Il-komponenti tal-protezzjoni tal-pompi ġew ippruvati li jipproteġu l-pompi mir-ramel u jestendu l-ħajja operattiva tal-ESPs f'bjar mhux konvenzjonali. Din is-soluzzjoni tikkontrolla l-fluss lura ta 'ramel frac u solidi oħra li jistgħu jikkawżaw tagħbija żejda u ħin ta' waqfien. It-teknoloġija li tippermetti telimina l-problemi assoċjati mal-inċertezza tad-distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli.
Hekk kif aktar u aktar bjar taż-żejt jiddependu fuq l-ESP, l-estensjoni tal-ħajja tas-sistemi tal-ippumpjar elettriku sommerġibbli (ESP) issir dejjem aktar importanti. Il-ħajja operattiva u l-prestazzjoni tal-pompi tal-lift artifiċjali huma sensittivi għal solidi fil-fluwidi prodotti. Il-ħajja operattiva u l-prestazzjoni tal-ESP naqsu b'mod sinifikanti biż-żieda fil-partiċelli solidi.
Partiċelli solidi li spiss jgħaddu minn pompi tal-lift artifiċjali jinkludu ramel ta 'formazzjoni, proppants ta' ksur idrawliċi, siment, u partiċelli tal-metall imnaqqxa jew imsadda. Teknoloġiji ta 'downhole iddisinjati biex jisseparaw solidi jvarjaw minn ċikluni ta' effiċjenza baxxa għal xibka tal-wajer ta 'l-istainless steel 3D ta' effiċjenza għolja. Il-bjar konvenzjonali huma soġġetti għal fluss ta 'slug intermittenti, li jirriżulta fit-teknoloġija eżistenti tas-separatur tal-vortex downhole taħdem biss b'mod intermittenti.
Diversi varjanti differenti ta 'skrins ta' kontroll tar-ramel magħquda u disanders vortiċi downhole ġew proposti biex jipproteġu l-ESPs. Madankollu, hemm lakuni fil-prestazzjoni tal-protezzjoni u l-produzzjoni tal-pompi kollha minħabba l-inċertezza fid-distribuzzjoni tad-daqs u l-volum ta 'solidi prodotti minn kull bir. ekonomija sew.Fondi ta 'issettjar aktar profondi huma preferuti f'bjar mhux konvenzjonali.Madankollu, l-użu ta' de-sanders u ankri tat-tajn maskili biex jissospendu assemblaġġi twal u riġidi ta 'kontroll tar-ramel f'sezzjonijiet ta' casing b'severità għolja ta 'dogleg limitati titjib ESP MTBF.Korrużjoni tat-tubu ta' ġewwa hija aspett ieħor ta 'dan id-disinn li ma ġiex evalwat b'mod adegwat.
L-awturi ta 'dokument tal-2005 ippreżentaw riżultati sperimentali ta' separatur tar-ramel downhole ibbażat fuq tubu ċiklun (Figura 1), li tiddependi fuq l-azzjoni taċ-ċiklun u l-gravità, biex juru li l-effiċjenza tas-separazzjoni tiddependi fuq il-viskożità taż-żejt, ir-rata tal-fluss u d-daqs tal-partiċelli. viskożità, Figura 2.Għal separatur tipiku ta 'downhole ta' tubu taċ-ċiklun, l-effiċjenza tas-separazzjoni tinżel għal ~10% hekk kif id-daqs tal-partiċelli jinżel għal ~100 µm.Barra minn hekk, hekk kif ir-rata tal-fluss tiżdied, is-separatur tal-vortiċi huwa suġġett għal xedd ta 'erożjoni, li jaffettwa l-użu tal-ħajja tal-komponenti strutturali.
