جداساز گاز ESP Summit باعث افزایش کارایی و میزان جریان می شود


ارائه شده توسط:

آرم E&P

یادداشت سردبیر: این مقاله در خبرنامه جدید E&P وجود دارد. مشترک شدن در خبرنامه اینجا


درک اساسی نحوه کارکرد جداکننده گاز به دلیل همه متغیرهای مرتبط می تواند تا حدودی یک راز باشد: جریان دو فاز ، تغییر فشار در داخل و خارج جدا کننده ، تشکیل گرداب ، سرعت و گرانروی مایعات ، تأثیر پمپ در پایین دست ، مسائل فرسایشی ذاتی ، تک در مقابل طرح های پشت سر هم ، و موارد دیگر. در گذشته ، مهندسان صرفاً به ابزار دقیق و فرضیات آموزش دیده برای طراحی جدا کننده خود اعتماد می کردند.

جداکننده گاز هیدرولیک - اجلاس ESP
مقطعی از جدا کننده گاز Hydro-Helical

Summit ESP برای باز کردن رمز و راز جداسازی مکانیکی گاز در سوراخ ، در پرسنل مجرب و فن آوری جدید سرمایه گذاری می کند. تیم Summit ESP روش های بهتر آزمایش را بررسی کرد و در نتیجه ، یک سیستم آزمایشی ایجاد کرد که برای درک بهتر ، رژیم های جریان فردی داخلی و عملکرد اجزا را به صورت بصری نمایش می دهد. این سیستم تست ، همراه با ترکیبی از عکاسی با سرعت بالا ، اعتبار سنجی CFD و ابزار دقیق پیشرفته ، به مهندسان Summit ESP اجازه می دهد تا تمام اجزای سیستم جداکننده مکانیکی را مطالعه کنند. جداکننده گاز Hydro-Helical محصولی از این آزمایشات همراه با این فناوریهای پیشرفته است.

سه زمینه اصلی تمرکز افزایش مایع کل از طریق جداکننده ، کاهش یا از بین بردن ویژگی های فرسایش متداول در طرح های جداکننده گاز سنتی و به حداکثر رساندن کارایی هر یک از اجزای داخلی و خارجی سیستم بود.

جداکننده گاز هیدرولیک اولین مفهوم پویایی جدید در 30 سال گذشته است. این طرح جدید از یک جز separation جداسازی جدید استفاده می کند که 100٪ مایع را از طریق جدا کننده تحت تأثیر قرار می دهد ، در حالی که فرسایش را از بین می برد و جریانهای فاز مایع مجزا را به مسیرهای عبور متقاطع هدایت می کند. طراحی مرحله پیشرفته بالاترین دامنه جریان کل را در صنعت ایجاد می کند.

عناصر با عملکرد بالاتر

همه جدا کننده های گاز مایع چند فاز را به یک محفظه جدا کننده وارد می کنند ، فازهای گاز و مایع را جدا می کنند ، مایع فاز گاز جدا شده را به داخل حلقه چاه خارج می کنند و مایع فاز مایع کافی را به پمپ می رسانند. طرح های موجود متفاوت هستند ، اما آنها دارای محدودیت هایی از جمله کاهش کارایی در سرعت های بالاتر هستند.

جداساز جدید گاز هیدرولیک باعث افزایش کارایی و سرعت جریان از طریق جدا کننده می شود:

  • میزان مصرف باعث کاهش جریان و فرسایش مایعات مملو از مواد جامد می شود. مسیرهای جریان از طریق آب اجازه می دهد تا مراحل متحرک سیال حجم زیادی را با حداقل انحراف در جهت جریان بلعند.
  • مراحل حرکت سیال ، مایع مملو از جامد و چند فاز را با سرعت جریان بالا و بدون فرسایش و قفل شدن گاز حرکت می دهد. داده های تجربی مصونیت مراحل پیشرفته به قفل شدن گاز در کسرهای حجم گاز را تا 100٪ تأیید می کند. این طراحی باعث افزایش سرعت جریان می شود و شامل مکانیزم ضد قفل شدن گاز و فن آوری محافظت از رانش با یاتاقان های مقاوم در برابر سایش است.
  • القا کننده گرداب هیدرو مارپیچی ثابت از جریان مایع در مسیرهای جریان مارپیچ خود برای ایجاد جدایی گریز از مرکز استفاده می کند. مسیرهای جریان سرعت جریان بالایی را مجاز می دانند و با افزایش سرعت جریان ، بازده جداسازی افزایش می یابد. زاویه ورود و خروج ، گسترش سطح مقطع و گام القاگر به حداقل رساندن فرسایش و بهبود قابل توجه بازده جداسازی کمک می کند.
  • پره های متقاطع تحت تأثیر صنعت هوافضا ، با درگاه های خروجی قابل تنظیم ، جریانهای فاز مایع دقیقاً هدایت شده را از محرک گرداب و اتاق جداسازی می پذیرند. یک سیستم تحمل بهبود یافته باعث افزایش سفتی پیچشی و پشتیبانی از شافت ، افزایش قابلیت اطمینان می شود.

این اجزا همراه با مفهوم جداسازی Hydro-Helical برای مهار انرژی جنبشی سیال و دستیابی به جدایی با بازده بالا کار می کنند ، در حالی که با سرعت جریان بالایی کار می کنند. استفاده هوشمند از این انرژی باعث جدایی می شود و گردش مجدد و مصرف مایعات از طریق درگاه های خروجی را به حداقل می رساند.

