Сорғыны қорғау компоненттері сорғыларды құмнан қорғайтыны және дәстүрлі емес ұңғымалардағы ESP құрылғыларының қызмет ету мерзімін ұзартатыны дәлелденген. Бұл шешім шамадан тыс жүктемелер мен тоқтап қалуды тудыруы мүмкін сынық құмның және басқа қатты заттардың кері ағынын бақылайды. Қондыратын технология бөлшектер өлшемін бөлу белгісіздігімен байланысты мәселелерді жояды.
Мұнай ұңғымалары ЭСҚ-ға көбірек сүйенетіндіктен, электрлік суасты сорғы (ESP) жүйелерінің қызмет ету мерзімін ұзарту барған сайын маңызды бола түсуде. Жасанды көтергіш сорғылардың жұмыс істеу мерзімі мен өнімділігі өндірілетін сұйықтықтардағы қатты заттарға сезімтал. ESP жұмыс мерзімі мен өнімділігі қатты бөлшектердің көбеюіне байланысты айтарлықтай төмендеді. Сонымен қатар, ұңғыманың тоқтап қалу уақытын және ESP ауыстыру үшін қатты заттар жұмыс істеу жиілігін арттырады.
Жасанды көтергіш сорғылар арқылы жиі ағып тұратын қатты бөлшектерге қабат құмы, гидравликалық жаруға арналған пропанттар, цемент және эрозияға ұшыраған немесе коррозияға ұшыраған металл бөлшектері кіреді. Қатты заттарды бөлуге арналған ұңғыма технологиялары төмен тиімді циклондардан жоғары тиімді 3D тот баспайтын болаттан жасалған сым торларға дейін. Өндіріс кезінде сорғыларды үлкен бөлшектерден қорғау үшін қолданылады. Дегенмен, дәстүрлі емес ұңғымалар үзік-үзік шлак ағынына ұшырайды, соның нәтижесінде ұңғымадағы құйынды сепаратор технологиясы тек үзік-үзік жұмыс істейді.
ESP-терді қорғау үшін аралас құмды бақылау экрандарының және ұңғыма құйындысын тазартқыштардың бірнеше түрлі нұсқалары ұсынылды. Дегенмен, әрбір ұңғыма шығаратын қатты заттардың көлемінің таралуы мен көлемінің белгісіздігіне байланысты барлық сорғылардың қорғанысы мен өнімділігінде кемшіліктер бар. желінің әлеуеті және ұңғыма экономикасына теріс әсер етеді. Дәстүрлі емес ұңғымаларда тереңірек орнату тереңдігі таңдалады. Дегенмен, ұңғымалардың қаттылығы жоғары корпус бөліктеріндегі ұзын, қатты құмды бақылау жинақтарын тоқтата тұру үшін тегістеуіштерді және ер тығынды балшықтарды пайдалану ESP MTBF жақсартуларын шектейді. Бұл ішкі түтіктің тоттануының басқа бір ақауы жоқ.
2005 жылғы жұмыстың авторлары бөлу тиімділігі мұнайдың тұтқырлығына, ағынының жылдамдығына және бөлшектердің мөлшеріне байланысты екенін көрсету үшін циклондық түтікке негізделген (1-сурет) ұңғымадағы құмды сепаратордың тәжірибелік нәтижелерін ұсынды. қатты бөлшектердің өлшемін және мұнайдың тұтқырлығын арттыруды ескере отырып, 2-сурет. Әдеттегі циклондық түтік ұңғы сепараторы үшін бөлшек өлшемі ~100 мкм дейін төмендеген сайын бөлу тиімділігі ~10% дейін төмендейді.Сонымен қатар, ағын жылдамдығы артқан сайын құйынды сепаратор эрозия тозуына ұшырайды, бұл құрылымдық құрамдастардың қызмет ету мерзімін пайдалануына әсер етеді.
