Nasosni himoya qilish komponentlari nasoslarni qumdan himoyalashi va noan'anaviy quduqlarda ESP larning ishlash muddatini uzaytirishi isbotlangan.Ushbu yechim haddan tashqari yuklanish va ishlamay qolishga olib kelishi mumkin bo'lgan frak qum va boshqa qattiq moddalarning teskari oqimini nazorat qiladi. Yoqish texnologiyasi zarrachalar hajmi taqsimotining noaniqligi bilan bog'liq muammolarni bartaraf qiladi.
Tobora koʻproq neft quduqlari ESP ga tayanganligi sababli, elektr suv osti nasoslari (ESP) tizimlarining ishlash muddatini uzaytirish tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda. Sun'iy ko'taruvchi nasoslarning ishlash muddati va unumdorligi ishlab chiqarilgan suyuqliklardagi qattiq moddalarga sezgir. Qattiq zarrachalarning ko'payishi bilan ESP ning ishlash muddati va unumdorligi sezilarli darajada kamaydi. Bundan tashqari, quduqning to'xtab qolish vaqtini va ESPni almashtirish uchun qattiq quduqlar ish chastotasini oshiradi.
Ko'pincha sun'iy ko'taruvchi nasoslar orqali oqib o'tadigan qattiq zarralar qatlam qumi, gidravlik sindirish propantlari, tsement va eroziyalangan yoki korroziyaga uchragan metall zarralarini o'z ichiga oladi. Qattiq moddalarni ajratish uchun mo'ljallangan quduq texnologiyalari past samarali siklonlardan yuqori samarali 3D zanglamas po'latdan yasalgan sim to'rlarga qadar keng tarqalgan. ly ishlab chiqarish jarayonida nasoslarni katta zarrachalardan himoya qilish uchun ishlatiladi.Biroq, noan'anaviy quduqlar vaqti-vaqti bilan slug oqimiga duchor bo'ladi, bu esa mavjud chuqurlikdagi vorteks separator texnologiyasining faqat vaqti-vaqti bilan ishlashiga olib keladi.
ESPlarni himoya qilish uchun birlashtirilgan qum nazorati ekranlari va quduq vorteks dezanderlarining bir nechta turli xil variantlari taklif qilingan. Biroq, har bir quduq tomonidan ishlab chiqarilgan qattiq moddalar hajmining taqsimlanishi va hajmidagi noaniqlik tufayli barcha nasoslarning himoyasi va ishlab chiqarish ko'rsatkichlarida bo'shliqlar mavjud. Quduq potentsialiga salbiy ta'sir qiladi va quduq iqtisodiyotiga salbiy ta'sir qiladi. Noan'anaviy quduqlarda chuqurroq o'rnatish chuqurligi afzal ko'riladi. Biroq, yuqori dog'lar zo'ravonligiga ega bo'lgan korpus qismlarida uzoq, qattiq qumni nazorat qilish moslamalarini to'xtatib turish uchun dezinfektsiyalash vositalaridan foydalanish ESP MTBF yaxshilanishlarini cheklaydi.
2005 yilgi maqola mualliflari siklon trubkasi asosidagi quduq qum separatorining eksperimental natijalarini taqdim etdilar (1-rasm), ular siklon ta'siriga va tortishish kuchiga bog'liq bo'lib, ajratish samaradorligi neftning yopishqoqligi, oqim tezligi va zarrachalar hajmiga bog'liqligini ko'rsatdi. qattiq zarrachalar hajmini oshirish va yog'ning yopishqoqligini oshirish, 2-rasm. Odatda siklonli trubkali seperator uchun zarracha hajmi ~100 mkm ga tushganda ajratish samaradorligi ~10% gacha tushadi.Bundan tashqari, oqim tezligi oshgani sayin, vorteks ajratuvchi eroziya aşınmasına duchor bo'ladi, bu esa strukturaviy komponentlarning ishlash muddatiga ta'sir qiladi.