سامانه آزمایش جریان چند فاز Summit ESP
سیستم تست جریان چند فاز با قوطی های شفاف

تأثیرات

مشاهدات انجام شده هنگام آزمایش بر روی یک سیستم جریان چند فازی منحصر به فرد ، باعث توسعه جداکننده گاز هیدرولیک می شود. سیستم آزمایش شامل قوطی های شفاف برای بررسی شرایط جریان – داخلی و خارجی جدا کننده گاز و ابزار دقیق – برای جمع آوری فشار و جریان داده ها در نقاط مختلف سیستم است. این تصویر کاملی از شرایط را در هر نقطه فراهم می کند.

آزمایش بلافاصله نقایص موجود در طراحی جداکننده گاز معمولی را برجسته کرد. مکانیسم های القایی گرداب موجود باعث ایجاد مناطقی از جریان متلاطم می شوند که باعث مخلوط شدن مجدد مایع شده و در نتیجه جدایی پیچیده و ناکارآمد ایجاد می شود. افزایش جریان از طریق جدا کننده گرداب معمولی ، مقیاس مناطق اختلاط آشفته داخل محفظه جداسازی را افزایش می دهد.

تلفات جریان ناشی از محدودیت ها در برخی از طراحی های معمول بیش از حد است و حداکثر سرعت جریان را محدود می کند. این امر به نوبه خود سازگاری پمپ را با این جداکننده ها محدود می کند ، زیرا کارایی ناشی از مصرف مایعات از طریق درگاه های خروجی برای تأمین مایعات مورد نیاز پمپ ، کاهش می یابد.

جدا کننده گاز هیدرولیک بر این پدیده های تخلیه کارایی و محدود کردن سرعت جریان غلبه می کند. به حداقل رساندن تلفات جریان و مدیریت فشار دیفرانسیل باعث می شود که سرعت جریان بالاتر ، با جداسازی م atثر در تمام دبی ها باشد.

اجلاس مخلوط کردن و جداسازی ESP در داخل جداکننده گاز معمولی
این تصویر نزدیک ، مناطق اختلاط و جداسازی را در داخل یک جداکننده گاز معمولی نشان می دهد ، که افزایش جریان از چپ به راست را نشان می دهد.

جداکننده گاز Hydro-Helical می تواند حداکثر سرعت جریان را حداقل 20٪ بیشتر از جداکننده های گاز معمولی کنترل کند.

مقایسه جداکننده گاز

هیدرولیک

رقیب الف

رقیب ب

رقیب C

رقیب D

400 دامنه جریان واحد (BPD)

حداکثر 10000

حداکثر 8000

2000-6000

180-3000

500-4000

400 دامنه جریان پشت سر هم (BPD)

حداکثر 12000

حداکثر 8000

2000-6000

180-3000

500-4000

538 محدوده جریان واحد (BPD)

حداکثر 20000

حداکثر 15000

2000-15000

1050-9600

1000-7000

محدوده جریان 538 (BPD)

حداکثر 24000

حداکثر 15000

2000-15000

1050-9600

1000-7000

٪ جابجایی گاز

95٪ +

75٪

80٪

حداکثر 72٪

شناخته شده نیست

٪ بهره وری

95٪ +

شناخته شده نیست

شناخته شده نیست

شناخته شده نیست

شناخته شده نیست

یاتاقان های AR

تا 7

3

3

3

3

محافظت در برابر فرسایش

+++

++

++

++

++


عملکرد یک جداکننده گاز Hydro-Helical حتی از جداکننده های گاز پشت سر هم معمولی فراتر رفته است. با توجه به محدودیت های ذاتی طراحی در جداکننده های گاز پشت سرهم متداول ، که باعث تلفات جریان ، چرخش مجدد و بلعیدن گاز می شود ، عملکرد آنها در مقایسه با طرح جدید Hydro-Helical ناکارآمد است. پیکربندی Hydro-Helical پشت سر هم بر محدودیت جداکننده های پشت سرهم معمولی غلبه می کند و با 33٪ ظرفیت جریان کل بیشتر کار می کند.

داده های آزمایش میدانی

داده های آزمایش اولیه نشان می دهد که بهبود قابل توجهی در توانایی برداشت. یک سیستم پمپاژ الکتریکی (ESP) کشیده شد ، و تنها تغییر جایگزینی یک جدا کننده جریان استاندارد و استاندارد با جداساز جدید گاز Hydro-Helical بود. سپس رشته ESP دوباره نصب شد. قبل از تغییر سیستم ، به دلیل گاز در فشار ورودی 1400 psi ، سیستم در حال تخریب عملکرد بود. پس از تغییر ، کاهش فشار مصرف پمپ نشانگر بهبود عملکرد جدا کننده نسبت به یک جدا کننده استاندارد و جریان بالا است.

نصب جداساز گاز Summit ESP Hydro-Helical 1
پس از نصب جداکننده جدید گاز Hydro-Helical (تا به امروز) ، شاخص های عملکرد تثبیت شده و فشار ورودی به 1316 psi کاهش یافت.

عملکرد یک سیستم ESP با جداکننده گاز Hydro-Helical در شرایط چند فاز در مقایسه با سیستم های فعلی موجود در چاه های موجود موثرتر است. با پمپ هایی با سرعت جریان بالاتر و در چاه هایی با کسرهای حجم گاز بیشتر کار می کند.


محتوای مرتبط:

هالیبرتون برای بهبود ارزیابی تشکیلات ، فناوری جدید تصویربرداری گمانه را معرفی می کند

ویدئو پرسش و پاسخ Exec: پشت صحنه برنامه جدید نوآوری آزمایشگاه هالیبرتون

ویترین فناوری مصنوعی آسانسور 2020

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>