Келесі логикалық балама - анықталған ұяшық ені бар 2D құмды басқару экранын пайдалану. Бөлшектердің өлшемі мен таралуы кәдімгі немесе дәстүрлі емес ұңғыма өндірісінде қатты заттарды сүзу үшін экрандарды таңдау кезінде маңызды назар аударылады, бірақ олар белгісіз болуы мүмкін. Қатты заттар резервуардан келуі мүмкін, бірақ олар өкшеден өкшеге дейін өзгеруі мүмкін;балама ретінде, экранға гидравликалық сынудан құм сүзгілеу қажет болуы мүмкін. Кез келген жағдайда қатты заттарды жинау, талдау және сынау құны өте жоғары болуы мүмкін.
2D түтік экраны дұрыс конфигурацияланбаған болса, нәтижелер ұңғыманың үнемділігіне нұқсан келтіруі мүмкін. Тым кішкентай құм экранының саңылаулары мерзімінен бұрын бітеліп қалуға, тоқтап қалуға және жөндеу жұмыстарын жүргізу қажеттілігіне әкелуі мүмкін. Егер олар тым үлкен болса, олар қатты заттардың өндіріс процесіне еркін енуіне мүмкіндік береді, бұл мұнай құбырларын коррозияға ұшыратады, жасанды тазарту беттерін және құмтастарды тазарту сорғыларын зақымдауы мүмкін. .Бұл жағдай сорғының қызмет ету мерзімін ұзарта алатын және құм өлшемдерінің кең таралуын қамтитын қарапайым, үнемді шешімді талап етеді.
Осы қажеттілікті қанағаттандыру үшін, нәтижесінде алынған қатты заттардың таралуына сезімтал емес, тот баспайтын болаттан жасалған сым тормен үйлесімде клапан жинақтарын пайдалану бойынша зерттеу жүргізілді. Зерттеулер айнымалы кеуек өлшемі мен 3D құрылымы бар тот баспайтын болаттан жасалған сым тордың әртүрлі өлшемдегі қатты заттарды тиімді басқара алатындығын көрсетті, нәтижесінде алынған қатты заттардың бөлшектердің өлшемдерінің таралуын білмей-ақ, болаттың барлық өлшемдерін құмсыз, болаттың өлшемдерін тиімді басқара алады. қосымша екінші сүзу қажеттілігі.
Экранның астыңғы жағында орнатылған клапан жинағы ESP шығарылғанша өндірісті жалғастыруға мүмкіндік береді. Ол экран көпір салынғаннан кейін ESP-нің бірден алынуын болдырмайды. Алынған кіріс құмды басқару экраны мен клапан жинағы сұйықтық ағынын тазарту арқылы өндіріс кезінде ESP, штанга көтеру сорғылары мен газ көтергіш аяқталымдарын қатты заттардан қорғайды және әртүрлі жағдайларды қайта қызмет ету үшін үнемді шешімді қамтамасыз етеді.
Бірінші буын сорғы қорғанысының дизайны. Тот баспайтын болаттан жасалған жүнді экрандарды пайдаланатын сорғы қорғаныс жинағы Батыс Канададағы ESP-ті өндіріс кезінде қатты заттардан қорғау үшін бумен жұмыс істейтін гравитациялық дренаждық ұңғымада орналастырылған. Экрандар өндіріс тізбегіне кірген кезде өндірістік сұйықтықтан зиянды қатты заттарды сүзеді. Өндіріс тізбегінің ішінде сұйықтықтар ESP кірісі мен экраны арасындағы экранның жұмыс істеуін қамтамасыз ете алады. l өндірістік аймақ пен жоғарғы ұңғыма оқпанының арасындағы оқшаулау.
Өндіріс уақытында экран мен қаптаманың арасындағы сақиналы кеңістік құммен көпірленуге бейім, бұл ағынның кедергісін арттырады. Сайып келгенде, сақиналы көпір толығымен бітеліп, ағынды тоқтатады және 3-суретте көрсетілгендей, ұңғыма оқпандары мен өндіру тізбегі арасында қысым дифференциалын жасайды. Бұл кезде сұйықтық бұдан былай ESP-ге ағып кете алмайды және аяқтау тізбегін тарту керек.Қатты заттарды өндіруге қатысты бірқатар айнымалыларға байланысты, экрандағы қатты заттар көпірі арқылы ағынды тоқтату үшін қажетті ұзақтық ESP-ге қатты заттар тиелген сұйықтықты жерге түсіру арасындағы орташа уақытты айдауға мүмкіндік беретін ұзақтықтан аз болуы мүмкін, сондықтан компоненттердің екінші буыны әзірленді.
