Ҷузъҳои муҳофизати насос собит шудаанд, ки насосҳоро аз қум муҳофизат мекунанд ва мӯҳлати кори ESP-ҳоро дар чоҳҳои ғайримуқаррарӣ дароз мекунанд. Ин ҳалли бозгашт ҷараёни реги фрак ва дигар моддаҳои сахтро назорат мекунад, ки метавонад боиси изофабориҳо ва вақти бекорӣ гардад. Технологияи фаъолкунанда мушкилоти марбут ба номуайянии тақсимоти андозаи зарраҳоро бартараф мекунад.
Азбаски шумораи бештари чоҳҳои нафт ба ESP такя мекунанд, дароз кардани мӯҳлати кори системаҳои обкашии барқии зериобӣ (ESP) муҳимтар мегардад. Муҳлати корӣ ва кори насосҳои бардорандаи сунъӣ ба моддаҳои сахт дар моеъҳои истеҳсолшуда ҳассос мебошанд. Муҳлати корӣ ва иҷрои ESP бо афзоиши зарраҳои сахт ба таври назаррас коҳиш ёфт. Илова бар ин, басомади бекористии чоҳҳои сахтро иваз мекунад.
Зарраҳои сахте, ки аксар вақт тавассути насосҳои сунъии лифт ҷараён мегиранд, қумҳои ташаккулёбанда, пропантҳои гидравликии шикаста, семент ва зарраҳои металлии эрозияшуда ё зангзадаро дар бар мегиранд. Технологияҳои зериобӣ барои ҷудо кардани ҷузъҳои сахт аз сиклонҳои камсамар то 3D-и баландсифати сими зангногир истифода мешаванд. ly барои ҳифзи насосҳо аз зарраҳои калон ҳангоми истеҳсол истифода мешавад. Аммо, чоҳҳои ғайримуқаррарӣ ба ҷараёни фосилавии slug дучор мешаванд, ки дар натиҷа технологияи мавҷудаи ҷудокунандаи гирдоби поёноб танҳо фосилавӣ кор мекунад.
Якчанд вариантҳои гуногуни экранҳои омехтаи назорати қум ва десандерҳои гирдоби зериобӣ барои муҳофизати ESP-ҳо пешниҳод карда шуданд. Аммо, дар ҳифз ва иҷрои истеҳсолии ҳамаи насосҳо аз сабаби номуайянӣ дар тақсимоти ҳаҷм ва ҳаҷми моддаҳои сахти аз ҷониби ҳар як чоҳ тавлидшуда норасоиҳо мавҷуданд. Номаълумӣ дарозии ҷузъҳои назорати қумро зиёд мекунад ва ба ин васила метавонад ESP-ро маҳдуд созад, ки ESP-ро коҳиш диҳад. Потенсиали хат ва ба иқтисодиёти чоҳ таъсири манфӣ мерасонад. Дар чоҳҳои ғайримуқаррарӣ чуқурии амиқтар бартарӣ дода мешавад. Бо вуҷуди ин, истифодаи де-сандерҳо ва лангарҳои лойи мардона барои боздоштани узвҳои дароз ва сахти назорати қум дар қисмҳои қубур бо шиддатнокии баланди беҳбудии ESP MTBF маҳдуд аст. Занг задани трубаи дарунӣ як чизи дигаре нест.
Муаллифони коғаз дар соли 2005 натиҷаҳои таҷрибавии сепаратори қумро дар асоси найчаи сиклонӣ пешниҳод карданд (Расми 1), ки аз таъсири сиклон ва вазнинии сиклон вобаста буд, то нишон диҳад, ки самаранокии ҷудошавӣ аз часпакии нафт, суръати ҷараён ва андозаи заррачаҳо вобаста аст. бо назардошти андозаи зарраҳои сахт ва афзоиши часпакии нафт, расми 2. Барои сепаратори маъмулии қубури сиклонӣ, самаранокии ҷудокунӣ то ~10% коҳиш меёбад, зеро андозаи заррача то ~100 мкм паст мешавад.Илова бар ин, бо афзоиши суръати ҷараён, ҷудокунандаи гирдоб ба фарсудашавии эрозия дучор мешавад, ки ба истифодаи ҳаёти ҷузъҳои сохторӣ таъсир мерасонад.