L-alternattiva loġika li jmiss hija li tuża skrin ta 'kontroll tar-ramel 2D b'wisa' ta 'slot definita. Id-daqs u d-distribuzzjoni tal-partiċelli huma konsiderazzjonijiet importanti meta jintgħażlu skrins biex jiffiltraw is-solidi fil-produzzjoni tal-bir konvenzjonali jew mhux konvenzjonali, iżda jistgħu jkunu mhux magħrufa. Is-solidi jistgħu jiġu mill-ġibjun, iżda jistgħu jvarjaw minn għarqub għal għarqub;alternattivament, l-iskrin jista 'jkollu bżonn jiffiltra ramel minn ksur idrawliku.Fi kwalunkwe każ, l-ispiża tal-ġbir, l-analiżi u l-ittestjar tas-solidi tista' tkun projbittiva.
Jekk l-iskrin tat-tubi 2D ma jkunx ikkonfigurat sew, ir-riżultati jistgħu jikkompromettu l-ekonomija tal-bir. Il-fetħiet tal-iskrin tar-ramel li huma żgħar wisq jistgħu jirriżultaw fi twaħħil prematur, għeluq u l-ħtieġa għal workovers ta 'rimedju. soluzzjoni sempliċi u kost-effettiva li tista 'testendi l-ħajja tal-pompa u tkopri distribuzzjoni wiesgħa ta' daqsijiet tar-ramel.
Biex tissodisfa din il-ħtieġa, sar studju dwar l-użu ta 'assemblaġġi tal-valv flimkien ma' xibka tal-wajer tal-istainless steel, li hija insensittiva għad-distribuzzjoni tas-solidi li tirriżulta. filtrazzjoni sekondarja.
Assemblaġġ ta 'valv immuntat fuq il-qiegħ tal-iskrin jippermetti li l-produzzjoni tkompli sakemm l-ESP jinġibed 'il barra. Tipprevjeni li l-ESP jiġi rkuprat immedjatament wara li l-iskrin jingħalaq.
Disinn ta 'protezzjoni tal-pompa tal-ewwel ġenerazzjoni. Assemblaġġ ta' protezzjoni tal-pompa bl-użu ta 'skrins tas-suf tal-istainless steel ġie skjerat f'bir ta' drenaġġ bil-gravità assistit bil-fwar fil-Punent tal-Kanada biex jipproteġi l-ESP minn solidi waqt il-produzzjoni. żona u l-bore ta’ fuq.
Matul iż-żmien tal-produzzjoni, l-ispazju annulari bejn l-iskrin u l-kisi għandu tendenza li jgħaqqad bir-ramel, li jżid ir-reżistenza tal-fluss.Skont numru ta 'varjabbli relatati mal-produzzjoni tas-solidi, it-tul meħtieġ biex jitwaqqaf il-fluss mill-pont tas-solidi fuq l-iskrin jista' jkun inqas mit-tul li jippermetti lill-ESP biex tippompja l-ħin medju tal-fluwidu mgħobbi solidi bejn il-fallimenti lejn l-art, għalhekk it-tieni ġenerazzjoni ta 'komponenti ġiet żviluppata.
L-assemblaġġ tal-protezzjoni tal-pompa tat-tieni ġenerazzjoni. L-iskrin tal-kontroll tar-ramel tad-daħla PumpGuard * u s-sistema ta 'assemblaġġ tal-valv hija sospiża taħt il-pompa REDA * fil-Figura 4, eżempju ta' tlestija ESP mhux konvenzjonali. Ladarba l-bir ikun qed jipproduċi, l-iskrin jiffiltra s-solidi fil-produzzjoni, iżda se jibda bil-mod jgħaqqad mar-ramel u joħloq pressjoni differenzjali. fis-sekwenza tat-tubi għall-ESP.Dan il-fluss ugwalizza l-pressjoni differenzjali madwar l-iskrin, illaxkar il-qabda tal-boroż tar-ramel fuq barra tal-iskrin.Ir-ramel huwa liberu li jinqala 'mill-anulu, li jnaqqas ir-reżistenza tal-fluss mill-iskrin u jippermetti li jerġa' jibda l-fluss. studji enfasizzati f'dan l-artikolu juru li s-sistema hija kapaċi testendi b'mod sinifikanti l-ħajja tal-pompa meta mqabbla mat-twettiq tat-tlestija tal-iskrinjar waħdu.