Keyingi mantiqiy muqobil 2D qum nazorati ekranidan foydalanish boʻlib, belgilangan tirqish kengligiga ega. Zarrachalar oʻlchami va taqsimoti anʼanaviy yoki noanʼanaviy quduq ishlab chiqarishda qattiq moddalarni filtrlash uchun ekranlarni tanlashda muhim eʼtiborga olinadi, lekin ular nomaʼlum boʻlishi mumkin.Qattiq moddalar rezervuardan kelishi mumkin, lekin ular tovondan tovongacha farq qilishi mumkin;muqobil ravishda, ekranga qumni gidravlik yorilishdan filtrlash kerak bo'lishi mumkin.Har ikki holatda ham qattiq moddalarni yig'ish, tahlil qilish va sinovdan o'tkazish narxi juda katta bo'lishi mumkin.
Agar 2D trubka ekrani toʻgʻri sozlanmagan boʻlsa, natijalar quduqning iqtisodiga putur etkazishi mumkin. Juda kichik boʻlgan qum pardasi teshiklari muddatidan oldin tiqilib qolishiga, toʻxtab qolishiga va tuzatish ishlariga ehtiyoj paydo boʻlishiga olib kelishi mumkin. Agar ular juda katta boʻlsa, ular qattiq moddalarning ishlab chiqarish jarayoniga erkin kirib borishiga imkon beradi, bu esa neft quvurlarini korroziyaga olib kelishi, sunʼiy koʻtaruvchi yuzalarni tozalash va tozalash nasoslarini buzishi mumkin. .Bu holat nasosning ishlash muddatini uzaytirishi va qum o'lchamlarining keng tarqalishini qamrab oladigan oddiy, tejamkor echimni talab qiladi.
Ushbu ehtiyojni qondirish uchun valf agregatlarini zanglamas po'latdan yasalgan to'r bilan birgalikda qo'llash bo'yicha tadqiqot o'tkazildi, bu esa hosil bo'lgan qattiq moddalarning taqsimlanishiga sezgir emas. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, o'zgaruvchan g'ovak o'lchamiga va 3D tuzilishga ega zanglamaydigan po'latdan yasalgan to'r turli o'lchamdagi qattiq jismlarni samarali boshqarishi mumkin. qo'shimcha ikkilamchi filtrlash zarurati.
Ekranning pastki qismiga o'rnatilgan valf majmuasi ishlab chiqarishni ESP chiqarilgunga qadar davom ettirish imkonini beradi. Bu ekran ko'prigi o'rnatilgandan so'ng ESP ning darhol olinishiga yo'l qo'ymaydi. Natijada paydo bo'lgan kirish qumini nazorat qilish ekrani va valf majmuasi suyuqlik oqimini tozalash orqali ishlab chiqarish jarayonida ESP'larni, novda ko'taruvchi nasoslarni va gazni ko'tarish qismlarini qattiq moddalardan himoya qiladi va turli xil texnik xususiyatlarni qayta ishlash uchun tejamkor yechimni ta'minlaydi.
Birinchi avlod nasosi himoyasi dizayni. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan jun ekranlardan foydalangan holda nasosni himoya qilish moslamasi G'arbiy Kanadada ESP ni ishlab chiqarish jarayonida qattiq moddalardan himoya qilish uchun bug 'yordamidagi tortishish drenaj qudug'iga joylashtirilgan. Ekranlar ishlab chiqarish liniyasiga kirayotganda ishlab chiqarish suyuqligidan zararli qattiq moddalarni filtrlaydi. l ishlab chiqarish zonasi va yuqori quduq o'rtasidagi izolyatsiya.
Ishlab chiqarish vaqti o'tishi bilan ekran va korpus o'rtasidagi halqasimon bo'shliq qum bilan ko'prik qilishga intiladi, bu esa oqim qarshiligini oshiradi.Oxir-oqibat, halqa to'liq ko'priklanadi, oqimni to'xtatadi va 3-rasmda ko'rsatilganidek, quduq qudug'i va ishlab chiqarish liniyasi o'rtasida bosim farqini hosil qiladi.Ushbu nuqtada suyuqlik endi ESP ga oqib chiqa olmaydi va tugallash chizig'ini tortib olish kerak.Qattiq moddalarni ishlab chiqarish bilan bog'liq bir qator o'zgaruvchilarga qarab, ekrandagi qattiq moddalar ko'prigi orqali oqimni to'xtatish uchun zarur bo'lgan muddat ESP ga qattiq moddalar bilan to'ldirilgan suyuqlikni erga tushirish o'rtacha vaqtini erga tushirishga imkon beradigan vaqtdan kamroq bo'lishi mumkin, shuning uchun komponentlarning ikkinchi avlodi ishlab chiqildi.