Дар алтернативаи мантиқии навбатӣ аст, ки ба истифода экрани назорати қум 2D бо width.Particle ковокии муайян. Андозаи заррачаҳо ва тақсимоти мулоҳизаҳои муҳим ҳангоми интихоби экранҳо барои филтр маводи сахт дар истеҳсоли чоҳ анъанавӣ ё ғайримуқаррарӣ мебошанд, вале онҳо шояд unknown.The сахт метавонад аз обанбор омада, вале онҳо метавонанд аз пошнаи ба пошна фарқ;Интихобан, экран метавонад филтр кардани қумро аз шикастани гидравликӣ лозим ояд. Дар ҳар ду ҳолат, арзиши ҷамъоварӣ, таҳлил ва санҷиш метавонад хеле зиёд бошад.
Агар экрани қубури 2D дуруст танзим карда нашавад, натиҷаҳо метавонанд иқтисодии чоҳро зери хатар гузоранд. Кушодани экрани қум, ки хеле хурд аст, боиси бармаҳал пайваст шудан, қатъшавӣ ва зарурати коркарди ислоҳӣ мегардад. .Ин вазъият як ҳалли оддӣ ва камхарҷро талаб мекунад, ки метавонад мӯҳлати насосро дароз кунад ва тақсимоти васеи андозаи қумро фаро гирад.
Барои қонеъ кардани ин эҳтиёҷот, тадқиқот оид ба истифодаи маҷмӯи клапанҳо дар якҷоягӣ бо торҳои сими аз пӯлоди зангногир гузаронида шуд, ки ба тақсимоти моддаҳои сахт дар натиҷа ҳассос нест. Тадқиқотҳо нишон доданд, ки сими пӯлоди зангногир бо андозаи тағирёбандаи сӯрохиҳо ва сохтори 3D метавонад ҷузъҳои сахти андозаҳои гуногунро бидуни донистани тақсимоти андозаи зарраҳои аз пӯлоди бесамар назорат кунад. зарурати филтратсияи иловагӣ.
Маҷмӯаи клапане, ки дар поёни экран насб шудааст, имкон медиҳад, ки истеҳсолот то баровардани ESP идома ёбад. Он имкон медиҳад, ки ESP фавран пас аз баста шудани экран барқарор карда шавад. Экрани назорати қуми воридотӣ ва василаи клапан дар натиҷа ESP-ҳо, насосҳои лифтҳои чӯбӣ ва лифтҳои газро аз моддаҳои сахт ҳангоми истеҳсол тавассути тоза кардани ҷараёни моеъ муҳофизат мекунад ва бидуни хидматрасонии ҳалли камхарҷ барои дароз кардани мӯҳлати хидмат барои барқарор кардани хусусиятҳои гуногун барои хидматрасонии муҳлати хидматрасонӣ таъмин мекунад.
Насли аввалини муҳофизати насоси design.A маҷмӯаи муҳофизати насос бо истифода аз экранҳои пашмин аз пӯлоди зангногир дар як чоҳи дренажии буғӣ дар ғарби Канада ҷойгир карда шуд, то ESP-ро аз моддаҳои сахт ҳангоми истеҳсол муҳофизат кунад. Экранҳо моддаҳои сахти зарароварро аз моеъи истеҳсолӣ ҳангоми ворид шудан ба string.Within сатри истеҳсолӣ филтр мекунанд. l ҷудокунии байни минтақаи истеҳсолӣ ва чоҳи болоӣ.
Бо гузашти вақти истеҳсол, фосилаи ҳалқашакли байни экран ва корпус бо қум пайванд мешавад, ки муқовимати ҷараёнро зиёд мекунад. Дар ниҳоят, ҳалқа ба пуррагӣ мепайвандад, ҷараёнро бозмедорад ва фарқияти фишорро байни чоҳ ва ресмони истеҳсолӣ ба вуҷуд меорад, тавре ки дар расми 3 нишон дода шудааст. Дар ин лаҳза, моеъ дигар наметавонад ба ESP ҷорӣ шавад ва риштаи анҷомёбанда бояд кашида шавад.Вобаста аз як қатор тағирёбандаҳои марбут ба истеҳсоли моддаҳои сахт, давомнокии зарурӣ барои қатъ кардани ҷараён тавассути пули сахт дар экран метавонад камтар бошад, ки ба ESP имкон медиҳад, ки моеъи сахти пурборро дар байни шикастҳо ба замин интиқол диҳад, аз ин рӯ насли дуюми ҷузъҳо таҳия карда шуд.