Għall-installazzjoni reċenti, ġiet introdotta soluzzjoni mmexxija mill-ispejjeż għall-iżolament taż-żona bejn ix-xibka tal-wajer tal-istainless steel u l-ESP.A packer ta 'tazza li jħares 'l isfel huwa mmuntat fuq is-sezzjoni tal-iskrin.
Il-filtru tal-malji tal-wajer tal-istainless steel magħżul għal din is-soluzzjoni joffri diversi vantaġġi fuq tipi ta 'malji 2D ibbażati fuq vojt. Il-filtri 2D jiddependu primarjament fuq partiċelli li jkopru lakuni fil-filtri jew slots biex jibnu boroż tar-ramel u jipprovdu kontroll tar-ramel.
B'kuntrast, is-sodda tal-malji ħoxna tal-filtri tal-wajer tal-istainless steel jipprovdi porożità għolja (92%) u żona ta 'fluss miftuħ kbir (40%) għall-fluwidu tal-bore prodott. orjentazzjoni ngolari (li jvarjaw minn 15 µm sa 600 µm) tippermetti multi li ma jagħmlux ħsara jgħaddu tul passaġġ ta 'fluss 3D lejn it-tubu ċentrali wara li partiċelli akbar u ta' ħsara jkunu maqbuda fil-malji. .Dan l-iskrin tas-suf ta 'l-istainless steel ġie żviluppat minn operatur ewlieni fis-snin tmenin speċifikament għal tlestiji ta' skrin li fihom infushom f'ġibjuni stimulati bil-fwar u għandu rekord estensiv ta 'installazzjonijiet ta' suċċess.
L-assemblaġġ tal-valv jikkonsisti f'valv mgħobbi bir-rebbiegħa li jippermetti fluss f'direzzjoni waħda fis-sekwenza tat-tubi miż-żona tal-produzzjoni. Billi taġġusta l-preload tar-rebbiegħa tal-coil qabel l-installazzjoni, il-valv jista 'jiġi personalizzat biex tinkiseb il-pressjoni tal-qsim mixtieqa għall-applikazzjoni. valv li għandu pressjoni ta 'qsim aktar baxxa mill-valv l-aktar baxx.
Maż-żmien, il-partiċelli tal-formazzjoni jimlew iż-żona annulari bejn il-wiċċ ta 'barra tal-iskrin tal-assemblaġġ tal-protettur tal-pompa u l-ħajt tal-casing tal-produzzjoni. Minħabba d-differenza fil-pressjoni mnaqqsa, il-fluss jerġa 'jibda mill-iskrin u l-valv tad-dħul se jagħlaq. Għalhekk, il-pompa tista' tara biss il-fluss direttament mill-valv għal perjodu qasir ta 'żmien. Dan itawwal il-ħajja tal-pompa, peress li ħafna mill-fluss huwa l-fluwidu ffiltrat mill-iskrin tar-ramel.
Is-sistema ta' protezzjoni tal-pompa kienet operata b'dawk li jippakkjaw fi tliet bjar differenti fil-Baċir ta' Delaware fl-Istati Uniti. il-ħin tnaqqas b'75% u l-ħajja tal-pompa żdiedet b'aktar minn 22%.
Ġiet installata sistema ESP f'bir ġdid għat-tħaffir u l-qsim f'Martin County, Texas. Il-porzjon vertikali tal-bir huwa madwar 9,000 pied u l-porzjon orizzontali testendi għal 12,000 pied, fond imkejjel (MD). imġieba tal-parametri operattivi ESP (intensità tal-kurrent u vibrazzjoni) ġiet osservata.Analiżi taż-żarmar tal-unità ESP miġbuda żvelat li l-assemblaġġ tas-separatur tal-gass vortiċi kien misdud b'materja barranija, li ġie determinat li huwa ramel minħabba li mhuwiex manjetiku u ma jirreaġixxix kimikament mal-aċidu.
