+48737866327 
Google
Według najnowszych danych Energy Information Administration w latach 2010-2020 liczba odwiertów horyzontalnych w USA wzrosła z 4,4% do 16,9%, a produkcja z odwiertów niekonwencjonalnych w basenie permskim wzrosła do 75% do 2021 roku, co wskazuje na wysoki potencjał niekonwencjonalnych odwiertów. Mimo ogromnego potencjału niekonwencjonalne odwierty stanowią duże wyzwanie dla konwencjonalnych metod produkcji:
- Szybko zmieniający się przepływ w odwiercie; w ciągu czterech miesięcy wydajność odwiertu może przykładowo spaść z 1749 bpd do 189 bpd;
- Wysoki GLR od 600 scf/bbl; oraz
- Wysoka zawartość piasku.
W chwili obecnej głównymi metodami produkcji mechanicznej dla odwiertu o przepływie poniżej 300 baryłek dziennie są:
- Praca jednostki ESP w trybie Start-Stop; oraz
- Wymiana na pompę z przyssawką (SRP) zamiast ESP.
Każda z obecnych technologii ma zalety i wady:
|
Technologia |
Zalety |
Wady |
|
Pompa żerdziowa z przyssawką (SRP) |
1. Łatwość użycia 2. Szeroki zakres sterowania od 1,5 do 7 uderzeń na minutę 3. Minimalne ustawienia w celu uruchomienia 4. Praca z dopływem do 10 bpd |
1. Niska wydajność przy wysokim GLR 2. Trudność w utrzymaniu określonego poziomu płynu w odwiercie 3. Uszkodzenie rur i prętów 4. Trudność pracy z parafiną |
|
Jednostka ESP |
1. Brak przyssawek 2. Całkowicie zautomatyzowana kontrola |
1. Wysoka cena 2. Przegrzanie silnika 3. Trudności pracy z ciałami stałymi 4. Niski okres przeglądu (średni okres eksploatacji wynosi 271 dni) 5. Przy niskich natężeniach przepływu jednostka ESP działa w trybie „Start - Stop”, niekorzystnym dla silnika |
Należy również wziąć pod uwagę to, że zgodnie z analizą przy przejściu z ESP na pompę z przyssawką zmniejsza się natężenie przepływu oleju. Zależność tą pokazano na rysunku 1.
Rysunek 1: Porównanie natężenia przepływu ESP i SRP
Rysunek 1: Porównanie natężenia przepływu ESP i SRP
Triol Corporation oferuje unikalne rozwiązanie EP01 dla niekonwencjonalnych odwiertów o szybkości przepływu poniżej 240 bopd.
Wyjątkowość EP01 w przypadku niekonwencjonalnych odwiertów można podsumować w następujący sposób:
1. Ciągła praca w warunkach minimalnego natężenia przepływu;
2. Praca z GLR powyżej 600 scf/bbl; oraz
3. Praca z cząsteczkami mechanicznymi.
Ponieważ EP01, podobnie jak SRP, posiada duży zakres sterowania cyklami na minutę i długością skoku nurnika, możliwe jest wyprodukowanie mniej niż 10 bopd, w przeciwieństwie do ESP, który cechuje się ograniczeniami częstotliwości silnika.
Obecność zatapialnej jednostki telemetrycznej i algorytmu regulacji liczby cykli na minutę pozwala, w przeciwieństwie do SRP, kontrolować w czasie rzeczywistym ciśnienie wlotowe i automatycznie je utrzymywać (rys. 2).
Rysunek 2: Utrzymywanie ciśnienia wlotowego poprzez regulację liczby cykli
SRP ma niską wydajność podczas pracy z wysokim GLR. W konsekwencji w pompie tworzą się korki gazowe. ESP jest mniej podatna na gaz, ale wymaga zainstalowania dodatkowego separatora gazu. Wysoka zawartość gazu prowadzi do zmniejszenia przepływu, a w konsekwencji przegrzania silnika. Jednostka EP01 jest w stanie poradzić sobie z dużym poziomem GLR nawet bez separatora gazu, a sam system skutecznie zwalcza wzrost poziomu gazu wewnątrz pompy.
a)
b)
c)
Rysunek 3: Przykład pracy z gazem bez separatora gazu
a) zależność temperatury silnika od ciśnienia wlotowego
b) dynamograf nienapełnienia pompy w górę (faza I, 3a)
c) dynamograf całkowitego napełnienia pompy (faza II, 3a)
Na rysunku 3a fazy I widać, jak temperatura silnika zaczyna rosnąć, a ciśnienie na wlocie maleje. Na rysunku 3b maleje natomiast siła. Oznacza to, że w pompie zgromadziła się duża ilość gazu, a jednocześnie nie dochodzi do przegrzania silnika, ponieważ układ sterowania automatycznie zmniejsza prąd w wyniku zmniejszenia obciążenia w górę (rys. 4). Po wzroście ciśnienia ssania pompy o 30 psi (rys. 3a faza II) praca agregatu stabilizuje się, co widać również na dynamografie na rys. 3c, a temperatura silnika spada (rys. 3a faza II).
Rysunek 4: Zależność wzrostu prądu w górę w stosunku do zmiany ciśnienia na wlocie pompy
Oznacza to, że użytkownik nie musi wydawać środków, aby przeprowadzić czynności mające na celu usunięcie blokady gazu w pompie oraz programową ochronę silnika przed przegrzaniem. System EP01 automatycznie chroni silnik przed przegrzaniem i usuwa blokadę gazu wewnątrz pompy.
Produkcji w niekonwencjonalnych odwiertach towarzyszy stała emisja piasku z dna odwiertu.
W przypadku ESP obecność dużej ilości piasku prowadzi do szybkiego zużycia wirników. Zastosowanie standardowego filtra może usunąć tylko część mechanicznych cząsteczek, a użycie grubszego filtra na wlocie pompy może prowadzić do zatkania filtra i całkowitego braku przepływu.
Oddzielny moduł pomocniczy działa jak filtr w przypadku SRP, co prowadzi do:
- wydłużonego czasu instalacji;
- wyższych kosztów instalacji; oraz
- zapychania się filtra podczas pracy (podobnie jak w przypadku ESP).
Konstrukcja EP01 zapewnia oddzielny moduł wlotowy (podobny do SRP), który w przeciwieństwie do SRP jest umieszczony na górze pompy, co umożliwia filtrację, zanim zanieczyszczenia mechaniczne dotrą do wlotu pompy. Moduł wlotowy posiada zwiększoną powierzchnię, aby zminimalizować ryzyko zatkania siatki filtra.
Nawet jeśli siatka filtra zostanie zatkana, konstrukcja zawiera zawory zapasowe, które otwierają się po całkowitym zatkaniu siatki wlotowej. Pozwala to na dalszą pracę urządzenia bez dodatkowych zabiegów.
Streszczenie. Jednostka EP01 to kompletne rozwiązanie do zautomatyzowanej produkcji z wykorzystaniem niekonwencjonalnych odwiertów, przy jednoczesnym zwiększeniu średniego czasu pracy urządzeń (MTBF).