Маҷмӯаи муҳофизати насоси насли дуюм. Экрани назорати қуми вурудии PumpGuard* ва системаи васлкунии клапан дар зери насоси REDA* дар расми 4 боздошта шудааст, ки мисоли анҷоми ғайримуқаррарии ESP мебошад. Пас аз истихроҷи чоҳ, экран моддаҳои сахтро дар истеҳсолот филтр мекунад, аммо оҳиста-оҳиста бо қум пул меандозад ва дифференсиали фишорро ба вуҷуд меорад. Вақте ки ин имкон медиҳад, ки фишори моеъи клапан ба таври мустақим кушода шавад. ба сатри қубур ба ESP. Ин ҷараён дифференсиали фишорро дар саросари экран баробар мекунад ва чанголи халтаҳои қумро дар беруни экран суст мекунад. Қум озод аст, ки аз ҳалқа берун равад, ки муқовимати ҷараёнро тавассути экран коҳиш медиҳад ва имкон медиҳад, ки ҷараён дубора барқарор шавад. Вақте ки фишори дифференсиалӣ паст мешавад, клапан ба ҳолати пӯшидаи худ бармегардад ва ҷараёни муқаррарии SP аз нав барқарор шудани он. e барои хидматрасонӣ. Таҳқиқоти мисолҳои дар ин мақола зикршуда нишон медиҳанд, ки система қодир аст умри насосро дар муқоиса бо анҷоми скрининг танҳо ба таври назаррас дароз кунад.
Барои насби ба наздикӣ, як ҳалли хароҷот барои ҷудокунии минтақа байни торҳои аз пӯлоди зангногир ва ESP-и бастабандии коса, ки ба поён нигаронида шудааст, дар болои қисмати экран насб карда шудааст. Дар болои банди коса, сӯрохҳои иловагии найчаи марказӣ роҳи ҷараёнро барои интиқоли моеъи истеҳсолшуда аз даруни экран ба фазои ҳалқаи болоии бастабандӣ таъмин мекунанд, ки дар он моеъ дар ESP ворид мешавад.
Филтри тории аз пӯлоди зангногир барои ин ҳалли интихобшуда нисбат ба намудҳои холигии 2D фикрию бартариҳои зиёд дорад. Филтрҳои 2D асосан ба зарраҳои фарогирии холигии филтр ё слотҳо барои сохтани халтаҳои қум ва таъмини назорати қум такя мекунанд. Аммо, азбаски танҳо арзиши холигии ягонаро барои экран интихоб кардан мумкин аст, экран ба тақсимоти андозаи зарраҳои моеъи истеҳсолшуда хеле ҳассос мешавад.
Баръакси ин, кати ғафси ғафси филтрҳои сими зангногир аз пӯлоди зангногир барои моеъи истеҳсолшудаи чоҳҳо ҳавзи баланд (92%) ва майдони калони ҷараёни кушодро (40%) таъмин мекунад. Филтр тавассути фишурдани торчаи пашми аз пӯлоди зангногир ва печонидани он мустақиман дар атрофи найчаи марказии сӯрохшуда сохта мешавад, сипас онро дар дохили як найчаи марказии сӯрохшуда мепӯшонад. Самти кунҷҳои якхела (аз 15 мкм то 600 мкм) имкон медиҳад, ки ҷаримаҳои безарар дар як роҳи ҷараёни 3D ба сӯи найчаи марказӣ пас аз он ки зарраҳои калонтар ва зараровар дар дохили тор ҷойгир шаванд, ҷараён гиранд. Озмоиши нигоҳдории қум дар намунаҳои ин ҷумбонидан нишон дод, ки филтр қобилияти баланди тавлиди моеъро дорад.” филтр метавонад тамоми тақсимоти андозаи зарраҳои моеъҳои истеҳсолшударо ҳал кунад. Ин экрани пашмин аз пӯлоди зангногир аз ҷониби як оператори асосӣ дар солҳои 1980 махсусан барои анҷом додани экрани мустақил дар обанборҳои барангезандаи буғ таҳия шудааст ва дорои таҷрибаи густурдаи насби муваффақ мебошад.