Екінші буын сорғы қорғанысы жинағы. PumpGuard* кіріс құмды басқару экраны мен клапан құрастыру жүйесі 4-суреттегі REDA* сорғының астында ілулі тұр, бұл дәстүрлі емес ESP аяқталуының мысалы. Ұңғыма өндірілгеннен кейін экран өндірістегі қатты заттарды сүзеді, бірақ құммен баяу көпір жасай бастайды және қысым дифференциалын жасайды. Бұл клапанның қысымы әртүрлі ағынға жеткенде, клапанның қысымы тікелей ашылады. түтік тізбегіне ESP-ге түседі. Бұл ағын экранның сыртқы жағындағы құм дорбаларының ұстағышын босатып, экрандағы қысым дифференциалын теңестіреді. Құм сақинадан еркін шығып кетеді, бұл экран арқылы ағынның кедергісін азайтады және ағынның қалпына келуіне мүмкіндік береді. Дифференциалды қысым төмендеген сайын, клапан өзінің жабық күйіне оралады және бұл СП қалыпты айналымға оралғанша. e қызмет көрсетуге арналған. Осы мақалада ерекшеленген жағдайлық зерттеулер жүйенің тек жұмыс істеп тұрған скринингті аяқтаумен салыстырғанда сорғының қызмет ету мерзімін айтарлықтай ұзартуға қабілетті екенін көрсетеді.
Жақында орнату үшін тот баспайтын болаттан жасалған тор мен ESP арасындағы аймақты оқшаулау үшін шығындарға негізделген шешім енгізілді. Төмен қарайтын шыныаяқ орауыш экран бөлігінің үстіне орнатылған. Тостаған орауыштың үстінде қосымша орталық түтік перфорациялары өндірілген сұйықтықтың экранның ішкі бөлігінен ораушы үстіндегі сақиналы кеңістікке өтуі үшін ағын жолын қамтамасыз етеді, мұнда сұйықтық ESP ішіне енеді.
Бұл шешім үшін таңдалған тот баспайтын болаттан жасалған торлы тор сүзгісі саңылауларға негізделген 2D тор түрлерімен салыстырғанда бірнеше артықшылықтарды ұсынады. 2D сүзгілері құм дорбаларын құру және құмды бақылауды қамтамасыз ету үшін негізінен сүзгі саңылаулары немесе ойықтарды қамтитын бөлшектерге сүйенеді. Дегенмен, экран үшін тек бір саңылау мәнін таңдауға болатындықтан, экран өндірілген сұйықтықтың бөлшектер өлшемін бөлуге өте сезімтал болады.
Керісінше, тот баспайтын болаттан жасалған торлы торлы сүзгілердің қалың торлы төсеніші өндірілген ұңғыма сұйықтығы үшін жоғары кеуектілікті (92%) және үлкен ашық ағын алаңын (40%) қамтамасыз етеді. Сүзгі тот баспайтын болаттан жасалған жүнді торды қысу және оны тікелей перфорацияланған орталық түтіктің айналасына орау арқылы жасалады, содан кейін оны түтіктің орталық ұшында перфорацияланған қорғағыш қақпақтың ішіне қаптайды. Біркелкі емес бұрыштық бағдар (15 мкм-ден 600 мкм-ге дейін) үлкенірек және зиянды бөлшектер тордың ішінде ұсталып қалғаннан кейін орталық түтікке қарай 3D ағыны жолымен зиянсыз ұсақ бөлшектердің ағуына мүмкіндік береді. Бұл електің үлгілеріндегі құм ұстау сынағы сүзгінің бұл сұйықтықтың «өте қабілеттілігін» сақтайтынын көрсетті. сүзгі кездескен өндірілген сұйықтықтардың барлық бөлшектер өлшемін бөлуді өңдей алады. Бұл тот баспайтын болаттан жасалған жүннен жасалған экран 1980-ші жылдары ірі оператормен арнайы бумен ынталандырылған резервуарлардағы дербес экранды аяқтау үшін әзірленген және сәтті орнатулардың үлкен тәжірибесі бар.
