Хийн талбайн хэрэгцээнд тохирох шахуургын нэгжийг юу болгодог вэ?

Тосны талбайд шахуургын төхөөрөмж сонгох гол шалгуур

Шахуургын нэгжийн загварыг худгийн гүн, даралт, нөөцийн хэмжээтэй нийцүүлэх

Пумпын нэгжийг хамгийн их үр дүнтэй ашиглах нь тэдний механик техникийн үзүүлэлтүүдийг нүхний бодит нөхцөлтэй (жишээ нь: гүн, даралт, олборлолтын зорилго) уялдуулах асуудал юм. Ойролцоогоор 1,500 метрээс доош гүнтэй нүхнүүдэд ердийн туушин цахилгаан хөдөлгүүр ихэнх тохиолдолд сайн ажилладаг. Гэсэн хэдий ч 3,000 метрээс илүү гүн рүү ороход, таталцлын хүчний эсрэг их ачаалал даах чадвартай илүү хүчирхэг тоног төхөөрөмж шаардлагатай болдог. Мөн салбарын мэргэжилтнүүд сонирхолтой зүйлийг анзаарсан: хэрэв одоо шаардлагатай гэж бодож буйгаасаа ойролцоогоор 20%-иар илүү том пумп сонговол жилийн туршдаа засвар үйлчилгээний зардлыг ойролцоогоор 18% бууруулдаг. Мөн даралтын ангиллыг ч мартах ёсгүй. Нүхийг хаасны дараа үүсэх даралтаас багадаа 15%-иар илүү өндөр байхаар тохируулах ёстой. Учир нь шингэн хэтэрхий их цохиж, хүндрэл үүсгэх магадлалтай.

Агуулахын нөхцлийг үнэлэх: Зууралцал, шингэний найрлага, нүхний хана дээрх хүндрэлүүд

Өндөр наалдамхай чийдэн нефть (>500 cP) нь зогсохоос сэргийлэхийн тулд хурд багатай насос, бэхжүүлсэн шатлагатай байх шаардлагатай. Элсэрхэг бүтцүүдийн хувьд хатуу болгосон цайрны хавтан, роторууд элэгдлээс үүдэлтэй гэмтлийг 40%-иар бууруулдаг. Устөрөгчийн сульфид (H₂S)-ийн агууламж 20 ppm-ээс дээш байх элсэнд удаан хугацаанд компонентийн бүтэн байдлыг хадгалахын тулд давхар лаантай цэвэр төмөр зэрэг исэлдэсэнд тэсвэртэй хайлшууд чухал юм.

Хүлээгдэж буй гарал үүслээс хамааран хэмжээ ба багтаамжийн авч үзэх зүйлс, үйл ажиллагааны шаардлагууд

Хэрэв компаниуд ирээдүйн үйлдвэрлэлийн нэмэгдэлтэй тулгарч болохыг өмгөөлөн насосыг их багтаамжтайгаар суурилуулбал, эхний үедээ ихэвчлэн 25-аас 50 хувийн илүү зардал гаргадаг. Гэсэн хэдий ч ингэснээр дунд үеийн төслийн шинэчлэлтийн ажиллагааны өртгийг бууруулдаг. Олон орчин үеийн системүүд одоо модуль бүтэцтэй ирдэг бөгөөд үйлчилгээ үзүүлэгчид моментийн тохируулгыг ±30 хувь хүртэл өөрчлөх боломжтой болсон нь эд ангиуд усны сангийн даралт цаг үеийн хугацаанд естөй буурахад бүхэлдээ шинэ суурилуулалт шаардагдахгүйгээр ажиллах чадвартай болж байна. Цэвэршүүлэх талбайн талаас ирүүлсэн тайлангийн мэдээллээр, энэ шат дараатай багтаамжийн удирдлагын арга нь хуучин талбайд үйл ажиллагааг жилийн 92 хувийн ашиглалтын цагийн хувьд тасралтгүй явуулахад тусалсан. Эхний үед нэмэлт зардал гардаг ч, ихэнх үйлчилгээ үзүүлэгчид үйлдвэрлэлийн жилүүдийн туршид засвар үйлчилгээний хэмнэлт ба хөрөнгийн амьдралын хугацааг сонирхож үзвэл энэ нь маш их ашиг оношдоог олгодог.