Ikkinchi avlod nasos himoyasi majmuasi. PumpGuard* kirish qumini nazorat qilish ekrani va klapanlarni yig‘ish tizimi 4-rasmdagi REDA* nasosi ostida to‘xtatib qo‘yilgan, bu noan’anaviy ESP tugallanishiga misol. Quduq ishlab chiqarilgach, ekran ishlab chiqarishdagi qattiq moddalarni filtrlaydi, lekin asta-sekin qum bilan ko‘prik o‘tkaza boshlaydi va bosim differensialini hosil qiladi. Bu turli xil suyuqlik oqimiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri yetib boruvchi klapanning bosimini ochishga imkon beradi. trubka simiga ESP ga. Bu oqim ekran bo'ylab bosim farqini tenglashtiradi, bu esa ekranning tashqi tomonidagi qum qoplarining tutqichini bo'shatadi. Qum halqadan erkin chiqib ketadi, bu esa ekran orqali oqim qarshiligini pasaytiradi va oqimning qayta tiklanishiga imkon beradi. Differensial bosim tushishi bilan klapan o'zining yopiq holatiga qaytadi va ESP ning normal tortilishi uchun zarur bo'lgan holatga qaytadi. e xizmat ko'rsatish uchun. Ushbu maqolada ta'kidlangan misollar shuni ko'rsatadiki, tizim nasosning ishlash muddatini faqat skriningni yakunlash bilan solishtirganda sezilarli darajada uzaytira oladi.
Yaqinda o'rnatish uchun zanglamaydigan po'latdan yasalgan to'r va ESP o'rtasidagi hududni izolyatsiya qilish uchun xarajatlarga asoslangan yechim taqdim etildi. Ekran qismining tepasida pastga qaragan stakan qadoqlash moslamasi o'rnatilgan. Chashka qadoqlovchi ustidagi qo'shimcha markaz trubkasi teshiklari ishlab chiqarilgan suyuqlikning ekranning ichki qismidan o'rash ustidagi halqasimon bo'shliqqa o'tishi uchun oqim yo'lini ta'minlaydi, bu erda suyuqlik ESP ichiga kirishi mumkin.
Ushbu yechim uchun tanlangan zanglamas po'latdan yasalgan to'r filtri bo'shliqqa asoslangan 2D to'r turlariga nisbatan bir qator afzalliklarni taqdim etadi. 2D filtrlar qum qoplarini qurish va qum nazoratini ta'minlash uchun birinchi navbatda filtr bo'shliqlari yoki teshiklarini qamrab oluvchi zarralarga tayanadi. Biroq, ekran uchun faqat bitta bo'shliq qiymatini tanlash mumkinligi sababli, ekran ishlab chiqarilgan suyuqlikning zarracha hajmi taqsimotiga juda sezgir bo'ladi.
Bundan farqli o'laroq, zanglamas po'latdan yasalgan to'r filtrlarining qalin to'r to'shagi ishlab chiqarilgan quduq trubkasi suyuqligi uchun yuqori g'ovaklikni (92%) va katta ochiq oqim maydonini (40%) ta'minlaydi. Filtr zanglamas po'latdan yasalgan jun to'rni siqib, uni to'g'ridan-to'g'ri teshilgan markaziy trubkaga o'rash orqali qurilgan, so'ngra uni har bir teshilgan taqsimlash yotqizilgan trubkaning har bir uchida himoya qopqog'i ichiga qamrab oladi. Bir xil bo'lmagan burchakli orientatsiya (15 mkm dan 600 mkm gacha) kattaroq va zararli zarralar to'r ichida ushlangandan so'ng, markaziy trubka tomon 3D oqim yo'li bo'ylab zararsiz mayda moddalar oqib o'tishiga imkon beradi. Ushbu elakning namunalarida qumni ushlab turish sinovi shuni ko'rsatdiki, filtr yagona suyuqlik o'tkazuvchanligini saqlab qoladi. filtri duch kelgan ishlab chiqarilgan suyuqliklarning barcha zarracha o'lchamlarini taqsimlay oladi. Ushbu zanglamas po'latdan yasalgan jun ekran 1980-yillarda yirik operator tomonidan bug' bilan ishlaydigan suv omborlarida mustaqil ekranni tugatish uchun ishlab chiqilgan va muvaffaqiyatli o'rnatish bo'yicha keng tajribaga ega.