Клапан жинағы өндірістік аймақтан құбырлар тізбегіне бір жақты ағынды жіберуге мүмкіндік беретін серіппелі клапаннан тұрады. Орнату алдында орам серіппесін алдын ала жүктеуді реттеу арқылы клапанды қолданбаға қажетті крекинг қысымына қол жеткізу үшін теңшеуге болады. Әдетте, клапан тот баспайтын болаттан жасалған тордың астынан екінші реттік ағын жолын қамтамасыз ету үшін жұмыс істейді, резервуар мен бірнеше болат клапандары мен бірнеше сериялы резервуарларда жұмыс істейді. ортаңғы клапанның крекинг қысымы ең төменгі клапанға қарағанда төмен.
Уақыт өте келе қабат бөлшектері сорғы қорғағышы жинағының экранының сыртқы беті мен өндірістік корпустың қабырғасы арасындағы сақиналы аумақты толтырады. Қуыс құмға толған сайын және бөлшектер шоғырланған сайын құм дорбасындағы қысымның төмендеуі артады. Бұл қысымның төмендеуі алдын ала белгіленген мәнге жеткенде, конус клапаны ашылады және сорғы кірісі арқылы тікелей ағып кетуге мүмкіндік береді, ал алдыңғы сатыдағы құм ағыны бойымен жоғары қарай құм. экран сүзгінің сырты. Қысым дифференциалының төмендеуіне байланысты экран арқылы ағын қайта басталады және қабылдау клапаны жабылады. Сондықтан сорғы клапаннан қысқа уақыт ішінде ағынды тікелей көре алады. Бұл сорғының қызмет ету мерзімін ұзартады, өйткені ағынның көп бөлігі құм экраны арқылы сүзілген сұйықтық болып табылады.
Сорғыны қорғау жүйесі Америка Құрама Штаттарының Делавэр бассейніндегі үш түрлі ұңғымадағы орауыштармен жұмыс істеді. Негізгі мақсат - құммен байланысты шамадан тыс жүктемелерге байланысты ESP іске қосылуы мен тоқтауларының санын азайту және өндірісті жақсарту үшін ESP қолжетімділігін арттыру. Сорғыны қорғау жүйесі ESP жолының төменгі ұшынан ілулі тұр. Мұнай ұңғымасының жұмысының нәтижелері сорғыны орнатудың тұрақты өнімділігін және сорғыны орнатудың жаңа технологиясын көрсетті. жүйеге, құмға және қатты заттарға байланысты тоқтап қалу 75%-ға қысқарды және сорғының қызмет ету мерзімі 22%-дан астамға артты.
Ұңғыма. Техас штатының Мартин округіндегі жаңа бұрғылау және жару ұңғымасында ESP жүйесі орнатылды. Ұңғыманың тік бөлігі шамамен 9 000 фут, ал көлденең бөлігі 12 000 футқа дейін созылады, өлшенген тереңдігі (MD). Алғашқы екі аяқтау үшін ұңғыманың құйынды құмды сепаратор жүйесі алты бөліктен тұратын ESP қосындысы ретінде орнатылды. бір типті құм сепараторын қолданатын қондырғыларда, ESP жұмыс параметрлерінің тұрақсыз мінез-құлқы (ағымдық қарқындылық және діріл) байқалды. Тартылған ESP қондырғысын бөлшектеу талдауы құйынды газды сепаратор жинағының бөгде заттармен бітеліп қалғанын анықтады, ол магниттік емес және қышқылмен химиялық реакцияға түспейтіндіктен құм болып анықталды.