Хиймэл өргөлтийн системийн төрлүүд ба туушны насосны нэгжийн үүрэг

Туушны насос, ESP болон хийгээр өргөх системийн нефтийг олборлох үр ашгийн харьцуулалт

Түрхэгчийн насосны төхөөрөмжүүд өдөрт 50-1,500 баррель хооронд гаргадаг нүхнүүдэд маш сайн ажилладаг. Эдгээр нь өдөр бүр их засвар хийлгэхгүйгээр ажиллаж байдаг энгийн машинууд юм. 7,000 футаас доош орших илүү гүдгэр нүхнүүдэд илүү их нефтийг хурдан гаргах шаардлагатай үед ихэнх үйлчилгээтэй цахилгаан дотуур насоснуудыг сонгодог. Хийн түрхэх системүүд ч мөн өөрсдийн байрыг эзэлдэг, ялангуяа нефтэнд их хэмжээний хий холимдсон үед. Ийм нөхцөлд эдгээр нь ойролцоогоор 15-20 хувиар илүү үр дүнтэй байдаг, гэхдээ зөвхөн компанид аль хэдийн сайн хангамжит хийн дэд бүтэц байвал л болно. SPE-ийн 2023 оны саяхны судалгаагаар газрын гадаргуутай ойролцоо давхаргуудад түрхэгчийн насоснууд нийт цагийн 92% -ийг ашиглаж байсан бол ESP-ууд ижил гүнд зөвхөн ойролцоогоор 78% найдвартай байдалд ажилласан. Зардлын зөрүү ч гэсэн анхаарах worth: түрхэгчийн насос ажиллуулах нь баррелийн хувьд ойролцоогоор $18.40 зарцуулдаг бөгөөд баррелийн хувьд $24.60 орчим зарцуулдаг хийн түрхэх үйл ажиллагааг давуу талтай байна.

Гадаргуутай ойролцоо, дунд гүнд, өндөр нарийн урсгалтай нүхнүүдэд түрхэгчийн насосны төхөөрөмжийн давуу тал

Бим насоснууд нь маш зузаан шингэнүүдийг (200 сП-ээс дээш гэж бодож болно) хөдөлгөхөд маш сайн ажилладаг тул өөр арга замаас илүү шингэнийг илүү сайн шахдаг. Цахилгаан дотроо байрлах насоснууд эдгээр нөхцөлд хурцадаж байдалд ихэвчлэн ордог. Бим насосны засвар үйлчилгээ нь мөн харьцангуй хурдан байдаг нь ихэнх деталууд нь газрын түвшинд байдаг тул газрын доорх гүн хэсэгт байдагтай харьцуулахад илүү хялбар байдаг. 2024 онд Rystad Energy-ийн зарим судалгаанууд бим насосны системийг засварлах нь ялангуяа 3,000 футаас бага гүнд хүнд нефтийг шахах түрхэгтэй сайтуудад прогрессив кавитацийн насоснуудтай харьцуулахад засварын зардлыг ойролцоогоор 34% хэмнэдэг болохыг харуулсан. Энэ нь тоног төхөөрөмжийг засварлахад цаг хугацаа болон мөнгө их зарцуулдаг газруудад ихээхэн чухал ач холбогдолтой.

Туршлагын жишээ: Яагаад Пермиан бассейны том жижигшсэн нефтийн олборлолтын талбайд бим насоснууд доминант байдалд байдаг вэ

