Awọn paati aabo fifa fifa ni a ti fihan lati daabobo awọn ifasoke lati iyanrin ati fa igbesi aye iṣẹ ṣiṣe ti ESPs ni awọn kanga ti kii ṣe deede.Itutu yii n ṣakoso ẹhin ẹhin ti iyanrin frac ati awọn okele miiran ti o le fa awọn iwọn apọju ati igba akoko. Imọ-ẹrọ ti n muu ṣiṣẹ yọkuro awọn iṣoro ti o nii ṣe pẹlu aidaniloju pinpin iwọn patiku.
Bi siwaju ati siwaju sii epo kanga gbekele lori ESPs, extending awọn aye ti itanna submersible fifa (ESP) awọn ọna šiše di increasingly pataki.The ọna aye ati iṣẹ ti Oríkĕ gbe bẹtiroli ni o wa kókó si okele ni produced fluids.The ọna aye ati iṣẹ ti awọn ESP din ku significantly pẹlu awọn ilosoke ninu ri to patikulu.Ni afikun, okele mu awọn daradara downtime ati workover igbohunsafẹfẹ ti a beere lati ropo awọn ESP.
Awọn patikulu ri to ti o nigbagbogbo nṣàn nipasẹ Oríkĕ gbigbe bẹtiroli pẹlu Ibiyi iyanrin, eefun ti fracturing proppants, simenti, ati eroded tabi corroded irin patikulu.Downhole imo še lati ya okele ibiti lati kekere-ṣiṣe cyclones to ga-ṣiṣe 3D alagbara, irin waya mesh.Downhole vortex desanders ti wa ni daradara ti lo ninu awọn ewadun ti a ti lo ninu awọn ewadun isejade. lailai, unconventional kanga ni o wa koko ọrọ si lemọlemọ slug sisan, eyi ti àbábọrẹ ni tẹlẹ downhole vortex separator imo nikan ṣiṣẹ intermittently.
Orisirisi awọn iyatọ ti o yatọ ti awọn iboju iṣakoso iyanrin ni idapo ati awọn desanders vortex downhole vortex ti ni imọran lati daabobo ESPs.Sibẹsibẹ, awọn ela wa ninu aabo ati iṣẹ iṣelọpọ ti gbogbo awọn ifasoke nitori aidaniloju ni pinpin iwọn ati iwọn didun ti awọn ipilẹ ti a ṣe nipasẹ ọkọọkan. Awọn ijinle eto ti o jinlẹ ni o fẹ ni awọn kanga ti ko ni imọran.Sibẹsibẹ, lilo de-sanders ati awọn oran-ọpọlọ-ọpọlọ akọ lati da duro gigun, awọn igbimọ iṣakoso iyanrin ti o lagbara ni awọn apakan casing pẹlu awọn ilọsiwaju dogleg giga ti o ni opin awọn ilọsiwaju ESP MTBF. Ibajẹ ti tube inu jẹ abala miiran ti apẹrẹ yii ti a ko ti ṣe ayẹwo daradara.
Awọn onkọwe ti iwe 2005 kan ṣe afihan awọn abajade esiperimenta ti iyapa iyanrin isalẹhole ti o da lori tube cyclone kan (Nọmba 1), eyiti o da lori iṣẹ cyclone ati walẹ, lati fihan pe ṣiṣe iyapa da lori iki epo, oṣuwọn sisan, ati iwọn patiku .Wọn fihan pe ṣiṣe ti oluyatọ jẹ idinku apakan ti agbara isọdi ti o da lori iwọn isọdọtun ti ipadasẹhin. kọrin sisan oṣuwọn, dinku ri to patiku iwọn, ati ki o npo epo iki, Figure 2.For a aṣoju cyclone tube downhole separator, awọn Iyapa ṣiṣe silė to ~ 10% bi awọn patiku iwọn silė to ~ 100 µm.Ni afikun, bi awọn sisan oṣuwọn posi, awọn vortex separator jẹ koko ọrọ si ogbara yiya, eyi ti yoo ni ipa lori awọn lilo ti igbekale irinše aye.
Nigbamii ti mogbonwa yiyan ni lati lo a 2D iyanrin Iṣakoso iboju pẹlu asọye Iho width.Particle iwọn ati ki o pinpin ni o wa pataki ti riro nigbati yiyan iboju lati àlẹmọ okele ni mora tabi unconventional daradara gbóògì, sugbon ti won le jẹ unknown.The okele le wa lati awọn ifiomipamo, sugbon ti won le yato lati igigirisẹ to igigirisẹ;Ni omiiran, iboju le nilo lati ṣe àlẹmọ iyanrin lati inu fracturing hydraulic.Ni eyikeyi ọran, idiyele ti gbigba awọn okele, itupalẹ ati idanwo le jẹ idinamọ.