Маҷмӯаи клапан аз як клапани пурбор иборат аст, ки имкон медиҳад, ки ҷараёни яктарафа ба риштаи қубур аз майдони истеҳсолӣ ворид шавад. Бо танзими сарбории пешакии пружинагӣ пеш аз насб, клапанро барои ноил шудан ба фишори крекинги дилхоҳ барои барнома танзим кардан мумкин аст. Одатан, клапан дар зери торчаи сими аз пӯлоди зангногир кор карда мешавад, то роҳи дуюмдараҷаи байни обанборро таъмин кунад ва дар баъзе силсилаи пӯлоди пӯлоди SP ва E SP кор кунад. бо клапани миёна дорои фишори крекинг нисбат ба пасттарин клапан.
Бо мурури замон, зарраҳои ташаккул майдони ҳалқашакли байни сатҳи берунии экрани василаи муҳофизаткунандаи насос ва девори корпуси истеҳсолиро пур мекунанд. Вақте ки ковок бо қум пур мешавад ва зарраҳо муттаҳид мешаванд, пастшавии фишор дар халтаи қум меафзояд. Вақте ки ин пастшавии фишор ба арзиши пешакӣ мерасад, клапани конус кушода мешавад ва имкон медиҳад, ки мустақиман тавассути ин марҳилаи насос ҷорӣ шавад. берунии филтри экран. Аз сабаби кам шудани дифференсиали фишор, ҷараён тавассути экран дубора оғоз мешавад ва клапани қабулкунанда пӯшида мешавад. Аз ин рӯ, насос метавонад ҷараёни мустақимро аз клапан дар муддати кӯтоҳ бубинад. Ин ҳаёти насосро дароз мекунад, зеро аксари ҷараён моеъест, ки тавассути экрани қум филтр карда мешавад.
Системаи муҳофизати насос бо бастабандӣ дар се чоҳи гуногун дар ҳавзаи Делавэр дар Иёлоти Муттаҳида кор карда шуд. Ҳадафи асосӣ ин кам кардани шумораи оғоз ва қатъи ESP аз сабаби изофабориҳои марбут ба қум ва зиёд кардани дастрасии ESP барои беҳтар кардани истеҳсолот мебошад. Системаи муҳофизати насос аз охири поёни сатри ESP боздошта шудааст. Натиҷаҳои кори чоҳи нафт нишон доданд, ки технологияи муҳофизати насоси нав, кори мӯътадили насосро коҳиш медиҳад ва кори насоси навро коҳиш медиҳад. бекористии система, рег ва чисмхои сахт 75 фоиз кам карда, мухлати исти-фодаи насос бештар аз 22 фоиз зиёд шуд.
Як чоҳ. Як системаи ESP дар чоҳи нави пармакунӣ ва шикаста дар Мартин Каунти, Техас насб карда шуд. Қисмати амудии чоҳ тақрибан 9000 фут ва қисми уфуқӣ то 12 000 фут дароз мешавад, чуқурии ченшуда (MD). Барои ду анҷоми аввал, системаи ҷудокунандаи қум гирдоби поёноб барои шаш хати пайвасти қум насб карда шуд. установкахо бо истифода аз як навъ сепаратори рег, рафтори ноустувори параметрхои кории ESP (шиддатнокии чараён ва ларзиш) мушохида карда шуд. Тахлили кандашавии агрегати кашидашудаи ESP маълум кард, ки монтажи сепаратори гази гирдоби бо моддахои бегона банд шудааст, ки он рег аст, зеро он гайримагнитӣ буда, бо кислота реаксияи кимиёвӣ надорад.