Пермиан бассейнд байрлах том жижиг талбайд хэвийн ордог, ихэвчлэн ойролцоогоор 6,500 фут гүнтэй нүхнүүдийг судалбал, тэдгээрт одоогоор ажиллаж буй хиймэл өргөлтийн тоноглолын ойролцоогоор 63 хувь нь туушин насосууд эзлэж байна. Эдгээр насоснууд элсний агууламжийг ч сайн зохицуулж чаддаг бөгөөд хэмжээгээрээ хүртэл 15%-ийг хэмжээгээр нь агуулж, үйл ажиллагаагаа үр дүнтэйгээр явуулж чаддаг. Түүнчлэн, үйлдвэрлэлийн түвшин хэлбэлзэх үед маш сайн ажилладаг тул бүс нутгийн усны цохилтын сэргээлтийн төслүүдийн үе шатанд тусгайлан ашигтай байдаг. Ойролцоогоор 1,200 ялгаатай талбайнаас цуглуулсан талбайн мэдээлэл нь крипийн хувийн жин 20 API-аас доош байх элсэн хурдасуудад туушин насосны системүүд тосыг 87% -ийн гайхалтай түвшинд сэргээж авч чаддаг болохыг харуулж байна. Энэ үзүүлэлт нь дунджаар зөвхөн ойролцоогоор 72% сэргээлтийн түвшинтэй хүртэл хүрдэг хийгээр тусламжийн өргөлтийн арга замаас илүү давуу талтай байдаг. Энэ зөрүү нь хуучин талбайнуудаас орлогыг хамгийн их байлгахыг хичээж буй үйлдэгчдэд хангалттай их ач холбогдолтой.

Бодит үйл ажиллагааны үед насосны тоноглолын үр ашгийг нөлөөлөх үзүүлэлтүүд

Урсгалын хурд, температур, ухарч буцаж урсах даралт болон шингэний зууралдлын нөлөөлөл үзүүлэх ажиллагаа

Үйл ажиллагааны үр ашгийг түүнийг хүрээлэн буй нөхцөлүүд ихэд нөлөөлдөг. Мөн л жилд Pump Systems Matter-ийн хэвлэсэн судалгаагаар харахад, 500 сантипуаз болон түүнээс илүү зууралдлын шингэнийг хэрэглэх үед насосны зарцуулдаг энерги нь хөнгөн шингэнийг хэрэглэхтэй харьцуулахад ойролцоогоор 15-30 хувийн илүү энерги шаарддаг. Халуун орчин чухал: 150 градус Фаренгейтээс дээш температур резинэн хэсгүүдийг энгийнээс хурдан задалдаг болно. Түүнчлэн, хуучин хоолирлууд далд өргөнөөр эсэргүүцэл үзүүлж, урсгалын хурдыг 20-22 хувийн хооронд бууруулж болохыг мартаагүй байх хэрэгтэй. Хувьсах хурдны хяналт эдгээр асуудлыг тодорхой хэмжээгээр шийдвэрлэхэд тусалдаг ч, ихэнх үйлдвэрийн тохируулгын хувьд анхны үед зөв хэмжээтэй тоног төхөөрөмжийг сонгох нь ямар ч байсан хамгийн чухал.

Шингэний найрлага болон исэлдэлтийн эрсдэлийг удирдах замаар системийн амьдралыг уртасгах

5%-с илүү элс, харин H₂S-ийн түвшин 20 ppm-с дээш байвал хромтой шургуу ба шилэн ширмээр бэхэлсэн тусгай материал шаардлагатай. Бодит цагт шингэнийг хянах систем ашигладаг үйлчлүүлэгчид жилд коррозийн улмаас 40% бага гэмтэл гардаг гэж тайлагнадаг. Энэ нь кальцийн карбонатын агууламж өндөр орчинд чулуулаг бутарч унах эрсдэлийг багасгадаг.

Шингэний хуримтлалын асуудалтай налуу ба хуучирсан нүхнүүдийн үйл ажиллагааны дутагдал

Налуу нүхнүүдэд (өнцөг 45°-с их) балкарын насосууд вертикал байрлалтай үедээс 18% илүү өндөр засварын стрессийг перфортод үзүүлдэг. Хийн оролцоо нь хувираагүй, усны агууламж өндөр (>80%) нүхнүүдэд урсгалын байдлыг тогтворгүй болгодог бөгөөд динамометрийн дэвшилтэт хяналтыг шаарддаг. Шингэний хуримтлалыг удирдахын тулд циклээр ажиллах горимыг тохируулдаг ч үр ашигтай үйлдвэрлэлийн цагийг долоо хоногт 8—12 цагаар бууруулдаг.

Насосны төхөөрөмжийн найдвартай байдал, засвар үйлчилгээ ба амьдралын мөчлөгийн зардал

Нефтийн олборлолтын үйл ажиллагааны өндөр үзүүлэлттэй нэгжүүдийг зардал ихтэй хариуцлагад ялгараах үндсэн хүчин зүйл бол үр дүнтэй засвар үйлчилгээний арга журмыг боловсруулах, амьдралын мөчлөгийг төлөвлөх явдал юм.