Ti o ba ti 2D tubing iboju ti wa ni ko daradara ni tunto, awọn esi le ẹnuko awọn aje ti awọn daradara.Iyanrin iboju šiši ti o wa ni ju kekere le ja si ni tọjọ plugging, shutdowns ati awọn nilo fun remedial workovers.If ti won ba wa ni ju tobi, nwọn si gba awọn okele to larọwọto tẹ awọn isejade ilana, eyi ti o le ba epo pipes, bibajẹ Oríkĕ gbígbẹ awọn ifasoke ati ki o fi omi ṣan ipo ti o wa ni erupe ile. ojutu ti o rọrun, iye owo-doko ti o le fa igbesi aye fifa soke ati ki o bo pinpin kaakiri ti awọn iwọn iyanrin.
Lati pade yi nilo, a iwadi ti a waiye lori awọn lilo ti àtọwọdá assemblies ni apapo pẹlu irin alagbara, irin waya apapo, eyi ti o jẹ insensitive si awọn Abajade okele pinpin.Studies ti han wipe alagbara, irin waya apapo pẹlu ayípadà pore iwọn ati ki o 3D be le fe ni sakoso okele ti awọn orisirisi titobi lai mọ awọn patiku iwọn pinpin ti awọn Abajade okele, The meshlt ọkà le mu irin alagbara, irin, irin alagbara, irin ni afikun si awọn iwọn ila opin. .
Apejọ àtọwọdá ti a gbe sori isalẹ ti iboju gba laaye iṣelọpọ lati tẹsiwaju titi ti ESP yoo fi fa jade.O ṣe idiwọ ESP lati gba pada lẹsẹkẹsẹ lẹhin iboju ti a ti bridged. Abajade iboju iyanwọle ti o ti nwọle ati apejọ àtọwọdá ṣe aabo awọn ESPs, awọn ifasoke gbigbe ọpá, ati gaasi gbe awọn ipari lati awọn okele lakoko iṣelọpọ nipasẹ sisọ ṣiṣan omi ati pese ojutu ti o munadoko-doko lati fa igbesi aye fifa laaye lati fa igbesi aye fifalẹ pọ si.
Akọkọ iran fifa Idaabobo design.A fifa Idaabobo ijọ lilo alagbara, irin kìki irun iboju ti a ransogun ni a nya iranlọwọ walẹ idominugere daradara ni Western Canada lati dabobo awọn ESP lati okele nigba gbóògì.Screens àlẹmọ ipalara okele lati awọn gbóògì ito bi o ti nwọ awọn gbóògì string.Laarin awọn gbóògì okun, fifa sisan si awọn ESP agbawole, ibi ti won ti wa ni ti fa soke si awọn dada ati awọn isobo ti o wa ni oke laarin awọn isobo agbegbe ti o le pese awọn ipele ti o wa ni oke ati awọn isobo ti o wa ni isokuso agbegbe. tun.
Lori akoko iṣelọpọ, aaye annular laarin iboju ati casing duro lati ṣe afara pẹlu iyanrin, eyi ti o mu ki iṣan omi pọ si. Nikẹhin, awọn afara annulus patapata, duro sisan, o si ṣẹda iyatọ titẹ laarin awọn wellbore ati okun iṣelọpọ, bi a ṣe han ni Nọmba 3. Ni aaye yii, omi ko le ṣan si ESP mọ ati pe okun ipari gbọdọ fa.Ti o da lori nọmba kan ti awọn oniyipada ti o ni ibatan si iṣelọpọ awọn ipilẹ, iye akoko ti o nilo lati da ṣiṣan duro nipasẹ afara okele loju iboju le jẹ kere ju iye akoko ti yoo gba ESP laaye lati fa fifa omi ti o ni erupẹ omi tumọ si akoko laarin awọn ikuna si ilẹ, nitorinaa iran keji ti awọn paati ti ni idagbasoke.
