logo
專注油氣領域
與獨立思考者同行

【本周專題:人工舉升】百端待舉,如日方升(二)

【本周專題:人工舉升】百端待舉,如日方升(二)
不讀水滸,不知天下之奇;不看石油圈,不曉人工舉升之最全新進展?!毙【幷f,沒毛??!

來自 | World oil
編譯 | 張德凱

在油氣開采中,人工舉升技術應用非常廣泛且種類繁多,“人工舉升”一詞應用范疇很廣,通常指可以提高產量(一般為原油或是油/水混合物)的工具、設備、控制裝置、儀器、電腦硬件/軟件以及技術等。人工舉升可通過各種類型的泵,以機械的方式將井下液體舉升至地面,這種方式的原理非常簡單,只是通過外力改變井下液體的流速。另外,還可以通過降低井下液體靜壓的方式提高液體產量,一般通過注入氣體完成。

桿式泵發展歷程

液壓油管錨

油管錨一般用于有桿泵中油管的提拉下放操作,油管內的柱塞位于井下泵的下部,循環往復運動造成的振動是油管位置變化的主要原因。柱塞向上運動過程中產生向上沖力,使油管有向上的移動趨勢;同理,當柱塞向下運動時會產生油管向下的運動趨勢。

對于桿式人工舉升技術來說,當柱塞往復運動頻率達到3~9次/分時,人工舉升系統的磨損會非常嚴重,甚至造成油管穿孔,導致修井作業。常規的機械油管錨是液壓錨的主要競爭對手,但機械錨存在著顯著的缺點:(1)即使在斜井中,也需要外力驅動;(2)尺寸太大,造成砂橋、氣栓等問題;(3)運動部件過多,遇阻風險大;(4)開放腔室過多,易結垢,碎屑堆積風險高。

為了解決上訴問題,Black Gold Pump and Supply公司推出了全新的液壓油管錨系列,如圖5所示。該液壓油管錨的旁路面積很大,能夠有效防止砂橋、氣/液栓形成。此外,液壓錨只有一個由壓力控制的移動部件,避免了油管轉動,降低了相關風險,流線型設計還大幅降低了結垢幾率。

【本周專題:人工舉升】百端待舉,如日方升(二)

圖5.與機械油管錨不同,Black Gold公司的液壓錨無需繁瑣控制。

液壓錨的安裝、回收也非常簡便,操作便利也是液壓錨的競爭優勢之一。與機械錨不同,液壓錨安裝過程中無需表面控制與操作,在油管下放完成后,液壓錨也隨之激活,控制管串內壓力高于套管。在設備回收作業中,只需解封泵,即可回收液壓錨,實現油管與套管壓力平衡,液壓錨所受張力也得以化解。

截至目前,Black Gold已經成功安裝了超過5000套液壓錨設備,其在減少作業時間、降低作業成本、優化作業設備使用等方面顯示出了巨大優勢。

桿式泵沖程優化

Encline Lift公司的泵沖程優化(PSO)設備主要用于產量波動劇烈的水平井中,解決桿式泵的沖程變化異常問題。當前的RPC技術都是以垂直井為模型建立的,所以將其應用于水平井中會發生沖程頻繁變化、流量不穩定等問題,這些都會對桿式泵造成不利影響。

為了解決常規RPC技術在水平井中應用的問題,許多開發商選擇降低泵速上限設置,調整為日產量相當水平。雖然效率較低,但這已經成為解決RPC水平井應用的常規方法。目前來看,該方法會降低桿式泵在生產狀態變化(如停井、分支井壓裂過程)中的應對能力。Encline Lift公司的PSO技術通過對幾個小時內泵速、液流不足等問題的分析,調整泵的最高工作速度,能夠有效避免人工干預作業。PSO能夠提高泵內液體注入量,提高桿式泵、人工舉升設備的載荷,還能在一定程度上提高產量。操作人員的工作量降低,其他工作的完成效率也會相應提升。

許多RPC裝置會在下沖程過程中降低柱塞運動速率,使其稍低于其在上沖程中的速度?;赗PC的這一特點,PSO會降低柱塞在下沖程中的速度,同時保持柱塞在上沖程中運動中不變,直到達到設計的上、下沖程的柱塞速率差異。PSO的這種設計降低了柱塞在上沖程運動中的時間比例,一定程度上遏制了有害泵滑轉的發生。

業界普遍認為,上沖程中泵滑轉會對生產、設備造成損壞,而且由于固定閥處于開啟狀態,滑轉會導致固定閥液體流入量降低。而在下沖程中,當固定閥和游動閥都處于開啟狀態時,泵滑轉會在一定程度上有利于生產。

下沖程中泵滑轉能夠提高兩個閉式閥門之間的壓力,對于游動閥的開啟有利。由于下沖程中柱塞運動速度降低,使得下沖程時間相應延長,有助于泵滑轉的發生。更重要的是,循環周期的延長使得井下自由氣體能通過桿式泵氣錨排出。這對于生產狀況復雜、氣體分布不均的水平井生產來說非常有價值,這也是水平井與垂直井的主要生產區別之一??傊?,優化滑轉、提高液體泵腔填充率都會降低沖程數,井下磨損、能耗會顯著降低。

PSO的現場測試在2015年3月于 Eagle Ford油田進行,在2015年9月ALRDC公司的抽油泵井場得到了非常成功的測試結果,圖6展示了一年后該油田4口井的測試結果。

【本周專題:人工舉升】百端待舉,如日方升(二)

圖6.Encline Lift公司的沖程優化數據,來源于Bakken油田四口井的測試結果,來自ALRDC公司的抽油機井場。

此外,Eagle Ford油田的20口井生產結果在2016年的休斯頓人工舉升大會上作為成功案例進行了展示。目前,PSO已經在Permian、DJ、Bakken、Eagle Ford等油田成功推廣。

下期關鍵詞:直線式舉升,液壓射流泵

英文原文請點擊 (展開/收縮)

未經允許,不得轉載本站任何文章:

av无码毛片久久精品白丝,国产成本人h动漫无码欧洲,成人无码影片精品久久久,亚洲一区无码精品网站性色