვის ESP-ის ზემოთ რგოლურ სივრცეში, სადაც სითხე შეიძლება შევიდეს შეფუთვაში.
ამ გადაწყვეტისთვის არჩეული უჟანგავი ფოლადის მავთულის ფილტრი რამდენიმე უპირატესობას გვთავაზობს უფსკრული 2D ქსელის ტიპებთან შედარებით. 2D ფილტრები ძირითადად ეყრდნობა ნაწილაკებს, რომლებიც მოიცავს ფილტრის ხარვეზებს ან სლოტებს ქვიშის ტომრების შესაქმნელად და ქვიშის კონტროლის უზრუნველსაყოფად. თუმცა, ვინაიდან ეკრანისთვის შესაძლებელია მხოლოდ ერთი უფსკრული მნიშვნელობის არჩევა, ეკრანი ხდება ძალიან მგრძნობიარე სითხის განაწილების ზომის მიმართ.
ამის საპირისპიროდ, უჟანგავი ფოლადის მავთულის ბადის ფილტრების სქელი ბადე უზრუნველყოფს მაღალ ფორიანობას (92%) და დიდ ღია ნაკადის არეალს (40%) წარმოებული ჭაბურღილის სითხისთვის. ფილტრი აგებულია უჟანგავი ფოლადის საწმისის ბადის შეკუმშვით და პირდაპირ პერფორირებული ცენტრალურ მილის გარშემო, შემდეგ კი მას ათავსებს პერფორირებულ მილში. არაერთგვაროვანი კუთხური ორიენტაცია (15 μm-დან 600 μm-მდე) საშუალებას აძლევს უვნებელ წვრილ ნაწილს მიედინოს 3D ნაკადის გზაზე ცენტრალური მილისკენ მას შემდეგ, რაც უფრო დიდი და მავნე ნაწილაკები დაიჭერს ბადეში. ამ საცრის ნიმუშებზე ქვიშის შეკავების ტესტირებამ აჩვენა, რომ ფილტრი ინარჩუნებს მაღალ გამტარიანობას. წარმოებული სითხეები. ეს უჟანგავი ფოლადის მატყლის ეკრანი შეიქმნა ძირითადი ოპერატორის მიერ 1980-იან წლებში სპეციალურად ორთქლის სტიმულირებულ რეზერვუარებში თვითმყოფადი ეკრანის დასრულებისთვის და აქვს წარმატებული ინსტალაციების დიდი გამოცდილება.
სარქველი შედგება ზამბარით დატვირთული სარქველისგან, რომელიც იძლევა ცალმხრივი გადინების საშუალებას მილის ძაფში წარმოების ზონიდან. ინსტალაციამდე ხვეული ზამბარის წინასწარი დატვირთვის რეგულირებით, სარქველი შეიძლება მორგებული იყოს, რათა მიაღწიოს აპლიკაციისთვის სასურველ ბზარის წნევას. როგორც წესი, სარქველი გადის უჟანგავი ფოლადის მავთულის ბადესა და რამდენიმე ESP-სა და მეორადი რეზერვისას შორის. ფოლადის ბადეები მუშაობს სერიულად, შუა სარქველს აქვს დაბალი ხრაშუნის წნევა, ვიდრე ყველაზე დაბალი სარქველი.
დროთა განმავლობაში ფორმირების ნაწილაკები ავსებენ რგოლურ არეალს ტუმბოს დამცავი ასამბლეის ეკრანის გარე ზედაპირსა და საწარმოო გარსაცმის კედელს შორის. ღრუს ქვიშით შევსების და ნაწილაკების კონსოლიდაციისას, წნევის ვარდნა ქვიშის ტომარაზე იზრდება. როდესაც წნევის ეს ვარდნა მიაღწევს წინასწარ განსაზღვრულ მნიშვნელობას, კონუსის სარქველი იხსნება და საშუალებას აძლევს ნაკადს ტუმბოს უშუალოდ ტუმბოს მეშვეობით. ქვიშა ეკრანის ფილტრის ექსტერიერის გასწვრივ. წნევის შემცირებული დიფერენციაციის გამო, ნაკადი განახლდება ეკრანზე და შემავალი სარქველი დაიხურება. ამიტომ, ტუმბოს შეუძლია ნახოს ნაკადი პირდაპირ სარქვლიდან მხოლოდ მოკლე დროში. ეს ახანგრძლივებს ტუმბოს სიცოცხლეს, რადგან ნაკადის უმეტესი ნაწილი სითხეა, რომელიც გაფილტრულია ქვიშის ეკრანზე.
ტუმბოს დაცვის სისტემა მუშაობდა შეფუთვით სამ სხვადასხვა ჭაბურღილში დელავერის აუზში აშშ-ში. მთავარი მიზანია შემცირდეს ESP დაწყებისა და გაჩერებების რაოდენობის შემცირება ქვიშასთან დაკავშირებული გადატვირთვის გამო და ESP ხელმისაწვდომობის გაზრდა წარმოების გასაუმჯობესებლად. ტუმბოს დაცვის სისტემა შეჩერებულია ESP სიმის ქვედა ბოლოდან. ქვიშასა და მყარ პროდუქტებთან დაკავშირებული დრო 75%-ით შემცირდა და ტუმბოს სიცოცხლე 22%-ზე მეტით გაიზარდა.