Apejọ aabo idabobo iran keji.The PumpGuard * inlet sand control screen and valve ijọ eto ti wa ni ti daduro ni isalẹ awọn REDA * fifa ni Figure 4, apẹẹrẹ ti ẹya ESP ti ko ni ibamu pari.Lọgan ti kanga ti wa ni producing, iboju sero awọn okele ni gbóògì, sugbon yoo bẹrẹ lati laiyara Afara pẹlu iyanrin ati ki o ṣẹda a titẹ iyato.Nigba ti yi iyato titẹ Gigun awọn àtọwọdá ti sisan okun sisan sinu okun taara sisan omi ti nṣàn sinu okun ti nṣàn ti o wa ni titẹ sita, awọn ti o ti wa ni titọ titẹ sita ni kiakia. .Iṣan omi yii ṣe deede iyatọ iyatọ ti o wa ni oju iboju, ti n ṣalaye imudani ti awọn apamọwọ iyanrin ni ita ita iboju naa. Iyanrin jẹ ominira lati jade kuro ninu annulus, eyi ti o dinku idaabobo sisan nipasẹ iboju ati ki o jẹ ki sisan pada. Bi awọn iyatọ ti o yatọ si titẹ silẹ, valve pada si ipo ti o ni pipade ati awọn ipo sisan deede tun bẹrẹ.Tun yi ọmọ-iwe yii titi ti o fi jẹ dandan lati ṣe afihan awọn iṣẹ-ṣiṣe ti o wa ninu awọn iṣẹ-ṣiṣe ti ESP ti o ni anfani lati fa awọn iwe-itumọ ti o le ṣe afihan iho yii. significantly fa igbesi aye fifa soke ni akawe si ṣiṣe ipari iboju nikan.
Fun awọn fifi sori laipe, a iye owo-ìṣó ojutu ti a ṣe fun agbegbe ipinya laarin awọn irin alagbara, irin waya apapo ati awọn ESP.A sisale ti nkọju si ago Packer ti wa ni agesin loke awọn apakan iboju.Loke awọn ago Packer, afikun aarin tube perforations pese a sisan ona fun produced ito lati jade lati inu ilohunsoke ti iboju si awọn annular aaye loke awọn packer, ibi ti awọn ito le tẹ awọn ESP ni packer.
Awọn irin alagbara, irin waya mesh àlẹmọ yàn fun yi ojutu nfun ni orisirisi awọn anfani lori aafo-orisun 2D mesh orisi.2D Ajọ gbekele nipataki lori patikulu leta ti àlẹmọ ela tabi Iho lati kọ sandbags ki o si pese iyanrin Iṣakoso.Sibẹsibẹ, niwon nikan kan nikan aafo iye le ti wa ni ti a ti yan fun iboju, iboju di gíga kókó si awọn patiku iwọn pinpin ti awọn ito produced.
Ni idakeji, ibusun ti o nipọn ti irin alagbara, irin awọn asẹ-apapọ okun waya n pese porosity ti o ga julọ (92%) ati agbegbe ṣiṣan ti o tobi (40%) fun omi ti o wa ni daradara (40%) ti a ṣe nipasẹ fifẹ iyẹfun irun-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ ati fifẹ taara ni ayika tube aarin perforated, lẹhinna encapsulates o laarin perforated aabo ideri ti o ti wa ni welded si awọn aarin tube ti awọn orient pores ni opin kọọkan. orisirisi lati 15 µm si 600 µm) ngbanilaaye awọn itanran ti ko lewu lati ṣan pẹlu ọna ṣiṣan 3D kan si ọna tube ti aarin lẹhin ti o tobi ati awọn patikulu ipalara ti wa ni idẹkùn laarin mesh. Iyanrin idaduro igbeyewo lori awọn apẹẹrẹ ti sieve yii ṣe afihan pe àlẹmọ n ṣetọju agbara to gaju nitori pe omi ti wa ni ipilẹṣẹ nipasẹ awọn sieve. Ti o ni ipasẹ, irin-irin ti a ko ni ipasẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti a ṣe ni ipasẹ, irin-iwọn ti a ṣe ni ipasẹ. ol iboju ti a ni idagbasoke nipasẹ kan pataki onišẹ ni 1980 pataki fun ara-ti o wa ninu iboju Ipari ni nya ji reservoirs ati ki o ni ohun sanlalu orin gba ti aseyori awọn fifi sori ẹrọ.