Үшінші ESP қондырғысында тот баспайтын болаттан жасалған тор тор ESP құмын бақылау құралы ретінде құм сепараторын ауыстырды. Жаңа сорғыны қорғау жүйесін орнатқаннан кейін ESP тұрақтырақ әрекет көрсетті, қозғалтқыш тогы ауытқуының диапазонын №2 орнату үшін ~19 А-дан №3 орнату үшін ~6,3 А дейін азайтты. Діріл тұрақтырақ және қысымның төмендеуі тенденциясы да 75% төмендеді. алдыңғы орнату және қосымша 100 psi қысымның төмендеуіне ие болды. ESP шамадан тыс жүктеме өшірулері 100% азаяды және ESP төмен дірілмен жұмыс істейді.
В ұңғымасы. Юниске (Нью-Мексико штаты) жақын бір ұңғымада басқа дәстүрлі емес ұңғымада ESP орнатылған, бірақ сорғы қорғанысы жоқ. Бастапқы жүктеуден кейін ESP тұрақсыз әрекет көрсете бастады. Ток пен қысымның ауытқуы діріл сілкінісімен байланысты. Осы шарттарды 137 күн бойы сақтағаннан кейін ESP жүйесі істен шықты және ESP жаңа қорғаныс жүйесімен ауыстырылды. өндіріс жақсы қалпына келтірілді, ESP тұрақты ток күшімен және аз дірілмен қалыпты жұмыс істеп тұрды. Жарияланған кезде ESP екінші жұмысы 300 күннен астам жұмыс істеуге жетті, бұл алдыңғы орнатумен салыстырғанда айтарлықтай жақсарды.
C ұңғымасы. Жүйенің үшінші орнында орнатуы Техас штатының Ментон қаласында мұнай және газ мамандандырылған компаниясы болды, ол құм өндірісіне байланысты үзілістер мен ESP ақауларын бастан кешірді және сорғының жұмыс уақытын жақсартқысы келді. Операторлар әдетте әрбір ESP ұңғымасында төсемі бар ұңғымадағы құмды сепараторларды іске қосады. Дегенмен, төсем құммен толтырылғаннан кейін, сепаратор құмның ағып кетуіне, сорғы учаскесінің шөгуіне және сорғы бөлімінде жоғалуына мүмкіндік береді. Жаңа жүйені сорғы қорғағышымен іске қосқаннан кейін, ESP тұрақты қысымның төмендеуімен және ESP-ке қатысты жақсы жұмыс уақытымен 22% ұзағырақ жұмыс істеу мерзіміне ие болады.
Жұмыс кезінде құм және қатты заттармен байланысты өшірулер саны 75%-ға азайды, бірінші орнатудағы 8 шамадан тыс жүктеу оқиғасынан екінші орнатуда екіге дейін, ал шамадан тыс жүктемені өшіргеннен кейін сәтті қайта қосулар саны бірінші қондырғыдағы 8-ден 30%-ға өсті.Жабдықтағы электр кернеуін төмендететін және ESP пайдалану мерзімін арттыратын жалпы 12 іс-шара, барлығы 8 іс-шара қайталама қондырғыда орындалды.
5-суретте тот баспайтын болаттан жасалған тор бітеліп, клапан жинағы ашылған кезде қабылдау қысымының кенет артуы (көк) көрсетілген. Бұл қысым белгісі құммен байланысты ESP ақауларын болжау арқылы өндіріс тиімділігін одан әрі жақсарта алады, сондықтан жөндеу қондырғыларымен ауыстыру операцияларын жоспарлауға болады.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, “Experimental analysis of swirl tube as ұңғыманы тазартқыш құрылғы,” SPE Paper 94673-MS, SPE Latin America and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Рио-де-Жанейро, Бразилия, 20 маусым – 23 ақпан, http://120.05.2019//120.02. -MS.
Бұл мақалада 207926-MS 207926-MS SPE қағазының элементтері бар, Абу-Даби халықаралық мұнай көрмесі мен конференциясында Абу-Дабиде, БАӘ, 15-18 қараша 2021 ж.
Барлық материалдар қатаң түрде орындалатын авторлық құқық заңдарына бағынады, осы сайтты пайдаланбас бұрын Шарттарымыз бен шарттарымызды, Cookie файлдары саясатын және Құпиялылық саясатын оқып шығыңыз.