Дар насби сеюми ESP, сими аз пӯлоди зангногир ҷудокунандаи қумро ҳамчун воситаи назорати қуми ESP иваз кард. Пас аз насб кардани системаи нави муҳофизати насос, ESP рафтори устувортар нишон дод ва диапазони тағирёбии ҷараёни муҳаррикро аз ~ 19 А барои насби # 2 то ~ 6,3 А барои насби # 3 коҳиш дод. Вибрация мӯътадилтар аст ва тамоюли коҳиши фишор низ ба 75% коҳиш ёфт. насби қаблӣ ва ба даст 100 psi иловагӣ фишор drop.ESP shutdowns изофабори аз тарафи 100% кам ва ESP бо ларзиш паст кор.
Чоҳи B. Дар як чоҳ дар наздикии Юниси Ню-Мексико, як чоҳи дигари ғайримуқаррарӣ ESP насб карда шуда буд, аммо муҳофизати насос мавҷуд набуд. Пас аз тарки ибтидоии пурборкунӣ, ESP рафтори номунтазам нишон дод. Тағйирёбии ҷараён ва фишор бо ларзишҳои ларзиш алоқаманд аст. Пас аз нигоҳ доштани ин шароит барои 137 рӯз, ESP насб карда шуд ва системаи дуюми муҳофизатӣ насб карда шуд. Истеҳсолро хуб аз сар гирифт, ESP муътадил, бо қувваи муътадил ва ларзиш камтар кор мекард. Дар замони интишор, даври дуюми ESP ба зиёда аз 300 рӯзи кор расид, ки ин нисбат ба насби қаблӣ беҳбудии назаррас буд.
Хуб C. Насби сеюми система дар сайти Ментон, Техас аз ҷониби як ширкати тахассусии нафту газ буд, ки аз сабаби тавлиди қум қатъ ва нокомии ESP-ро аз сар гузаронидааст ва мехостанд вақти кори насосро беҳтар созанд. Операторҳо маъмулан сепараторҳои қумро бо лайнер дар ҳар як чоҳи ESP кор мекунанд. Аммо, вақте ки лайнер бо қум пур мешавад, сепаратор имкон медиҳад, ки қум бо қум пур шавад, дар натиҷаи талафоти насос тавассути қисмати обкашӣ ҷараён гирад. Пас аз ба кор даровардани системаи нав бо муҳофизаткунандаи насос, ESP мӯҳлати кориро 22% дарозтар бо коҳиши устувори фишор ва вақти кори беҳтари марбут ба ESP дорад.
Миқдори қатъ шудани қум ва моддаҳои сахт ҳангоми кор 75% кам шуд, аз 8 ҳодисаи изофабори дар насби аввал то ба ду дар насби дуюм ва шумораи бомуваффақият аз нав оғоз кардани пас аз хомӯш кардани изофабор аз 8 дар насби аввал 30% зиёд шуд.Дар монтажи дуюмдараҷа 12 чорабинӣ, ҳамагӣ 8 чорабинӣ анҷом дода шуд, ки фишори барқро дар таҷҳизот коҳиш дод ва мӯҳлати истифодаи ESP-ро зиёд кард.
Тасвири 5 афзоиши ногаҳонии имзои фишори воридотро (кабуд) нишон медиҳад, вақте ки торчаи аз пӯлоди зангногир баста мешавад ва василаи клапан кушода мешавад. Ин имзои фишор метавонад минбаъд самаранокии истеҳсолотро тавассути пешгӯии нокомиҳои марбут ба қум ESP беҳтар созад, аз ин рӯ амалиёти ивазкунӣ бо rigs workover метавонад ба нақша гирифта шавад.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, “Experimental analysis of swirl tube as downhole desander device,” SPE Paper 94673-MS, presented at the SPE Latin America and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Rio de Janeiro, Brazil, June 20 – February 23, 2005.https://doi.org/10.2118/94673-MS.
Ин мақола дорои унсурҳои коғази SPE 207926-MS, ки дар Намоишгоҳ ва Конфронси байналмилалии нафти Абу-Даби дар Абу-Даби, АМА, 15-18 ноябри соли 2021 муаррифӣ шудааст.
Ҳама маводҳо ба қонунҳои қатъии иҷрошавандаи ҳуқуқи муаллиф қарор доранд, лутфан пеш аз истифодаи ин сайт Шартҳо ва Шартҳои мо, Сиёсати кукиҳо ва Сиёсати махфияти моро хонед.