Apejọ àtọwọdá ti o ni orisun omi ti o wa ni orisun omi ti o fun laaye ni ọna-ọna kan sinu okun tubing lati agbegbe iṣelọpọ.Nipa atunṣe iṣaju iṣaju iṣaju iṣaju iṣaju iṣaju iṣaju fifi sori ẹrọ, a le ṣe adani lati ṣaṣeyọri titẹ titẹ ti o fẹ fun ohun elo naa.Ni igbagbogbo, valve ti wa ni ṣiṣe labẹ irin irin alagbara irin okun waya lati pese ọna ọna sisan keji laarin awọn ifiomipamo ati awọn ESPshes ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni arin ti o wa ni erupẹ, irin ti o ni erupẹ ti o wa ni arin diẹ ninu awọn ohun elo ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni isalẹ. awọn ni asuwon ti àtọwọdá.
Lori akoko, Ibiyi patikulu kun awọn annular agbegbe laarin awọn lode dada ti awọn iboju Olugbeja fifa fifa ati odi ti awọn casing gbóògì.Bi awọn iho kún pẹlu iyanrin ati awọn patikulu consolidate, awọn titẹ ju kọja awọn sandbag posi.When yi titẹ ju Gigun kan tito iye, awọn konu àtọwọdá ṣi ati ki o gba sisan taara nipasẹ awọn agbawole fifa.At awọn ipele ti o ti wa ni consolid paipu ti o ti wa ni titẹ si isalẹ lati ṣan soke pẹlu awọn paipu ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ naa. filter.Nitori iyatọ iyatọ titẹ ti o dinku, sisan yoo tun pada nipasẹ iboju naa ati ifunti gbigbemi yoo pa.Nitorina, fifa soke nikan le wo ṣiṣan taara lati inu àtọwọdá fun igba diẹ.Eyi n ṣe igbesi aye fifa soke, bi ọpọlọpọ awọn sisanwo jẹ omi ti a ti ṣawari nipasẹ iboju iyanrin.
Eto idaabobo fifa ni a ṣiṣẹ pẹlu awọn apẹja ni awọn kanga mẹta ti o yatọ ni Delaware Basin ni United States.Awọn ifilelẹ ti awọn ìlépa ni lati din awọn nọmba ti ESP bẹrẹ ati awọn iduro nitori iyanrin-jẹmọ overloads ati lati mu ESP wiwa lati mu gbóògì.The fifa Idaabobo eto ti wa ni ti daduro lati kekere opin ti awọn ESP string.The esi ti awọn epo daradara fihan idurosinsin iṣẹ fifa, dinku gbigbọn ati lọwọlọwọ ọna ẹrọ ti o wa ni erupe ile, ti o ni ibatan si ipalọlọ ati awọn ọna ẹrọ ti o wa ni erupẹ ati fifi sori ẹrọ akoko fifa soke. dinku nipasẹ 75% ati igbesi aye fifa soke nipasẹ diẹ sii ju 22%.
A daradara.An ESP eto ti a fi sori ẹrọ ni titun kan liluho ati fracturing daradara ni Martin County, Texas.The inaro ìka ti awọn kanga jẹ to 9,000 ẹsẹ ati awọn petele ìka pan si 12,000 ẹsẹ, won ijinle (MD) .Fun awọn igba akọkọ ti meji completions, a downhole vortex iyanrin separator eto pẹlu mefa liner awọn isopọ ti a fi sori ẹrọ bi awọn ẹya meji ti o ti wa ni awọn ọna asopọ ti o wa ni erupẹ meji ti o wa ni erupẹ ti o wa ni erupẹ meji ti o jẹ ẹya-ara ti o jẹ ẹya-ara ESP. parator, riru ihuwasi ti awọn ESP ọna sile (lọwọlọwọ kikankikan ati gbigbọn) ti a woye.Disassembly onínọmbà ti awọn fa ESP kuro fi han wipe vortex gaasi separator ijọ ti a clogged pẹlu ajeji ọrọ, eyi ti a ti pinnu lati wa ni iyanrin nitori ti o jẹ ti kii-oofa ati ki o ko chemically fesi pẹlu acid.
Ni awọn kẹta ESP fifi sori, irin alagbara, irin waya apapo rọpo awọn iyanrin separator bi awọn ọna kan ti ESP iyanrin Iṣakoso.Lẹhin fifi awọn titun fifa Idaabobo eto, awọn ESP towo diẹ idurosinsin ihuwasi, atehinwa awọn ibiti o ti motor lọwọlọwọ sokesile lati ~ 19 A fun fifi sori # 2 to ~ 6.3 A fun fifi sori # 3. Vibration jẹ diẹ idurosinsin ati awọn aṣa ti wa ni dinku nipa 75% diẹ ninu awọn fifi sori fluctu si fi sori ẹrọ 0. si ti titẹ silẹ.ESP overload shutdowns ti wa ni dinku nipa 100% ati ESP ṣiṣẹ pẹlu kekere gbigbọn.