Ердийн засвар үйлчилгээний хуваарь: Өдөр бүрийн, долоо хоногийн болон урьдчилан таамаглаж шалгах арга журмууд

Өдөр бүр хийх моментаар шалгах, долоо хоногт нэг удаа шингэн тосоор тэжээх, сард нэг удаа ачааны эсэргүүцлийн хэмжигчийг тохируулах зэрэг нь урьдчилан сэргийлэх засварын үндсийг бүрдүүлдэг. Хэлбэлзлийн шинжилгээний мэдрэгч нь тулгуурны гэмтлийг 60—90 хоногийн өмнө урьдчилан таамаглаж чаддаг бөгөөд Пермианы талын үйл ажиллагаанд төлөвлөгөөгүй зогсонгилох хугацааг 42%-иар бууруулсан (Power Engineering, 2023).

Анхны хөрөнгө оруулалт болон урт хугацааны найдвартай ажиллагаа, зогсолтгүй ажиллагааг тэнцвэржүүлэх

Автоматжуулсан хувилбартай харьцуулахад агуулахын цацрагийн насоснууд нь анхдагч үедээ 15-20 хувийн зардал багатай байдаг, гэхдээ тэдгээр нь илүү ихэвчлэн засварт орох шаардлагатай байдаг. Арван жилийн турш эдгээр хуучин загварууд нь ойролцоогоор 3.8 дахин илүү ихэвчлэн засварт ордог. Их дүрсийг харвал, 40 жилийн туршид явуулсан судалгаанууд нь 2023 онд цахилгаан эрчим хүчний мэргэжилтнүүд олж нээсэн зүйл нь эдгээр системийн нийт ажиллаж буй зардалд энерги зарцуулалт болон тоног төхөөрөмжийн зогсонги байдал нь ойролцоогоор 83% эзэлдэг гэдгийг харуулж байна. Ширэмэн чулуун хоолойн хоолчлууд болон автоматаар тослох системтэй системд шинэчилсэн үйлчлүүлэгчид илүү сайн ялгааг мэдрэх болно. Гэмтэл гарах хоорондын дундаж хугацаа 31% -иар нэмэгддэг тул илүү бага саатал болох бөгөөд ирээдүйд аврах засварын зардал багасна.

Мэдээллийн ойлголт: Урьдчилан таамаглаж буй засвар үйлчилгээний технологиор зогсолтыг бууруулах

Даралтны долгионы шинжилгээг ашигладаг интернеттэй холбогдсон насосны төхөөрөмжүүд Сонгодог Америкийн 127 цэгт олборлолтын засварын шаардлагыг ойролцоогоор 30%-иар бууруулсан. Машин сургалтын алгоритмуудад зуучлан үйлчилгээний платформ ашиглаж эхэлсэн компаниуд хоолойн дутмагшиг анх удаа илрүүлэхийг оролдоход 92% амжилттай байна. Энэ нь асуудал гарсны дараа засварлахад чиглэсэн аргаас өмнө нь урьдчилан таамаглаж, асуудлыг урьдчилан сэргийлэх боломжийг олгоно. 2023 онд Европын энерги-н цагийн сэтгүүлд хэвлэгдсэн судалгаагаар хуучин сланцын олборлолтоос нэг баррелийн үйлдвэрлэлтэд зарцуулагдах засварын зардал 18-24 ам.доллар хооронд буурсан байна.

Орчин үеийн насосны төхөөрөмжид автомжуулалт ба ухаалаг удирдлагын технологи

Орчин үеийн насосны төхөөрөмжүүд нь ашиглалтын нөхцөл байдлын өөрчлөлтөнд динамик хариу үзүүлэх замаар үр ашгийг хамгийн их байлгахыг эрмэлздэг. Програмчлаж болдог цаг тоо ба үр ашгийг сайжруулах удирдлага нь насосны мөчлөгийг бодит цагийн гарцын шаардлагатай тулд зохицуулдаг—хувьсах зах зээлд олборлолтыг удирдахад шаардлагатай.