ჭაბურღილი. ESP სისტემა დამონტაჟდა ახალ საბურღისა და გატეხვის ჭაში მარტინის ოლქში, ტეხასი. ჭაბურღილის ვერტიკალური ნაწილი არის დაახლოებით 9000 ფუტი და ჰორიზონტალური ნაწილი ვრცელდება 12000 ფუტამდე, გაზომილი სიღრმე (MD). პირველი ორი დასრულებისთვის, ჩაღრმავებული მორევის ქვიშის გამყოფი სისტემა დაინსტალირებული იყო ექვსი li-დან. დანადგარები იმავე ტიპის ქვიშის გამყოფის გამოყენებით, დაფიქსირდა ESP-ის ოპერაციული პარამეტრების არასტაბილური ქცევა (დენის ინტენსივობა და ვიბრაცია). ამოღებული ESP დანადგარის დაშლის ანალიზმა აჩვენა, რომ მორევის გაზის გამყოფი კრებული დაბლოკილია უცხო ნივთიერებით, რომელიც დადგინდა, რომ იყო ქვიშა, რადგან ის არამაგნიტურია და არ რეაგირებს მჟავასთან.
ESP-ის მესამე ინსტალაციაში უჟანგავი ფოლადის მავთულის ბადემ შეცვალა ქვიშის გამყოფი, როგორც ESP ქვიშის კონტროლის საშუალება. ახალი ტუმბოს დაცვის სისტემის დაყენების შემდეგ, ESP-მა აჩვენა უფრო სტაბილური ქცევა, შეამცირა ძრავის დენის რყევების დიაპაზონი ~19 A-დან #2 ინსტალაციისთვის ~6,3 A-მდე ინსტალაციისთვის. წინა ინსტალაციამდე და მოიპოვა დამატებითი 100 psi წნევის ვარდნა.ESP გადატვირთვის გამორთვა მცირდება 100%-ით და ESP მუშაობს დაბალი ვიბრაციით.
ჭაბურღილი B. ერთ ჭაბურღილში, ნიუ-მექსიკოში, იუნისის მახლობლად, სხვა არატრადიციულ ჭაბურღილში დაყენებული იყო ESP, მაგრამ არ იყო ტუმბოს დაცვა. პირველადი ჩატვირთვის შემდეგ, ESP-მა დაიწყო არასტაბილური ქცევის გამოვლენა. დენის და წნევის რყევები დაკავშირებულია ვიბრაციის მწვერვალებთან. 137 დღის განმავლობაში ამ პირობების შენარჩუნების შემდეგ, ESP ვერ მოხერხდა და მეორე ტუმბოს ინსტალაცია დამონტაჟდა. აღადგინა წარმოება, ESP მუშაობდა ნორმალურად, სტაბილური ამპერაჟით და ნაკლები ვიბრაციით. გამოქვეყნების დროს ESP-ის მეორე პერსპექტივამ მიაღწია ექსპლუატაციას 300 დღეზე მეტს, რაც მნიშვნელოვანი გაუმჯობესებაა წინა ინსტალაციასთან შედარებით.
სისტემის მესამე ადგილზე ინსტალაცია განხორციელდა მენტონში, ტეხასის შტატში, ნავთობისა და გაზის სპეციალიზებული კომპანიის მიერ, რომელსაც განიცადა შეფერხებები და ESP-ის უკმარისობა ქვიშის წარმოების გამო და სურდა ტუმბოს მუშაობის გაუმჯობესება. .ახალი სისტემის ტუმბოს დამცავი მუშაობის შემდეგ, ESP-ს აქვს 22%-ით მეტი მუშაობის ვადა უფრო სტაბილური წნევის ვარდნით და უკეთესი ESP-თან დაკავშირებული მუშაობის დრო.
ექსპლუატაციის დროს ქვიშასა და მყარ ნაწილებთან დაკავშირებული გამორთვის რაოდენობა შემცირდა 75%-ით, 8 გადატვირთვის მოვლენიდან პირველ ინსტალაციაში ორამდე, ხოლო გადატვირთვის გამორთვის შემდეგ წარმატებული გადატვირთვების რაოდენობა გაიზარდა 30%-ით, პირველი ინსტალაციის 8-დან.მეორად ინსტალაციაში განხორციელდა სულ 12 ღონისძიება, სულ 8 მოვლენა, რამაც შეამცირა ელექტრული დატვირთვა აღჭურვილობაზე და გაზარდა ESP-ის ოპერაციული ვადა.
სურათი 5 გვიჩვენებს შემავალი წნევის უეცარი მატებას (ლურჯი), როდესაც უჟანგავი ფოლადის ბადე დაბლოკილია და სარქველის შეკრება გაიხსნება. ამ წნევის ხელმოწერამ შეიძლება კიდევ უფრო გააუმჯობესოს წარმოების ეფექტურობა ქვიშასთან დაკავშირებული ESP-ის წარუმატებლობის პროგნოზირებით, ასე რომ შეიძლება დაიგეგმოს ჩანაცვლების ოპერაციები სამუშაო რგოლებით.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, “Experimental analysis of swirl tube as downhole desander device”, SPE Paper 94673-MS, წარმოდგენილი SPE Latin America and Caribbean Petroleum Engineering Conference, რიო დე ჟანეირო, ბრაზილია, 20 ივნისი - 1004 თებერვალი./2004 თებერვალი. 73-MS.
ეს სტატია შეიცავს ელემენტებს SPE ქაღალდიდან 207926-MS, წარმოდგენილი აბუ დაბის ნავთობის საერთაშორისო გამოფენაზე და კონფერენციაზე აბუ დაბიში, UAE, 2021 წლის 15-18 ნოემბერს.
ყველა მასალა ექვემდებარება მკაცრად აღსრულებულ საავტორო უფლებების კანონებს, გთხოვთ, წაიკითხოთ ჩვენი წესები და პირობები, ქუქიების პოლიტიკა და კონფიდენციალურობის პოლიტიკა ამ საიტის გამოყენებამდე.