Fit-tielet installazzjoni ESP, xibka tal-wajer tal-istainless steel issostitwixxa s-separatur tar-ramel bħala mezz ta 'kontroll tar-ramel ESP. Wara l-installazzjoni tas-sistema ta' protezzjoni tal-pompa l-ġdida, l-ESP wera imġieba aktar stabbli, u naqqas il-firxa ta 'varjazzjonijiet tal-kurrent tal-mutur minn ~ 19 A għall-installazzjoni #2 sa ~ 6.3 A għall-installazzjoni #3.Il-vibrazzjoni hija aktar stabbli u t-tendenza hija mnaqqsa b'75 %. 0 psi ta 'waqgħa tal-pressjoni. L-għeluq ta' tagħbija żejda ta 'l-ESP huma mnaqqsa b'100% u l-ESP jaħdem b'vibrazzjoni baxxa.
Ukoll B. F'bir wieħed ħdejn Eunice, New Mexico, bir ieħor mhux konvenzjonali kellu ESP installat iżda l-ebda protezzjoni tal-pompa. amperaġġ ble u inqas vibrazzjoni.Fiż-żmien tal-pubblikazzjoni, it-tieni ġirja ta 'ESP kienet laħqet aktar minn 300 jum ta' tħaddim, titjib sinifikanti fuq l-installazzjoni preċedenti.
Ukoll C.It-tielet installazzjoni fuq il-post tas-sistema kienet f'Mentone, Texas, minn kumpanija ta 'speċjalità taż-żejt u tal-gass li esperjenzat qtugħ u fallimenti ESP minħabba l-produzzjoni tar-ramel u riedu jtejbu l-ħin tal-pompa. Operaturi tipikament imexxu separaturi tar-ramel downhole b'inforra f'kull bir ESP. Wara li tħaddem is-sistema l-ġdida bil-protettur tal-pompa, l-ESP għandu ħajja operattiva itwal ta '22% bi tnaqqis fil-pressjoni aktar stabbli u uptime aħjar relatat mal-ESP.
In-numru ta 'għeluq ta' ramel u solidi relatati ma 'l-operazzjoni naqas b'75%, minn 8 avvenimenti ta' tagħbija żejda fl-ewwel installazzjoni għal tnejn fit-tieni installazzjoni, u n-numru ta 'startjar mill-ġdid b'suċċess wara għeluq ta' tagħbija żejda żdied bi 30%, minn 8 fl-ewwel installazzjoni.Total ta’ 12-il avveniment, għal total ta’ 8 avveniment, saru fl-installazzjoni sekondarja, li naqqsu l-istress elettriku fuq it-tagħmir u żiedu l-ħajja operattiva tal-ESP.
Il-Figura 5 turi ż-żieda f'daqqa fil-firma tal-pressjoni tad-dħul (blu) meta l-malja tal-istainless steel tkun imblukkata u l-assemblaġġ tal-valv jinfetaħ.Din il-firma tal-pressjoni tista 'ttejjeb aktar l-effiċjenza tal-produzzjoni billi tbassar fallimenti ESP relatati mar-ramel, għalhekk jistgħu jiġu ppjanati operazzjonijiet ta' sostituzzjoni b'rigs workover.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, “Experimental analysis of swirl tube as downhole desander device,” SPE Paper 94673-MS, ippreżentata fil-Konferenza SPE tal-Amerika Latina u l-Karibew dwar l-Inġinerija tal-Pitrolju, Rio de Janeiro, Brażil, 20 ta’ Ġunju – 23 ta’ Frar, 2005.https://doi.217310.
Dan l-artikolu fih elementi mid-dokument SPE 207926-MS, ippreżentat fil-Wirja u Konferenza Internazzjonali tal-Pitrolju ta' Abu Dhabi f'Abu Dhabi, UAE, 15-18 ta' Novembru 2021.
Il-materjali kollha huma soġġetti għal-liġijiet tad-drittijiet tal-awtur infurzati b'mod strett, jekk jogħġbok aqra t-Termini u Kundizzjonijiet, il-Politika tal-Cookies u l-Politika ta 'Privatezza tagħna qabel tuża dan is-sit.