Цаг хугацаа, автоматжуулалт болон ажиллаж буй цагийн үр дүнтэй ашиглалтыг сайжруулах

Хиймэл оюун ухааны алгоритмууд толгойн шахалт, урсгалын өгөгдлийг шинжилж, хөдөлгүүрийн эргэлтийг тохируулдаг бөгөөд тогтмол хурдтай системүүдтэй харьцуулахад энергийн хэрэгцээг 22%-иар бууруулдаг (Талбайн үр дүнтэй ажиллагааны тайлан 2023). Өөрөө тохируулдаг насоснууд вискозитет ихтэй үед шахуурын хэт хүндийг багасгаж, тоног төхөөрөмжийн амьдралыг сунгаж, зорилтот гарцыг хадгалж өгдөг.

Тохиолдол судалгаа: Автоматжуулсан балкаар хөдөлгөгч насосуудыг бодит нөхцөлд ашиглахад ажиллах цаг 30%-иар нэмэгдсэн

Пермиан бассейны үйлдвэрлэгч балкаар хөдөлгөгч насосны нэгжүүдтэй урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээний технологийг нэгтгэснээр 18 сарын турш доороос 30% -иар бууруулсан. Савааны системийн тэнцвэргүй байдлыг илрүүлдэг сенсорууд болон шингэний чичирхийллийн үзэгдлийг илрүүлсэн нь цаашид үйлчилгээний өгөгдөлд үндэслэсэн үйл ажиллагаанд шилжихэд хүргэсэн.

Ирээдүйн хандлага: Бодит цагт хяналт тавижаар тохируулах зориулалтаар Интернет зүйлсийг нэгтгэх

Дараагийн үеийн IoT системүүд хөдөлгөөр, температур, ачааллын мэдээллийг төвлөрсөн самбар руу илгээж, нэгэн зэрэг олон цэвэрхийг зохицуулах боломжийг олгодог. Урьдчилсан туршилтуудад хийн урсгалын үед адаптив удирдлагын алгоритмууд 0.5 секундын дотор хариу үзүүлж, хэвтээ чиглэлтэй цэвэрхийд зогсох үзэгдлийг саатуулж байна.

Түгээмэл асуулт

Тосны олборлолтын талбайд шахуургын нэгжийг сонгохдоо ямар хүчин зүйлсийг анхаарах ёстой вэ?

Цэвэрхийн гүн, даралт, үйлдвэрлэлийн хурдны шаардлага, шингэний зууралт, эгцхийн нөхцөл байдлыг хамгийн чухал хүчин зүйлс болгон авч үздэг. Шахуургыг ихээр тооцож, даралтын түвшнийг зөв сонгох нь засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулдаг.

Хажуугийн хөдөлгүүртэй шахуургууд өөр хиймэл өргөлтийн системүүдтэй харьцуулахад хэрхэн харьцах вэ?

Хажуугийн хөдөлгүүртэй шахуургууд нь гүехийн ба дунд гүний цэвэрхий, өндөр зууралттай шингэний хувьд үр дүнтэй бөгөөд цахилгаан дотоод шахуургууд, хийгээр өргөх системүүдтэй харьцуулахад өртөг, найдвартай байдлаар давуу талтай.

Шахуургын нэгжийн үйл ажиллагааг сайжруулахын тулд ямар засвар үйлчилгээний стратеги хэрэгтэй вэ?

Ердийн шалгалт, урьдчилан таамаглаж засвар үйлчилгээ явуулах технологи болон зэвэрдэггүй ган холбоосын материал руу шилжих зэрэг нь найдвартай ажиллах чадварыг сайжруулж, зогсонги байдлыг бууруулдаг.

Автомжуулалт болон ухаалаг удирдлага насосны төхөөрөмжийн үр ашгийг хэрхэн сайжруулах вэ?

Хиймэл оюун ухаан дээр суурилсан алгоритм, Интернет зүйлсийн интеграцчлал зэрэг автомжуулалтын технологиуд насосны мөчлөлийг оновчтой болгох, энерги хэрэглээг бууруулах, бодит цагт хяналт тавих замаар зогсолтыг урьдчилан сэргийлдэг.