Daradara B. Ni kanga kan ti o wa nitosi Eunice, New Mexico, omiran miiran ti ko ni imọran ni ESP ti fi sori ẹrọ ṣugbọn ko si aabo fifa soke.Lẹhin igbasilẹ bata akọkọ, ESP bẹrẹ lati ṣe afihan iwa aiṣedeede.Awọn iyipada ninu lọwọlọwọ ati titẹ ni nkan ṣe pẹlu awọn gbigbọn gbigbọn.Lẹhin mimu awọn ipo wọnyi fun awọn ọjọ 137, ESP ti kuna ati iyipada ti a fi sori ẹrọ.Eyi ti fifi sori ẹrọ ti o wa ni deede pẹlu iṣelọpọ ESP titun kan. pẹlu amperage iduroṣinṣin ati kekere gbigbọn.Ni akoko ti atẹjade, ṣiṣe keji ti ESP ti de lori awọn ọjọ 300 ti iṣẹ, ilọsiwaju pataki lori fifi sori iṣaaju.
Daradara C.The eto ká kẹta on-ojula fifi sori wà ni Mentone, Texas, nipa ohun epo ati gaasi nigboro ile ti o kari outages ati ESP ikuna nitori iyanrin gbóògì ati ki o fe lati mu fifa soke uptime.Operators ojo melo ṣiṣe awọn downhole iyanrin separators pẹlu liner ni kọọkan ESP well.Sibẹsibẹ, ni kete ti awọn liner kún pẹlu iyanrin, awọn separator yoo gba awọn iyanrin lati ṣàn, agbateru ipele ipadanu ati ki o gbe soke si awọn ipele fifa. eto tuntun pẹlu oludabobo fifa, ESP ni 22% igbesi aye ṣiṣe to gun pẹlu titẹ titẹ iduroṣinṣin diẹ sii ati akoko ti o ni ibatan ESP to dara julọ.
Nọmba ti iyanrin ati awọn titiipa ti o ni ibatan pẹlu awọn wiwu lakoko iṣẹ ti dinku nipasẹ 75%, lati awọn iṣẹlẹ apọju 8 ni fifi sori ẹrọ akọkọ si meji ninu fifi sori ẹrọ keji, ati pe nọmba awọn atunbere aṣeyọri lẹhin pipade apọju pọ si nipasẹ 30%, lati 8 ni fifi sori ẹrọ akọkọ.Apapọ awọn iṣẹlẹ 12, fun apapọ awọn iṣẹlẹ 8, ni a ṣe ni fifi sori ẹrọ keji, idinku aapọn itanna lori ohun elo ati jijẹ igbesi aye iṣẹ ṣiṣe ti ESP.
Nọmba 5 ṣe afihan ilosoke lojiji ni ibuwọlu titẹ gbigbe (buluu) nigbati a ti dina irin alagbara irin apapo ati pe a ti ṣii apejọ àtọwọdá. Ibuwọlu titẹ yii le ṣe ilọsiwaju ilọsiwaju iṣelọpọ nipasẹ asọtẹlẹ awọn ikuna ESP ti o ni ibatan si iyanrin, nitorinaa awọn iṣẹ rirọpo pẹlu awọn rigs workover le ṣee gbero.
1 Martins, JA, ES Rosa, S. Robson, "Ayẹwo igbeyewo ti swirl tube bi downhole desander ẹrọ," SPE Paper 94673-MS, ti a gbekalẹ ni SPE Latin America ati Caribbean Petroleum Engineering Conference, Rio de Janeiro, Brazil, Okudu 20 - Kínní 23, 2005.https://doi.org/13809.
Nkan yii ni awọn eroja lati inu iwe SPE 207926-MS, ti a gbekalẹ ni Ifihan Ile-iṣẹ Epo Kariaye Abu Dhabi ati Apejọ ni Abu Dhabi, UAE, 15-18 Oṣu kọkanla 2021.
Gbogbo awọn ohun elo ni o wa labẹ awọn ofin aṣẹ lori ara ti o muna, jọwọ ka Awọn ofin ati Awọn ipo wa, Ilana Kuki ati Ilana Aṣiri ṣaaju lilo aaye yii.