Vana majmuasi ishlab chiqarish maydonidan quvur tarmog'iga bir tomonlama oqimni ta'minlaydigan prujinali valfdan iborat. O'rnatishdan oldin lasan kamonning oldindan yuklanishini sozlash orqali valf dastur uchun kerakli yorilish bosimiga erishish uchun moslashtirilishi mumkin. Odatda, zanglamaydigan po'latdan yasalgan to'r ostida bir valf o'rnatilgan bo'lib, ikkilamchi oqim yo'lini ta'minlaydi, ESP va ba'zi po'latsiz klapanlar va ba'zi po'latsiz klapanlar o'rtasida ishlaydi. o'rta valf bilan eng past valfdan pastroq yorilish bosimiga ega.
Vaqt o'tishi bilan hosil bo'lgan zarrachalar nasos himoyasi o'rnatish ekranining tashqi yuzasi va ishlab chiqarish korpusining devori orasidagi halqa shaklidagi maydonni to'ldiradi. Bo'shliq qum bilan to'lib, zarrachalar mustahkamlanganda, qum yostig'i bo'ylab bosimning pasayishi kuchayadi. Bu bosimning pasayishi oldindan belgilangan qiymatga yetganda, konusning valfi ochiladi va to'g'ridan-to'g'ri nasosning kirish qismi bo'ylab oqimga imkon beradi. ekran filtrining tashqi ko'rinishi.Bosimning pasayishi tufayli oqim ekran orqali davom etadi va suv olish valfi yopiladi.Shuning uchun nasos faqat qisqa vaqt davomida to'g'ridan-to'g'ri valfdan oqimni ko'ra oladi.Bu nasosning ishlash muddatini uzaytiradi, chunki oqimning katta qismi qum pardasi orqali filtrlangan suyuqlikdir.
Nasosni himoya qilish tizimi Qo'shma Shtatlardagi Delaver havzasidagi uchta turli quduqda qadoqlovchilar bilan ishlagan.Asosiy maqsad qum bilan bog'liq ortiqcha yuklanishlar tufayli ESPni ishga tushirish va to'xtatish sonini kamaytirish va ishlab chiqarishni yaxshilash uchun ESP mavjudligini oshirishdir.Nasosni himoya qilish tizimi ESP torining pastki uchidan to'xtatib qo'yilgan. Neft qudug'ini himoya qilish natijalari nasosning barqaror ishlashini va nasosning yangi texnologiyasini o'rnatishni ko'rsatdi. tizim, qum va qattiq moddalar bilan bog'liq ishlamay qolish muddati 75% ga qisqardi va nasosning ishlash muddati 22% dan ortiq oshdi.
Quduq. Texas shtatining Martin okrugidagi yangi burg'ulash va sindirish qudug'iga ESP tizimi o'rnatildi. Quduqning vertikal qismi taxminan 9000 futni tashkil etadi va gorizontal qismi 12 000 futgacha cho'zilgan, o'lchangan chuqurlik (MD). Dastlabki ikkita tugatish uchun quduq ostidagi vorteksli qum ajratuvchi tizim oltita qatorli ESP bilan o'rnatildi. bir xil turdagi qum ajratgichdan foydalangan holda tiv qurilmalarda, ESP ish parametrlarining beqaror xatti-harakati (joriy intensivlik va tebranish) kuzatildi. Tortib olingan ESP blokining demontaj tahlili shuni ko'rsatdiki, vorteksli gaz ajratgich to'plami begona moddalar bilan tiqilib qolgan, u magnit bo'lmaganligi va kislota bilan kimyoviy reaksiyaga kirishmasligi sababli qum ekanligi aniqlangan.
Uchinchi ESP o'rnatishda zanglamas po'latdan yasalgan to'r ESP qumini nazorat qilish vositasi sifatida qum ajratgichni almashtirdi. Yangi nasosni himoya qilish tizimini o'rnatgandan so'ng, ESP yanada barqaror harakatni namoyish etdi va o'rnatish uchun №2 uchun vosita oqimining o'zgarishi diapazoni ~19 A dan №3 o'rnatish uchun ~6,3 A gacha pasaytirdi. Tebranish barqarorroq va bosim pasayish tendentsiyasi ham 75% ga pasaygan. oldingi o'rnatish va qo'shimcha 100 psi bosim pasayishiga erishdi.ESP ortiqcha yuk o'chirishlar 100% ga kamayadi va ESP past tebranish bilan ishlaydi.
B qudug'i. Nyu-Meksiko shtatidagi Yunis shahri yaqinidagi bir quduqda yana bir noan'anaviy quduqqa ESP o'rnatilgan edi, lekin nasos himoyasi yo'q. Yuklashning dastlabki tushib ketganidan so'ng, ESP tartibsiz harakat qila boshladi. Oqim va bosimning o'zgarishi tebranishning keskin ko'tarilishi bilan bog'liq. Ushbu shartlar 137 kun davomida saqlanib qolgandan so'ng, ESP yangi himoya tizimi bilan almashtirildi. yaxshi ishlab chiqarish qayta tiklandi, ESP barqaror tok kuchi va kam tebranish bilan normal ishladi. Nashr qilingan vaqtda ESP ning ikkinchi ishga tushirilishi 300 kundan ortiq ishlashga yetdi, bu avvalgi o'rnatishga nisbatan sezilarli yaxshilanishdir.
Quduq C. Tizimning uchinchi joyida o'rnatilishi Texasning Mentone shahrida neft va gazga ixtisoslashgan kompaniya tomonidan amalga oshirildi, u qum ishlab chiqarish tufayli uzilishlar va ESP nosozliklarini boshdan kechirdi va nasosning ishlash vaqtini yaxshilashni xohlardi. Operatorlar odatda har bir ESP qudug'ida laynerli quduqli qum separatorlarini ishlatadilar. Biroq, layner qum bilan to'ldirilgandan so'ng, separator qumning oqib ketishiga, nasos bo'lagining ko'tarilishi va ko'tarilish bosqichida ko'tarilish bosqichiga olib keladi. Nasos himoyachisi bilan yangi tizimni ishga tushirgandan so'ng, ESP barqarorroq bosim pasayishi va ESP bilan bog'liq yaxshi ish vaqti bilan 22% ko'proq ishlash muddatiga ega.
Ish paytida qum va qattiq moddalar bilan bog'liq o'chirishlar soni 75% ga kamaydi, birinchi o'rnatishdagi 8 ta haddan tashqari yuklanish hodisasi ikkinchi o'rnatishda ikkitaga, ortiqcha yuk o'chirilgandan keyin muvaffaqiyatli qayta ishga tushirish soni esa birinchi o'rnatishdagi 8 tadan 30% ga oshdi.Ikkilamchi o'rnatishda jami 12 ta hodisa, jami 8 ta hodisa amalga oshirildi, bu uskunada elektr kuchlanishini kamaytirish va ESP ning ishlash muddatini oshirish.
5-rasmda zanglamas po'latdan yasalgan to'r blokirovka qilinganda va valf majmuasi ochilganda qabul qilish bosimi imzosining keskin o'sishi (ko'k) ko'rsatilgan. Ushbu bosim belgisi qum bilan bog'liq ESP nosozliklarini bashorat qilish orqali ishlab chiqarish samaradorligini yanada oshirishi mumkin, shuning uchun ishlov berish qurilmalari bilan almashtirish operatsiyalarini rejalashtirish mumkin.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, SPE Paper 94673-MS, SPE Lotin Amerikasi va Karib havzasi neft muhandisligi konferensiyasida taqdim etilgan “Quyiq tubining desander qurilmasi sifatida eksperimental tahlili, Rio-de-Janeyro, Braziliya, 20-iyun – 23-fevral, 23.05.org/14/14/120/12011-2011 -MS.
Ushbu maqola 207926-MS SPE qog'ozining elementlarini o'z ichiga oladi, Abu Dabi xalqaro neft ko'rgazmasi va konferentsiyasida Abu-Dabi, BAA, 2021 yil 15-18 noyabr.
Barcha materiallar qat'iy qo'llaniladigan mualliflik huquqi qonunlariga bo'ysunadi, iltimos, ushbu saytdan foydalanishdan oldin bizning Shartlarimiz, Cookie-fayllar siyosati va Maxfiylik siyosatimiz bilan tanishib chiqing.